不同植物的光合作用机制不完全相同,大豆是C3植物,而玉米是一类具有高光合作用效率的C植物,下图表示玉米的光合作用和光呼吸过程,由叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成。Rubisco酶是一个双功能酶,CO2浓度高时,倾向于催化C5和CO2反应;O2浓度高时,倾向于催化C5和O2反应生成CO2(称为光呼吸)。回答下列问题:
(1)玉米维管束鞘细胞中CO2固定的具体部位是______ 。C3还原需要光反应提供______ 。光合作用的场所不一定是叶绿体,理由是_______ 。
(2)低CO2浓度环境中,C4植物比C3植物存活时间更长,据图分析,原因是______ 。
(3)某同学利用大豆叶片进行有关实验,实验中多次打孔获得叶圆片,并对叶圆片进行干燥称重,结果如下表(假设整个实验过程中叶圆片的细胞呼吸速率不变)。则叶圆片光照1h的实际光合作用强度表达式是(用表中相关字母表示)________ 。
(4)欲追踪光合作用过程中物质转移过程,可采用______ 法进行研究。小麦、大豆等C3植物的光呼吸会耗损光合作用新形成有机物的25%,而玉米等C4植物光呼吸消耗只占光合作用新形成有机物的2%~5%。请从Rubisco酶的角度提出一条利用现代生物技术提高C3植物产量的研究思路:________ 。
(1)玉米维管束鞘细胞中CO2固定的具体部位是
(2)低CO2浓度环境中,C4植物比C3植物存活时间更长,据图分析,原因是
(3)某同学利用大豆叶片进行有关实验,实验中多次打孔获得叶圆片,并对叶圆片进行干燥称重,结果如下表(假设整个实验过程中叶圆片的细胞呼吸速率不变)。则叶圆片光照1h的实际光合作用强度表达式是(用表中相关字母表示)
实验前 | 黑暗1h后 | 再光照1h后 | |
叶圆片干燥称重(g/cm2) | x | y | z |
更新时间:2022-12-18 17:27:48
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【推荐1】为了探究光质对叶用莴苣光合作用的影响,科学家设计了4组不同光质分别处理长势相同的莴苣幼苗,第40天测定相关指标,结果如下。
据表回答:
(1)在本实验过程中,A组的作用是__________ ,同时补充红光和蓝光会__________ (填“促进”或“抑制”)莴苣生长。实验中选用红、蓝两种光源作为补充光源的依据是__________________________ 。
(2)若用上述4组实验培养的莴苣叶分别进行色素的提取与分离,则滤纸条自上而下第三条色素带呈___________________ 色,该色素带颜色最深的是________ 组。
(3)4组实验中D组净光合速率最低,最可能的原因是___________ 。与C组相比,D组叶肉细胞中的C,含量_________ (填“较高”“相等”或“较低”)。
(4)大棚种植莴苣时,人工增加一定强度电场或提高CO2浓度都会提高净光合速率,若同时增加电场强度和提高CO2浓度对莴苣产量有何影响?请简要写出探究思路:______________________________________ 。
据表回答:
(1)在本实验过程中,A组的作用是
(2)若用上述4组实验培养的莴苣叶分别进行色素的提取与分离,则滤纸条自上而下第三条色素带呈
(3)4组实验中D组净光合速率最低,最可能的原因是
(4)大棚种植莴苣时,人工增加一定强度电场或提高CO2浓度都会提高净光合速率,若同时增加电场强度和提高CO2浓度对莴苣产量有何影响?请简要写出探究思路:
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【推荐2】莲藕是广泛用于观赏和食用的植物,研究人员通过人工诱变筛选出一株莲藕突变体,其叶绿素含量仅为普通莲藕的56%。图1表示在25℃时不同光照强度下该突变体和普通莲藕的净光合速率。图2中A、B分别表示某光照强度下该突变体与普通莲藕的气孔导度(单位时间进入叶片单位面积的CO2量)和胞间CO2浓度。请分析回答下列问题:
(1)莲藕极易褐变,这是因为细胞内的多酚氧化酶催化相关反应引起的。将莲藕在开水中焯过后可减轻褐变程度,原因是_____ 。在2000μmol·m-2·s-1的光强下,突变体莲藕的实际光合速率比普通莲藕的高_____ %(保留一位小数)。
(2)CO2在光合作用中被利用的场所是_____ ,因为此处可以为CO2的固定提供_____ 。
