受到周围环境遮荫时,植株会表现出茎伸长速度加快、株高和节间距增加、叶柄伸长等特征,这种现象称为避荫反应,如图 1。
(1)植物光合作用原料CO2部分是由动物对糖类、脂肪、蛋白和核酸的降解得到,这些物质降解过程中必定会发生的过程是 。
(2)与正常光照相比,植株遮荫条件下细胞内叶绿体中短时内发生的变化是 。
(3)植物种植过密引起的避荫反应会造成植株侧芽生长受抑制。图 2表示不同浓度生长素对芽生长的影响。下列分析正确的是 。
番茄是重要的经济作物。人工可通过延长光照时间使番茄增产,但某些番茄品种在24 h持续光照下生长时,叶片受到损伤反而会减产(图3)。研究人员发现第7号染色体上的A基因对超过16小时的长日照耐受有贡献。A基因的表达产物CAB捕光蛋白具有结合色素并抑制光能转换的功能,进而提高长日照的耐受力,敏感型的基因型为aa。但A基因纯合子表达的产物量会导致抑制效应提前到16小时之前。
(4)科研人员在进行图3数据所示的实验中的自变量是_____________ 。在光照16小时下的实验时,应设置的合理实验条件是_____________ 。(填写下列编号)
① 保持大气湿度恒定② 保持光照强度不变③ 保持二氧化碳浓度不变④ 选取若干株同一品种的番茄⑤ 所选取的番茄植物生长发育状况保持基本一致
(5)据图4信息可知,大棚提高番茄产量可采用的措施包括_____________ 。
(6)据题干和图4中的信息,阐述⑥低于④,但却与②无显著性差异的可能原因是__________ 。
(1)植物光合作用原料CO2部分是由动物对糖类、脂肪、蛋白和核酸的降解得到,这些物质降解过程中必定会发生的过程是 。
A.糖酵解 | B.三羧酸循环 | C.水解反应 | D.ATP合成 |
A.光合色素的种类减少 | B.C3的量增加 |
C.O2的生成速率不变 | D.NADPH的量增加 |
A.植株分枝增多 |
B.避荫反应现象与顶端优势相似 |
C.侧芽处生长素浓度大于C |
D.避荫反应有利于植株获得更多光能 |
番茄是重要的经济作物。人工可通过延长光照时间使番茄增产,但某些番茄品种在24 h持续光照下生长时,叶片受到损伤反而会减产(图3)。研究人员发现第7号染色体上的A基因对超过16小时的长日照耐受有贡献。A基因的表达产物CAB捕光蛋白具有结合色素并抑制光能转换的功能,进而提高长日照的耐受力,敏感型的基因型为aa。但A基因纯合子表达的产物量会导致抑制效应提前到16小时之前。
(4)科研人员在进行图3数据所示的实验中的自变量是
① 保持大气湿度恒定② 保持光照强度不变③ 保持二氧化碳浓度不变④ 选取若干株同一品种的番茄⑤ 所选取的番茄植物生长发育状况保持基本一致
(5)据图4信息可知,大棚提高番茄产量可采用的措施包括
(6)据题干和图4中的信息,阐述⑥低于④,但却与②无显著性差异的可能原因是
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更新时间:2023-03-02 16:42:45
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【推荐1】科学家研究发现,细胞内脂肪的合成与有氧呼吸过程有关,机理如图1所示。回答下列问题:
(1)据图1可知,蛋白A位于_______ (细胞器)膜上,Ca2+进入该细胞器腔内的方式是_______ 。Ca2+在线粒体基质中参与调控有氧呼吸的第_____ 阶段反应,进而影响脂肪合成。
(2)棕色脂肪组织细胞内含有大量线粒体,其线粒体内膜含有UCP2蛋白,如图2所示。一般情况下,H+通过F0F1ATP合成酶流至线粒体基质,驱动ADP形成ATP,当棕色脂肪细胞被激活时,H+还可通过UCP2蛋白漏至线粒体基质,此时线粒体内膜上ATP的合成速率将____ ,有氧呼吸释放的能量中________ 能所占比例明显增大,利于御寒。
(3)蛋白S基因突变后,细胞中脂肪合成减少的原因可能是______ 。
(1)据图1可知,蛋白A位于
(2)棕色脂肪组织细胞内含有大量线粒体,其线粒体内膜含有UCP2蛋白,如图2所示。一般情况下,H+通过F0F1ATP合成酶流至线粒体基质,驱动ADP形成ATP,当棕色脂肪细胞被激活时,H+还可通过UCP2蛋白漏至线粒体基质,此时线粒体内膜上ATP的合成速率将
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【推荐2】医学研究发现,人体血糖平衡的维持需要多种激素及多个器官共同参与,其中GLP-1是小肠上皮中L细胞分泌的一种多肽类激素,具有调节胰岛细胞分泌、抑制胃排空、降低食欲等功能,部分调节过程如图1。用静脉注射葡萄糖模拟口服葡萄糖后血糖浓度的相同改变程度,检测到血浆中激素N浓度变化,结果如图2。请分析回答下列问题:
