水稻叶肉细胞的叶绿体中有一种催化CO2固定的酶R,它是由叶绿体DNA编码的大亚基和细胞核DNA编码的小亚基共同组装而成,其合成过程及部分相关代谢途径如图所示,回答下列问题:
(1)进行光合作用时,水稻叶肉细胞的叶绿素主要吸收的可见光为______ 光,光能转化为ATP中的化学能是在______ (填场所)上完成的。 经过测定,该水稻植株光合作用与呼吸作用强度相同,则该水稻叶肉细胞的光合作用_______ (填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用。
(2)为研究叶绿体的结构和功能,常需要将叶绿体分离出来,分离出的叶绿体需要放置于一定浓度的蔗糖溶液中,其目的是__________ 。
(3)活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物(C3-I),C3- I还原为三碳糖(C3-II), 这一步骤需要_____ 作为还原剂。C3- II 运出叶绿体,经过一系列反应生成的蔗糖可以进入______ ( 植物结构),再通过韧皮部运输到植株各处。在叶绿体中C3- II除了进一步合成淀粉外,还必须合成化合物X以维持卡尔文循环,X为___________
(4)作为光合作用的重要物质,X在叶绿体中的浓度受多种因素调控,下列环境条件和物质代谢过程,与X浓度相关的有__________ (填序号)。
①外界环境的CO2浓度
②叶绿体接受的光照强度
③受磷酸根离子浓度调节的C3-II输出速度
④酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强度
(1)进行光合作用时,水稻叶肉细胞的叶绿素主要吸收的可见光为
(2)为研究叶绿体的结构和功能,常需要将叶绿体分离出来,分离出的叶绿体需要放置于一定浓度的蔗糖溶液中,其目的是
(3)活化的酶R催化CO2固定产生C3化合物(C3-I),C3- I还原为三碳糖(C3-II), 这一步骤需要
(4)作为光合作用的重要物质,X在叶绿体中的浓度受多种因素调控,下列环境条件和物质代谢过程,与X浓度相关的有
①外界环境的CO2浓度
②叶绿体接受的光照强度
③受磷酸根离子浓度调节的C3-II输出速度
④酶R催化X与O2结合产生C2化合物的强度
更新时间:2022-08-16 19:29:49
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【推荐1】某学习小组对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行了实验探究。
(1)实验步骤如下:
第一步:组装渗透装置两套,分别编号为1、2。
第二步:向两组装置中分别加入等量的水,向长颈漏斗中分别加入等量的同一浓度的蔗糖溶液,保持管内外液面高度相等。
第三步:对两组装置进行不同处理:_________________
第四步:两组装置同时开始实验,几分钟后观察记录漏斗内的液面刻度变化。
(2)该实验可能的结果及相应结论是:___________________
(3)如果上述实验结果证明了“低温能影响物质的跨膜运输”,那么对于生物活细胞来讲,产生这种情况的可能原因是:①__________________ ②___________
(1)实验步骤如下:
第一步:组装渗透装置两套,分别编号为1、2。
第二步:向两组装置中分别加入等量的水,向长颈漏斗中分别加入等量的同一浓度的蔗糖溶液,保持管内外液面高度相等。
第三步:对两组装置进行不同处理:
第四步:两组装置同时开始实验,几分钟后观察记录漏斗内的液面刻度变化。
(2)该实验可能的结果及相应结论是:
(3)如果上述实验结果证明了“低温能影响物质的跨膜运输”,那么对于生物活细胞来讲,产生这种情况的可能原因是:①
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【推荐2】图甲表示由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图,图乙表示人的成熟红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况,图丙中A侧为1mol/L,的葡萄糖溶液,B侧为1mol/L的乳酸溶液(呈分子状态),图丁为信号分子与靶细胞结合的示意图。回答下列问题,