(3)据图2分析,_____ (填“普通”或“突变体”)莲藕在单位时间内固定的CO2多,理由是_____ 。
(4)某研究小组采用“半叶法”对莲藕叶片的光合速率进行测定。将对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不做处理,并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后,在A、B的对应部位截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为MA、MB(单位:mg),则该植物细胞总光合作用速率为_____ mg/h。
(1)莲藕极易褐变,这是因为细胞内的多酚氧化酶催化相关反应引起的。将莲藕在开水中焯过后可减轻褐变程度,原因是
(2)CO2在光合作用中被利用的场所是
(3)据图2分析,
(4)某研究小组采用“半叶法”对莲藕叶片的光合速率进行测定。将对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不做处理,并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后,在A、B的对应部位截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为MA、MB(单位:mg),则该植物细胞总光合作用速率为
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【推荐3】在离体条件下,亲水性Fecy或亲脂性DCIP可作为电子受体替代NADP+,氧化态DCIP为蓝紫色,接受氢的还原态DCIP为无色,研究人员将离体双层膜局部受损的叶绿体悬浮液均分到三支试管中,并抽去空气进行如下实验:
请回答:
(1)在叶绿体的______________ 上发生的光反应过程将水分解成O2、H+和e-,光能转化成电能,最终转化为_______________ 和ATP中活跃的化学能。若CO2浓度降低,碳反应速率减慢,则光反应中电子传递速率会_______________ (填“加快”或“减慢”)。
(2)若改用双层膜结构完整的叶绿体进行实验,A、B两组产生的O2量都将减少,推测_______________ 组产生的O2量减少更多,理由是_______________ 。
(3)A组实验能证明O2来源于H2O而不是CO2,理由是:①DCIP溶液由蓝紫色变无色证明_______________ ;②抽去试管中的空气,排除了_______________ 的可能。
(4)研究人员欲通过检测NADPH的含量变化来证明其参与了碳反应,设置了C组实验,则C组应增加的实验条件是______________ 。
组别 | 材料 | 加入物质 | 条件 | 实验现象 |
A组 | 双层膜局部受损的叶绿体 | DCIP溶液 | 适宜温度和光照等条件 | 产生了一定量O2且DCIP溶液变为无色 |
B组 | Fecy溶液 | 产生了一定量O2 | ||
C组 | NADP+溶液 | NADPH减少 |
请回答:
(1)在叶绿体的
(2)若改用双层膜结构完整的叶绿体进行实验,A、B两组产生的O2量都将减少,推测
(3)A组实验能证明O2来源于H2O而不是CO2,理由是:①DCIP溶液由蓝紫色变无色证明
(4)研究人员欲通过检测NADPH的含量变化来证明其参与了碳反应,设置了C组实验,则C组应增加的实验条件是
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【推荐1】图甲是绿色植物叶肉细胞内某些生理过程的物质变化,其中a、b、c表示物质,①~⑤表示生理过程。乙图是某科研小组在黄瓜幼苗光合作用的最适温度条件下,探究环境因素对其光合作用影响时所得到的实验结果。请回答:
(1)图甲中物质a是____________ ,①过程发生的场所是____________ 。物质c是____________ ,⑤过程发生的场所是____________ 。
(2)光照强度直接影响光合作用的____________ (用甲图中数字回答)阶段,若将在阳光下正常生长的绿色植物移入暗室,短时间内细胞中三碳化合物的含量____________ (升高或降低)。
(3)乙图中a点时CO2产生的具体场所是____________ ,黄瓜幼苗从____________ 点之后开始进行光合作用。