(1)图1中L细胞能分泌物质作用于M细胞体现了细胞膜的______ 功能,释放的激素N可促进靶细胞______ 葡萄糖。请结合图文阐明GLP-1降血糖的作用机理:__________ 。
(2)模拟口服葡萄糖血糖浓度相同改变程度时,静脉注射葡萄糖的总量______________ (填“高于”、“低于”或“等于”)口服量。
(3)人体进食后血糖浓度升高引起胰岛素分泌,具体过程如图3。
①GLP-1与高浓度葡萄糖对胰岛素分泌存在______________ 作用。
②胞内Ca2+浓度升高被认为是胰岛素释放最终激发机制:进食后胰岛B细胞葡萄糖供应增加,细胞内______________ 过程增强,导致ATP/ADP比值上升,K+通道关闭,膜内外电位变为__________ ,进而引起Ca2+内流;同时在GLP-1作用下____________ 生成增多,进一步增加了胞内Ca2+浓度。
(4)GLP-1作用后会被体内DPP-4迅速降解,科研人员据此研制出了多种降糖药物治疗Ⅱ型糖尿病。其中药物“利拉鲁肽”是一种GLP-1类似物,保留天然GLP-1功效且不被DPP-4降解,而药物“西格列汀”为DPP-4抑制剂。从降糖效果分析,____________ 的作用效果应更好。
(1)图1中L细胞能分泌物质作用于M细胞体现了细胞膜的
(2)模拟口服葡萄糖血糖浓度相同改变程度时,静脉注射葡萄糖的总量
(3)人体进食后血糖浓度升高引起胰岛素分泌,具体过程如图3。
①GLP-1与高浓度葡萄糖对胰岛素分泌存在
②胞内Ca2+浓度升高被认为是胰岛素释放最终激发机制:进食后胰岛B细胞葡萄糖供应增加,细胞内
(4)GLP-1作用后会被体内DPP-4迅速降解,科研人员据此研制出了多种降糖药物治疗Ⅱ型糖尿病。其中药物“利拉鲁肽”是一种GLP-1类似物,保留天然GLP-1功效且不被DPP-4降解,而药物“西格列汀”为DPP-4抑制剂。从降糖效果分析,
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【推荐3】甲图为细胞呼吸过程示意图,A、B、C、D表示阶段,E、X表示物质。乙图为酵母菌在不同O2浓度下的CO2释放速率。回答下列问题。
(1)甲图中,X代表的物质是________ ,动物细胞可以进行的过程为________ (填字母)阶段。
(2)甲图中C、D阶段发生的场所依次为________ 、________ 。
(3)写出甲图中产生E物质的细胞呼吸反应式:________ 。
(4)乙图所示过程中,酒精产生速率的变化趋势是________ ,试解释C点出现的原因:________ 。
(5)人体剧烈运动时,有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是5∶3,则人体产生的CO2与消耗的O2之比是________ 。
(1)甲图中,X代表的物质是
(2)甲图中C、D阶段发生的场所依次为
(3)写出甲图中产生E物质的细胞呼吸反应式:
(4)乙图所示过程中,酒精产生速率的变化趋势是
(5)人体剧烈运动时,有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是5∶3,则人体产生的CO2与消耗的O2之比是
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【推荐1】研究发现光反应产生ATP与NADPH数量比是2.57:2,而暗反应消耗的ATP与NADPH数量比是3:2,NADPH积累是光合作用限制因素之一。因此,科学家在细胞中导入NADPH消耗模块(异丙醇合成途径),以期提高光合速率。
(1)图1中①②表示的物质分别是_________ 、_________ ;③的进一步反应中作为还原剂的是________ 。
(2)以蓝细菌为研究模型,通过导入三种外源酶(A、B、C酶)基因,相关机制见图1,相关指标的检测结果见表和图2:
(注:NADPH与ATP含量在最适光照下测定。)
①据表分析,对蓝细菌光合作用效率有显著影响的是基因_________ 。为验证蓝细菌有效提高光合速率是由于额外的NADPH消耗直接导致的,研究人员在组别一的蓝细菌中只导入C基因,在培养基中添加_________ 进行培养,实验结果应与组别_________ 结果相同。
②结合图2分析,在蓝细菌中创建异丙醇合成途径能够提高光合速率,一方面是由于细胞中ATP与NADPH的比例显著增加,另一方面是由于蓝细菌能够有效地利用_________ ,促进光反应进行。
(1)图1中①②表示的物质分别是
(2)以蓝细菌为研究模型,通过导入三种外源酶(A、B、C酶)基因,相关机制见图1,相关指标的检测结果见表和图2:
组别 | 导入基因 | NADPH含量(pmol) | ATP含量(μmol) | CO2固定速率(mg•g-1细胞干重•h-1) |
一 | 无 | 193.5 | 39.28 | 86 |
二 | A、B | 190.83 | 35.23 | 85 |
三 | A、B、C | 112.83 | 62.53 | 119 |
①据表分析,对蓝细菌光合作用效率有显著影响的是基因
②结合图2分析,在蓝细菌中创建异丙醇合成途径能够提高光合速率,一方面是由于细胞中ATP与NADPH的比例显著增加,另一方面是由于蓝细菌能够有效地利用
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【推荐2】叶绿体中催化CO2固定的酶R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下图所示。请回答下列问题。
(1)进行光合作用时,组装完成的酶R需ATP参与激活,光能转化为ATP中的化学能是在叶绿体的__ 上(填场所)完成的。活化的酶R催化CO2固定产生C3-Ⅰ,C3-Ⅰ还原为三碳糖(C3-Ⅱ),这一步骤需要___ 作为还原剂。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___ 。
(2)作为光合作用的重要成分,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
(3)光合作用旺盛时,很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中,假如以大量可溶性糖的形式存在,则可能导致叶绿体__ 。
(1)进行光合作用时,组装完成的酶R需ATP参与激活,光能转化为ATP中的化学能是在叶绿体的
(2)作为光合作用的重要成分,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
(3)光合作用旺盛时,很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中,假如以大量可溶性糖的形式存在,则可能导致叶绿体
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【推荐3】下图甲为适宜温度下衣藻的O2释放速率与光照强度的关系;下图乙为适宜温度下,将衣藻置于密闭玻璃容器中,每2h测一次CO2浓度的相对值(假设细胞呼吸强度恒定)。回答下列问题:
(1)据图甲判断,光照强度相对值为4时,衣藻进行光合作用所需的CO2来自_________________________ 。甲中光照强度相对值为7时,要使衣藻的光合作用强度升高,可以考虑的措施是适当提高_____________ (填“CO2浓度”“光照强度”或“温度”)。
(2)图乙所示实验中,有2h是没有光照的,这个时间段为_______ h;与6h相比,8h时衣藻细胞叶绿体基质中的ADP和Pi的含量会_________ 。
(3)图乙实验过程中4~6h平均光照强度_______ (填“小于”“等于”或“大于”)8~10h平均光照强度,判断依据是___________________________ 。
(4)图乙所示实验中,与0h相比,12h时衣藻细胞内有机物的含量_________ ,理由是:______
(5)写出增施农家肥可以提高光合速率的原因:__________________
(1)据图甲判断,光照强度相对值为4时,衣藻进行光合作用所需的CO2来自
(2)图乙所示实验中,有2h是没有光照的,这个时间段为
(3)图乙实验过程中4~6h平均光照强度
(4)图乙所示实验中,与0h相比,12h时衣藻细胞内有机物的含量
(5)写出增施农家肥可以提高光合速率的原因:
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【推荐1】回答下列与光合作用有关的问题:_____________ 上,其中呈黄色、橙色、红色的色素合称为____________ 。提取和分离叶绿体色素实验中,为了防止色素被液泡中的有机酸破坏,需要加入的物质是___________ 。叶绿素的含量直接影响光反应的速率,光反应的产物有_____________ 。
(2)图乙所示装置可用来探究光照强度对光合作用强度的影响。根据该图的材料及设置,可以确定该实验的自变量应该是________ ,观察指标是__________ 。
(3)图丙表示连翘的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时,单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。在光照强度为b时,根尖分生区细胞中能够产生ATP的场所有_________________ 。