(1)在水中磷脂分子排成双层的原因是___ 。
(2)图乙中,葡萄糖和乳酸跨膜运输的共同点是都需要___ ,如果将图乙所示细胞放在无氧环境中,图中___ 的跨膜运输不会受到影响,原因是___ 。
(3)如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜,则液面不再变化时,A侧液面___ (填“高于”“低于”或"等于”,下同)B侧液面;如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①,再用作图丙的半透膜,则液面不再变化时,A侧液面____ B侧液面;如果上一步中用图乙的蛋白质②而不是蛋白质①,再进行实验,则液面不再变化时,A侧液面_____ B侧液面。
(4)图丁中①为信号分子,与靶细胞细胞膜上的②结合,②的化学本质是___ ,图示过程最能体现细胞膜具有_____ 的功能。
(1)在水中磷脂分子排成双层的原因是
(2)图乙中,葡萄糖和乳酸跨膜运输的共同点是都需要
(3)如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜,则液面不再变化时,A侧液面
(4)图丁中①为信号分子,与靶细胞细胞膜上的②结合,②的化学本质是
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解题方法
【推荐3】上海四中高一某班同学在完成“探究·实验2-1检测生物组织中的还原糖、蛋白质和脂肪”部分的预习后,进入实验室分小组进行了探究实验。准备的材料器具:1%葡萄糖溶液、10 mg/mL牛血清白蛋白标准溶液、鸡蛋清、梨、班氏试剂、双缩脲试剂、蒸馏水、试管、试管架、试管夹、酒精灯。
(1)第一组同学按照表所示操作探究梨中的营养成分。
检测梨中营养成分实验操作
据表分析,上述操作中存在的失误及可能的纠正操作正确的是_____。
有人认为不同品种鸡蛋价格越高,鸡蛋清中蛋白质含量越高。第二组同学计划定量测定不同价格的不同品种鸡蛋清中蛋白质含量, 请阅读下列实验方案,完成不同品种鸡蛋清中蛋白质含量的探究实验。
①取10 mg/mL牛血清蛋白标准溶液制作标准曲线如图
②选择_______稀释100倍,分别制作成待测样品。
③取各种待测样品各1mL,分别加入______________试剂4mL;震荡均匀
④测量数据,整理表格如表,分析结果
不同品种鸡蛋中鸡蛋清蛋白浓度测量实验结果
(2)第②步,第③步的空应该填____________ 、__________ 。
(3)实验中的数据都应该测量3次,理由是________________ 。
(4)据表格数据,计算品种A鸡蛋清中蛋白浓度__________ mg/mL(保留小数点后两位),并根据数据结果分析3个品种鸡蛋清蛋白含量高低排序是__________________ 。
(5)第三组准备的材料器具:透析袋、淀粉溶液、蒸馏水、碘溶液、烧杯、胶头滴、玻璃棒。通过模拟实验来验证质膜的选择透过性,如图。在透析袋中加入了5%可溶性淀粉溶液,流水冲洗透析袋外表面的淀粉后,放在盛有蒸馏水的烧杯中,在水中加入足量的碘溶液,静置一段时间后可观察到的颜色变化是_____。
(6)本实验使用的透析袋是常见的由纤维素制成的透析膜,有同学认为,用透析袋来模拟验证质膜的选择透过性不够严谨,质膜的成分比透析袋更复杂,你是否赞同?请说出理由。_____________ 。
(1)第一组同学按照表所示操作探究梨中的营养成分。
检测梨中营养成分实验操作
操作步骤 | 操作方法 | 结果或备注 |
1 | 将梨榨汁,过滤 | 去除残渣,获得上清液 |
2 | 取上清液2mL,加入1mL双缩脲试剂 | 溶液呈淡蓝色 |
3 | 震荡摇匀 | 溶液无颜色变化 |
结论 | 梨汁中不含或几乎不含还原性糖 |
A.选用双缩脲试剂改为选用班氏试剂 |
B.取上清液做鉴定,应改为取残渣进行鉴定 |
C.缺少对照组,应增加用葡萄糖液为待测液的对照组 |
D.未加热至沸腾 |
有人认为不同品种鸡蛋价格越高,鸡蛋清中蛋白质含量越高。第二组同学计划定量测定不同价格的不同品种鸡蛋清中蛋白质含量, 请阅读下列实验方案,完成不同品种鸡蛋清中蛋白质含量的探究实验。