(4)乙图中,若植物呼吸作用的强度不变,d点真正的光合速率固定的CO2为________ mg·h-1.。
(5)据乙图分析,p点之前限制黄瓜幼苗光合作用速率的因素是_____________ 和__________________ 。CO2浓度为600mg·L-1时,d点的CO2吸收量高于c点,主要的影响因素是________________________ 。
(6)某研究小组采用“半叶法”对莲藕叶片的光合速率进行测定。将对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不做处理,并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后,在A、B的对应部位截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为MA、MB(单位:mg),则该植物细胞总光合作用速率为____________ mg/h。
(1)图甲中物质a是
(2)光照强度直接影响光合作用的
(3)乙图中a点时CO2产生的具体场所是
(4)乙图中,若植物呼吸作用的强度不变,d点真正的光合速率固定的CO2为
(5)据乙图分析,p点之前限制黄瓜幼苗光合作用速率的因素是
(6)某研究小组采用“半叶法”对莲藕叶片的光合速率进行测定。将对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不做处理,并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后,在A、B的对应部位截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为MA、MB(单位:mg),则该植物细胞总光合作用速率为
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【推荐2】三叶鬼针草是华南地区重要的药用植物。某实验小组以分别在自然光照和用黑色遮阳网遮光50%两种条件下长期生长的三叶鬼针草为材料,测定了其净光合速率和光照强度之间的关系,结果如图所示。请回答下列问题:
(1)植物在进行光合作用的过程中,最终将光能转化为___________ 。遮光处理的短时间内,植物叶绿体中________ (填“C3”或“C5”)的含量增加,暗反应中是通过__________ 过程生成该物质的。
(2)根据该图可知,50%遮光处理能__________ (填“增强”或“减弱”)三叶鬼针草对弱光的适应能力。请写出判断依据:_________________________________________ 。
(3)实验小组为了检测遮光是否影响了叶绿素的合成,从遮光的叶片中提取出色素,请简要写出从绿叶中提取色素的基本步骤:_____________________________________ 。
(1)植物在进行光合作用的过程中,最终将光能转化为
(2)根据该图可知,50%遮光处理能
(3)实验小组为了检测遮光是否影响了叶绿素的合成,从遮光的叶片中提取出色素,请简要写出从绿叶中提取色素的基本步骤:
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【推荐3】为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响,将某植物在黑暗中放置一段时间,耗尽叶片中的淀粉。然后取生理状态一致的叶片,平均分成8组,实验处理如下表所示。一段时间后,检测叶片中有无淀粉,结果如下表。
回答下列问题:
(1)光照条件下,组5叶片通过_______ 作用产生淀粉:叶肉细胞释放出的氧气来自于_____ 的光解。
(2)在黑暗条件下,叶片能进行有氧呼吸的组别是________ 。
(3)组2叶片中合成淀粉的原料是___________ ,直接能源物质是_________ ,后者是通过_____ 产生的。
(4)葡萄糖进入叶片细胞的方式是________ 。
(5)如果组7的蒸馏水中只通入N2,预期实验结果是叶片中_______ (填“有”或“无”淀粉)。
编号 | 组1 | 组2 | 组3 | 组4 | 组5 | 组6 | 组7 | 组8 |
处理 | 葡萄糖溶液浸泡溶液中通入空气 | 葡萄糖溶液浸泡溶液中通入CO2和N2 | 蒸馏水浸泡水中通入空气 | 蒸馏水浸泡水中通入CO2和N2 | ||||