(1)光合色素分布在图甲中的[ ]
(2)图乙所示装置可用来探究光照强度对光合作用强度的影响。根据该图的材料及设置,可以确定该实验的自变量应该是
(3)图丙表示连翘的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时,单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化。在光照强度为b时,根尖分生区细胞中能够产生ATP的场所有
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【推荐2】下图1是烟草叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意简图,其中A~G表示物质,1~7表示生理过程;图2表示不同光照强度下烟草健康株和感病株的净光合速率变化。请据图分析回答:
(1)物质C和E分别为_________________________ 。
(2)过程1和3发生的场所分别为_____________________________________________________ 。
(3)将烟草进行遮光处理,则短时间内过程2中的含量将___________________ 。
(4)图1中能产生ATP的过程有____________________ (填图中序号)。
(5)烟草被烟草花叶病毒(TMV)感染后,随着TMV大量繁殖,叶片将出现畸形、斑驳等现象。研究人员对烟草健康株和感病株的色素含量、光合速率等特性进行了研究。
请回答下列问题:
①烟草叶肉细胞的叶绿体中生成的ATP主要用于_________________________ 。
②用_____________________ 作为溶剂提取叶片中的色素,再测定叶绿素的含量。测得两种植株的叶绿素含量如下表1所示。结果显示:感病株的叶绿素a和叶绿素b含量明显降低,但____________________ 基本不变。
表烟草健康株和感染TMV植株的叶绿素含量
③据上图2、表并结合题目回答:强光条件下,感病株的光合作用速率受到影响,可能的原因是_________________________________________________________________________________ 。
(1)物质C和E分别为
(2)过程1和3发生的场所分别为
(3)将烟草进行遮光处理,则短时间内过程2中的含量将
(4)图1中能产生ATP的过程有
(5)烟草被烟草花叶病毒(TMV)感染后,随着TMV大量繁殖,叶片将出现畸形、斑驳等现象。研究人员对烟草健康株和感病株的色素含量、光合速率等特性进行了研究。
请回答下列问题:
①烟草叶肉细胞的叶绿体中生成的ATP主要用于
②用
表烟草健康株和感染TMV植株的叶绿素含量
植株类型 | 叶绿素a的含量(mg/gFW) | 叶绿素b的含量(mg/gFW) | 叶绿素a+b的含量(mg/gFW) | 叶绿素a/叶绿素b |
健康株 | 2.108 | 0.818 | 2.926 | 2.577 |
感病株 | 1.543 | 0.603 | 2.146 | 2.559 |
③据上图2、表并结合题目回答:强光条件下,感病株的光合作用速率受到影响,可能的原因是
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【推荐3】番茄原产南美洲,中国南北方广泛栽培。番茄的果实营养丰富,具特殊风味。我国北方日光温室夏季栽培过程中常遭遇35℃亚高温并伴有强光辐射,会造成作物减产。 下图1为番茄叶肉细胞中光合作用过程示意图,请回答下列相关问题:
(1)图1中PSⅡ和PSI是由蛋白质和光合色素组成的复合物具有吸收、传递、转化光能的作用,PSⅡ中的色素吸收光能后,将H2O分解,同时将产生的______ 传递给PSI,用于将NADP+和H+结合形成NADPH。提取PSⅡ中的色素可使用__________ 试剂。
(2)PSⅡ和PSI存在于_______ 中(填具体生物膜名称),在该生物膜上发生的能量转换为________ 。
(3)植物通常会有一定的应对机制来适应逆境。D1蛋白是PSⅡ复合物的组成部分,对维持 PSⅡ的结构和功能起重要作用。已有研究表明在高温高光强下,过剩的光能可使D1蛋白失活。研究者对D1蛋白与植物应对亚高温高光强逆境的关系进行了如下研究。