①取10 mg/mL牛血清蛋白标准溶液制作标准曲线如图
②选择_______稀释100倍,分别制作成待测样品。
③取各种待测样品各1mL,分别加入______________试剂4mL;震荡均匀
④测量数据,整理表格如表,分析结果
不同品种鸡蛋中鸡蛋清蛋白浓度测量实验结果
鸡蛋品种 | 品种A(价格低) | 品种B(价格中等) | 品种C(价格高) |
待测液吸光度 | 0.732 | 0.729 | 0.734 |
鸡蛋清蛋白浓度(mg/mL) |
(2)第②步,第③步的空应该填
(3)实验中的数据都应该测量3次,理由是
(4)据表格数据,计算品种A鸡蛋清中蛋白浓度
(5)第三组准备的材料器具:透析袋、淀粉溶液、蒸馏水、碘溶液、烧杯、胶头滴、玻璃棒。通过模拟实验来验证质膜的选择透过性,如图。在透析袋中加入了5%可溶性淀粉溶液,流水冲洗透析袋外表面的淀粉后,放在盛有蒸馏水的烧杯中,在水中加入足量的碘溶液,静置一段时间后可观察到的颜色变化是_____。
A.①处乳白色→蓝黑色 ②处棕黄色→蓝黑色 |
B.①处乳白色→棕黄色 ②处棕黄色→蓝黑色 |
C.①处乳白色→蓝黑色 ②处棕黄色→棕黄色 |
D.①处乳白色→棕黄色 ②处棕黄色→棕黄色 |
(6)本实验使用的透析袋是常见的由纤维素制成的透析膜,有同学认为,用透析袋来模拟验证质膜的选择透过性不够严谨,质膜的成分比透析袋更复杂,你是否赞同?请说出理由。
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【推荐1】甜菜是我国北方主要糖料作物之一,具有良好的耐盐性。为了揭示甜菜耐盐机制,研究人员选用NaCl、Na₂SO₄及混合盐(NaCl:Na₂SO₄=2:1)对甜菜幼苗进行胁迫,实验处理及部分结果如图a、b、c所示。回答下列问题:
(1)本实验的自变量是___________________________ 。
(2)分析实验结果,由图b可以得出的结论是__________________________________________ (答出两点即可)。
(3)提取绿叶中光合色素的原理是______________________________ ,推测盐胁迫下甜菜叶绿素含量有所减少的原因之一可能是盐胁迫加快了___________________________ 。
(4)根据图示实验结果分析,盐胁迫下甜菜干重减少的原因有:______________________________ 。
(5)根据实验可以得出_______________ (填“NaCl”或“Na2SO4)对甜菜的毒害作用更强。
(1)本实验的自变量是
(2)分析实验结果,由图b可以得出的结论是
(3)提取绿叶中光合色素的原理是
(4)根据图示实验结果分析,盐胁迫下甜菜干重减少的原因有:
(5)根据实验可以得出
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真题
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【推荐2】油菜果实发育所需的有机物主要来源于果皮的光合作用。
(1)油菜果皮细胞内通过光合作用固定CO2的细胞器是__________ 。光合作用产生的有机物主要以蔗糖的形式运输至种子。种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高,说明种子细胞吸收蔗糖的跨(穿)膜运输方式是_________ 。
(2)图甲表示在适宜条件下油菜果实净光合速率与呼吸速率的变化。分析可知,第24天的果实总光合速率_____ (填“大于”或“小于”)第12天的果实总光合速率。第36天后果皮逐渐为黄,原因是叶绿素含量减少而_________ (填色素名称)的含量基本不变。叶绿素含量减少使光反应变慢,导致光反应供给暗反应的______ 和______ 减少,光合速率降低。
(3)图乙表示油菜种子中储存有机物含量的变化。第36天,种子内含量最高的有机物可用_______ 染液检测;据图分析,在种子发育过程中该有机物由_________ 转化而来。
(1)油菜果皮细胞内通过光合作用固定CO2的细胞器是