光照 | 黑暗 | 光照 | 黑暗 | 光照 | 黑暗 | 光照 | 黑暗 | |
检测结果 | 有淀粉 | 有淀粉 | 有淀粉 | 无淀粉 | 有淀粉 | 无淀粉 | 有淀粉 | 无淀粉 |
回答下列问题:
(1)光照条件下,组5叶片通过
(2)在黑暗条件下,叶片能进行有氧呼吸的组别是
(3)组2叶片中合成淀粉的原料是
(4)葡萄糖进入叶片细胞的方式是
(5)如果组7的蒸馏水中只通入N2,预期实验结果是叶片中
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【推荐1】红掌是半阴生高等植物,下图表示夏季时红掌在不同遮光处理条件下净光合速率的日变化曲线,请分析回答相关问题
(1)适当遮光,叶绿素含量会增加,叶片对______________ 光的吸收能力将显著增强。
(2)曲线ab段叶肉细胞内能合成[H]的场所有____________________________ ;曲线cd段,植物体内有机物总量的变化情况是______________ (增加、减少、不变)。
(3)M点时,红掌体内叶肉的细胞中叶绿体消耗的CO2量______________ (填“大于”“等于”或“小于”)细胞呼吸产生的CO2量。
(4)若将植物突然转移到高温、强光、干燥的环境中,此时叶肉细胞内C3含量的变化是_____________ 。30%遮光处理避免了强光照和过高温度对植株的不利影响,与曲线Ⅰ相比,曲线Ⅱ出现“午休”现象的原因是__________________ 。
(5)6:30左右,在不遮光的条件下适当增加该植物周围的CO2浓度,光合速率基本不变,此时限制光合速率的主要因素是___________________ 。
(6)下图是红掌的叶肉细胞在不同的光照强度下单位时间内叶肉细胞CO2和O2量的变化情况(其他条件相同且适宜)。
由图可知,a点的光照强度约为____ ,光照强度为b时,净光合相对值约为______ 。
(1)适当遮光,叶绿素含量会增加,叶片对
(2)曲线ab段叶肉细胞内能合成[H]的场所有
(3)M点时,红掌体内叶肉的细胞中叶绿体消耗的CO2量
(4)若将植物突然转移到高温、强光、干燥的环境中,此时叶肉细胞内C3含量的变化是
(5)6:30左右,在不遮光的条件下适当增加该植物周围的CO2浓度,光合速率基本不变,此时限制光合速率的主要因素是
(6)下图是红掌的叶肉细胞在不同的光照强度下单位时间内叶肉细胞CO2和O2量的变化情况(其他条件相同且适宜)。
由图可知,a点的光照强度约为
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【推荐2】银沙槐、红皮沙拐枣、沙生柽柳是三种沙漠植物,为探究它们耐旱程度的强弱,对三种植物相同叶面积的叶分别做了如下研究。下图表示光照强度对叶片光合速率的影响,表中数据为持续干旱20天对三类叶片色素含量和气孔导度的影响。
(1)据图分析,与A点相比,C点的叶肉细胞中三碳化合物的含量__________ (填“较高”“相同”或“较低”)。B点红皮沙拐枣叶在相同时间内有机物制造量大于银沙槐叶,判断依据是_________________ 。
(2)据图分析,在较长时间烈日暴晒的沙漠环境中,哪种植物的叶片的生长受影响最严重__________ ,判断依据是____________________ 。
(3)综合分析,沙生柽柳叶最适应光照较强且干旱缺水的沙漠环境,原因是__________ 。
(4)据上述研究仍不能判断沙生柽柳是三种植物中最耐旱的植物,理由是__________ 。
植物名称 | 色素含量(mg/g干重) | 气孔导度 | ||||
对照组 | 干旱组 | 下降量% | 对照组 | 干旱组 | 下降量% | |
红皮沙拐枣 | 9.31 | 8.48 | 8.91 | 0.43 | 0.17 | 60.46 |
沙生柽柳 | 9.51 | 8.93 | 6.09 | 0.44 | 0.23 | 47.72 |
银沙槐 | 11.15 | 9.95 | 10.76 | 0.55 | 0.21 | 61.81 |
(1)据图分析,与A点相比,C点的叶肉细胞中三碳化合物的含量
(2)据图分析,在较长时间烈日暴晒的沙漠环境中,哪种植物的叶片的生长受影响最严重
(3)综合分析,沙生柽柳叶最适应光照较强且干旱缺水的沙漠环境,原因是
(4)据上述研究仍不能判断沙生柽柳是三种植物中最耐旱的植物,理由是
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【推荐3】为了提高绿色植物的生态效益,研究者做了相关实验,并绘出如下三幅图。请回答下列问题:
(1)光照条件下,图1中的②上进行的生理过程产生的物质有______ ,空气中CO2浓度变化时首先会直接影响图1的[ ]______ 中化学反应的速率。([ ]中填数字序号)
(2)图2中的曲线表示在CO2充足的条件下测得的某植物光合速率与光照强度、温度之间的关系。据图分析可知,在光照强度为4k1x之前,影响光合速率的主要环境因素为____________ ,由此实验结果可推测出该植物进行光合作用的最适温度范围是在______ ℃之间。
(3)图3表示该植物夜间在O2浓度为a、b、c、d时,CO2释放量和O2吸收量的关系。假定细胞呼吸的底物都是葡萄糖,在O2浓度为d时细胞的呼吸方式是____________ ,当O2浓度为a时,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的______ 倍。
(4)研究者还对该植物不同光照条件下的其他生长状况进行了观测,结果见下表,请分析回答:
(注:括号内的百分数以强光照的数据作为参考)
与弱光下相比,强光下平均每片叶的气孔总数______ (填“较多”或“较少”),对强光下生长的该种植物适度遮阴,持续观测叶色、叶面积和净光合速率,这三个指标中,最先发生改变的是______ 。
(5)青蒿素是从青蒿中提取的药用成分,它能有效地杀死导致疟疾的元凶一一疟原虫。下图表示在最适温度、充足二氧化碳条件下测得的青蒿植株二氧化碳吸收量与光照强度之间的关系,当光照强度达到b点时,突然增加环境中的二氧化碳浓度,C3的含量将______ (选填“增加”“减少”或“基本不变”)。b、c点之间,青蒿植株叶肉细胞中产生的氧气的去路为____________ 。
(6)取若干大小相同、生理状况相似的青蒿植株,分组进行光合作用实验。在不同温度下分别暗处理1小时,测其质量变化,再立刻光照1小时,测其质量变化,得到的结果如表所示,则:
①在a点的光照条件下,青蒿叶片中能产生[H]的场所是____________ 。
②若叶片增减的都是葡萄糖的质量,在光合作用过程中,叶绿体释放氧气量最多的是______ 组叶片。
(1)光照条件下,图1中的②上进行的生理过程产生的物质有
(2)图2中的曲线表示在CO2充足的条件下测得的某植物光合速率与光照强度、温度之间的关系。据图分析可知,在光照强度为4k1x之前,影响光合速率的主要环境因素为
(3)图3表示该植物夜间在O2浓度为a、b、c、d时,CO2释放量和O2吸收量的关系。假定细胞呼吸的底物都是葡萄糖,在O2浓度为d时细胞的呼吸方式是
(4)研究者还对该植物不同光照条件下的其他生长状况进行了观测,结果见下表,请分析回答:
光照强度 | 叶色 | 平均叶面积(cm2) | 气孔密度(个·mm-2) | 净光合速率(μmolCO2·m-2·s-1) |
强 | 浅绿 | 13.6(100%) | 826(100%) | 4.33(100%) |
中 | 绿 | 20.3(149%) | 768(93%) | 4.17(96%) |
弱 | 深绿 | 28.4(209%) | 752(91%) | 3.87(89%) |
(注:括号内的百分数以强光照的数据作为参考)
与弱光下相比,强光下平均每片叶的气孔总数
(5)青蒿素是从青蒿中提取的药用成分,它能有效地杀死导致疟疾的元凶一一疟原虫。下图表示在最适温度、充足二氧化碳条件下测得的青蒿植株二氧化碳吸收量与光照强度之间的关系,当光照强度达到b点时,突然增加环境中的二氧化碳浓度,C3的含量将
(6)取若干大小相同、生理状况相似的青蒿植株,分组进行光合作用实验。在不同温度下分别暗处理1小时,测其质量变化,再立刻光照1小时,测其质量变化,得到的结果如表所示,则:
组别 | 一 | 二 | 三 | 四 |
温度(℃) | 27 | 28 | 29 | 30 |
暗处理后质量变化(mg) | -1 | -2 | -3 | -4 |
光照后避暗处理前增加(mg) | +3 | +3 | +3 | +1 |
①在a点的光照条件下,青蒿叶片中能产生[H]的场所是
②若叶片增减的都是葡萄糖的质量,在光合作用过程中,叶绿体释放氧气量最多的是
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