(2)图甲表示在适宜条件下油菜果实净光合速率与呼吸速率的变化。分析可知,第24天的果实总光合速率
(3)图乙表示油菜种子中储存有机物含量的变化。第36天,种子内含量最高的有机物可用
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解题方法
【推荐3】图是绿色植物叶肉细胞光合作用过程的部分图解,请据图分析并回答下列问题:
(1)图中未表示出的是光合作用的__________ 阶段,其场所在______________ 。
(2)图示中B表示的过程是__________ ,该过程中能量的变化为_____________ 。
(3)如果用含18O的H2O浇灌该植物,则一段时间后___________ (填“能”或“不能”)在③中检测到18O,原因是________ 。
(1)图中未表示出的是光合作用的
(2)图示中B表示的过程是
(3)如果用含18O的H2O浇灌该植物,则一段时间后
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【推荐1】为探究干旱胁迫对农作物光合作用的影响,科学家通过使用20%聚乙二醇(PEG)模拟干旱环境,探究干旱胁迫对三种不同品种的甘薯(潮薯1号、福薯7号、徐薯18号)的影响,结果如下表所示:
PEG处理对三种甘薯光合作用的影响
(1)由表中结果可知,干旱胁迫后甘薯风味变差的直接原因是___________ 。三种甘薯中,适应干旱能力相对最弱的是___________ 。
(2)环境因素对光合作用的限制分为气孔限制和非气孔限制,前者是指环境因素使气孔导度降低,CO2吸收减少,导致光合速率下降。后者是指环境因素影响色素含量、酶的活性等而直接抑制光合作用。上述实验结果可以确定干旱胁迫抑制甘薯光合作用存在非气孔限制,理由是___________ 。
(3)进一步研究发现,干旱胁迫对甘薯的光合作用体系还会造成一系列影响。
①干旱胁迫可导致甘薯叶绿体中类囊体数量减少,形态膨胀弯曲,基质片层模糊等,这些亚显微结构的变化可通过____________ (仪器)观察鉴定。
②干旱胁迫可导致甘薯的叶绿素含量明显减少,这种变化将导致甘薯对___________ (填“红光”或“蓝紫光”)的吸收能力下降得更加明显。
③干旱胁迫会导致暗反应中固定CO2的酶的活性降低,最终导致强光下植物吸收的光能过剩,不能全部转化成有机物中的化学能,过剩的光能还可能进一步导致叶绿体中自由基增多,从而对植物产生危害。请从光合作用过程的角度解释该酶活性降低导致光能过剩的原理:___________ 。自由基可通过___________ 等方式直接影响光反应阶段,甚至导致植物细胞衰老、死亡。
PEG处理对三种甘薯光合作用的影响
品种 | 组别 | 气孔导度[mol/(m2·s)] | 胞间CO2浓度(μmmol/mol) | 净光合速率[μmol/(m2·s)] | 可溶性糖(%) | 有机酸(%) |
潮薯1号 | CK组(对照) | 0.034 | 298.8 | 2.18 | 13.85 | 0.49 |
PEG组 | 0.01 | 548.3 | -1.06 | 11.79 | 0.58 | |
福薯7号 | CK组(对照) | 0.077 | 254.6 | 6.31 | 16.77 | 0.27 |
PEG组 | 0.009 | 607.7 | -1.15 | 9.15 | 0.61 | |
徐薯18号 | CK组(对照) | 0.044 | 291.2 | 2.69 | 14.56 | 0.45 |
PEG组 | 0.014 | 586.9 | -1.75 | 10.89 | 0.52 |
(1)由表中结果可知,干旱胁迫后甘薯风味变差的直接原因是
(2)环境因素对光合作用的限制分为气孔限制和非气孔限制,前者是指环境因素使气孔导度降低,CO2吸收减少,导致光合速率下降。后者是指环境因素影响色素含量、酶的活性等而直接抑制光合作用。上述实验结果可以确定干旱胁迫抑制甘薯光合作用存在非气孔限制,理由是
(3)进一步研究发现,干旱胁迫对甘薯的光合作用体系还会造成一系列影响。
①干旱胁迫可导致甘薯叶绿体中类囊体数量减少,形态膨胀弯曲,基质片层模糊等,这些亚显微结构的变化可通过
②干旱胁迫可导致甘薯的叶绿素含量明显减少,这种变化将导致甘薯对
③干旱胁迫会导致暗反应中固定CO2的酶的活性降低,最终导致强光下植物吸收的光能过剩,不能全部转化成有机物中的化学能,过剩的光能还可能进一步导致叶绿体中自由基增多,从而对植物产生危害。请从光合作用过程的角度解释该酶活性降低导致光能过剩的原理:
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【推荐2】离体小麦叶片在不同光照强度下进行光合作用实验,测得CO2的净吸收速率为a,请回答下列问题。
(1)若a<O,则表示的生理意义是____________ ;若在a=0条件下,生活一定时间后叶片干重将__________ (填“增加”、“不变”或“减少”)。
(2)若a>O,当其他条件不变突然增强光照时,则叶肉细胞中ATP和[H]的量将__ (填“增加”、“不变”或“减少”,后同),细胞中C3的量将___________ 。
(3)某研究性学习小组就加拿大一枝黄花所释放的化学物质对小麦光合作用的影响展开研究,所得结果如表,请回答(FW表示鲜重;气孔导度表示气孔张开的程度):
①A组小麦幼苗用含1%加拿大一枝黄花浸提液的营养液培养;B组作为对照,用___________ 培养。
②分析实验数据可知,加拿大一枝黄花浸提液可以导致小麦幼苗光合速率明显下降,原因是:a_________ b_______________ 。
(1)若a<O,则表示的生理意义是
(2)若a>O,当其他条件不变突然增强光照时,则叶肉细胞中ATP和[H]的量将
(3)某研究性学习小组就加拿大一枝黄花所释放的化学物质对小麦光合作用的影响展开研究,所得结果如表,请回答(FW表示鲜重;气孔导度表示气孔张开的程度):
①A组小麦幼苗用含1%加拿大一枝黄花浸提液的营养液培养;B组作为对照,用
②分析实验数据可知,加拿大一枝黄花浸提液可以导致小麦幼苗光合速率明显下降,原因是:a
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【推荐3】图是夏季晴朗的白天,玉米和花生植株CO2吸收速率的变化曲线。据图回答下列问题:
(1)A点时,玉米叶肉细胞中能产生NADH的场所有___________ ;花生在一天中有机物积累最多的时刻是___ 时。
(2)在夏季正午时分,植物都会因高温、干旱导致气孔开放度下降,以防止____________ 。与B点相比,C点时叶肉细胞间隙的CO2浓度相对____ (填“较低”或“较高”)。与B点相比,C点时叶绿体中含量相对较高的是___ (填“C3”或“C5”)。
(3)正午时分,玉米的CO2吸收速率并未像花生一样因气孔关闭而下降,说明玉米在进行光合作用中_________ 的能力比花生强。
(1)A点时,玉米叶肉细胞中能产生NADH的场所有
(2)在夏季正午时分,植物都会因高温、干旱导致气孔开放度下降,以防止
(3)正午时分,玉米的CO2吸收速率并未像花生一样因气孔关闭而下降,说明玉米在进行光合作用中
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【推荐1】为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响,研究者选取至少具有10个棉铃的植株,去除不同比例棉铃,3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图。
(1)叶绿体中色素分布在______ 上,可用______ (试剂)提取;如图为野生型叶片四种色素在滤纸条上的分离结果,其中______ (填标号)色素带含有镁元素。
(2)光合作用暗反应利用光反应产生______ 的,在______ 中将CO2转化为三碳糖,进而形成淀粉和蔗糖。
(3)综合图1和图2结果可推测,叶片中光合产物的积累会______ 光合作用。
(4)一种验证上述推测的方法为:去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理,使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官,检测______ 叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比,若检测结果是______ ,则支持上述推测。
(5)在研究过程中,研究者测得叶片细胞并没有从外界吸收E物质,也没有向外界释放CO2,若在这种情况下测得细胞光合作用1小时产生了0.12mol的O2物质,那么这1小时中该细胞呼吸作用消耗的葡萄糖为______ mol。
(1)叶绿体中色素分布在
(2)光合作用暗反应利用光反应产生
(3)综合图1和图2结果可推测,叶片中光合产物的积累会
(4)一种验证上述推测的方法为:去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理,使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官,检测
(5)在研究过程中,研究者测得叶片细胞并没有从外界吸收E物质,也没有向外界释放CO2,若在这种情况下测得细胞光合作用1小时产生了0.12mol的O2物质,那么这1小时中该细胞呼吸作用消耗的葡萄糖为
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【推荐2】科研小组选取若干生长状况相同的某种树木绿色叶片,置于不同光照强度(其它条件相同且适宜)的环境实验,一段时间后,所得相关数据平均值如下表所示,请回答下列问题:
(1)与光合作用有关的色素分布在_____ 。分析表格可知,该种树木树冠上层叶片较下层叶片叶绿素a含量_____ (填“高”或“低”),可能的原因是_____ 。
(2)光反应和暗反应联系密切,暗反应需要光反应提供的物质是_____ 。
(3)若在一昼夜中给予叶片8小时200Lux光照,叶片_____ (填“能”或“不能”)积累有机物,原因是_____ 。
(4)增设第5组实验,光照强度增加到800Lux时,其他条件不变,叶片净光合速率与第4组相同,则净光合速率不再增加的限制因素可能是_____ (需答出2点,两组叶片呼吸速率不变)。
组别 | 光照强度 (Lux) | 净光合速率 (CO2·umol·m2.s-1) | 呼吸速率 (CO2·umol·m2.s-1) | 叶绿素a含量 (mg·g-1) |
第1组 | 0 | -13 | 13 | 1.8 |
第2组 | 200 | 21 | 13 | 1.6 |
第3组 | 400 | 28 | 13 | 1.3 |
第4组 | 600 | 33 | 15 | 1 |
(1)与光合作用有关的色素分布在
(2)光反应和暗反应联系密切,暗反应需要光反应提供的物质是
(3)若在一昼夜中给予叶片8小时200Lux光照,叶片
(4)增设第5组实验,光照强度增加到800Lux时,其他条件不变,叶片净光合速率与第4组相同,则净光合速率不再增加的限制因素可能是
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【推荐3】黄毛草莓喜温凉气候,科研人员在研究二倍体与四倍体黄毛草莓叶片的光合特性及根系生长最适温度时发现,两者根系生长的最适温度接近,均为22℃左右:图1表示两者净光合作用速率的差异,图2为用完全培养液培养四倍体黄毛草莓幼苗,培养过程中测定的培养液中氧含量变化对K+吸收速率的影响结果。请分析回答问题:
(1)图1中,净光合速率为0时,四倍体黄毛草莓叶肉细胞中产生ATP的细胞器是_________ ,Q点限制该植株净光合速率的环境因素主要是_____________ ,图1两曲线的交点P对应的光照强度下,两种黄毛草莓叶片的实际光合速率较大的是_____ 黄毛草莓,原因是_______________________ 。
(2)科研人员进一步研究发现,在夏季全光照环境下,二倍体和四倍体黄毛草莓的光合作用有明显的“午休”现象,但是午间胞间CO2浓度升高。研究者认为,“午休”现象出现的主要限制因素不是气孔的开放度,其判断的依据是________________ 。
(1)图1中,净光合速率为0时,四倍体黄毛草莓叶肉细胞中产生ATP的细胞器是
(2)科研人员进一步研究发现,在夏季全光照环境下,二倍体和四倍体黄毛草莓的光合作用有明显的“午休”现象,但是午间胞间CO2浓度升高。研究者认为,“午休”现象出现的主要限制因素不是气孔的开放度,其判断的依据是
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