①利用番茄植株进行三组实验,3组编号为 1组、2组、3组,1组为CK(对照组)(培养条 件为:25℃,正常光照强度),3组用适量的SM(SM可抑制D1蛋白的合成)处理番茄植株并在亚高温高光强下培养。定期测定各组植株的净光合速率(Pn)。实验结果如图2,请写 出2组的处理:_____ 。根据实验结果解释植物缓解亚高温高光强抑制光合作用的机制:____________________ 。②研究发现①中与1组相比2组的Rubisco酶活性明显降低,请结合图1分析导致2组净光 合速率(Pn)降低的可能原因__________ 。
(1)图1中PSⅡ和PSI是由蛋白质和光合色素组成的复合物具有吸收、传递、转化光能的作用,PSⅡ中的色素吸收光能后,将H2O分解,同时将产生的
(2)PSⅡ和PSI存在于
(3)植物通常会有一定的应对机制来适应逆境。D1蛋白是PSⅡ复合物的组成部分,对维持 PSⅡ的结构和功能起重要作用。已有研究表明在高温高光强下,过剩的光能可使D1蛋白失活。研究者对D1蛋白与植物应对亚高温高光强逆境的关系进行了如下研究。
①利用番茄植株进行三组实验,3组编号为 1组、2组、3组,1组为CK(对照组)(培养条 件为:25℃,正常光照强度),3组用适量的SM(SM可抑制D1蛋白的合成)处理番茄植株并在亚高温高光强下培养。定期测定各组植株的净光合速率(Pn)。实验结果如图2,请写 出2组的处理:
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【推荐1】胡杨是一种抗逆性极强的树种,一方面通过多变的叶形来适应荒漠区的强光环境,常见的叶形有条形叶、卵形叶和锯齿叶;另一方面可通过交替呼吸等生理途径来防御光破坏。为研究交替呼吸对光破坏的防御,科研人员将三种离体的叶形利用SHAM(一种交替呼吸抑制剂)处理后,在不同的光照强度下测定净光合速率,结果如图1所示,其中CK为对照组。请回答下列问题:
(1)本实验的自变量是_____________ ,若突然停止光照,短时间内C3含量上升的原因是__________ 。
(2)据图1推测树冠上层出现频率最高的叶形是_______________ ,判断依据是___________ 。
(3)过剩的光能使叶绿体内NADPH含量升高,产生过多自由基破坏叶绿体的膜结构,使光合作用强度下降。图2为交替呼吸的光防御模式图,请分析过剩光能在该过程中的能量转化形式:过剩的光能→______________ →______________ →_____________ 。从系统的角度分析,该例子说明细胞作为一个统一的整体,生命活动的正常完成依赖_____________ 。
(1)本实验的自变量是
(2)据图1推测树冠上层出现频率最高的叶形是
(3)过剩的光能使叶绿体内NADPH含量升高,产生过多自由基破坏叶绿体的膜结构,使光合作用强度下降。图2为交替呼吸的光防御模式图,请分析过剩光能在该过程中的能量转化形式:过剩的光能→
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【推荐2】研究小组为大面积提高蔬菜固定C02能力,用长势相同的黄瓜秧苗进行分组实验,在人工控制气候的实验大棚中栽培,测定净光合速率结果如下表:
(1)据表分析,对黄瓜秧苗净光合速率影响较大的环境因素是_____________ 。
(2)从光反应的产物来看,干旱可能导致叶肉细胞中的___________________ 含量减少,直接影响暗反应中____________ 速率。
(3)分析相对气孔开度与净光合速率之间的关系可知,干旱造成净光合速率降低的原因是____________ 。
(4)增施有机肥有利于叶绿素分子合成的主要原因是________________________ 。
C02浓度 | 田间持水量 | 净光合速率(μmol•m-2·s-1) | 相对气孔开度(%) |
大气C02浓度(400μmol•mol-1) | 95%(正常) | 19.60 | 100 |
75%(干旱) | 16.90 | 65 | |
高C02浓度(800μmol•mol-1) | 95% (正常) | 20.63 | 84 |
75%(干旱) | 14.73 | 46 |
(1)据表分析,对黄瓜秧苗净光合速率影响较大的环境因素是
(2)从光反应的产物来看,干旱可能导致叶肉细胞中的
(3)分析相对气孔开度与净光合速率之间的关系可知,干旱造成净光合速率降低的原因是
(4)增施有机肥有利于叶绿素分子合成的主要原因是
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【推荐3】如图是某植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的物质变化示意简图,其中①~⑤为生理过程,a~h为物质名称,请回答:
(1)物质b是_____ ,提取色素时加入CaCO3的目的是_____ 。
(2)过程③发生的场所分别是_____ 。
(3)上述①~⑤过程中,必须有氧气参与进行的是_____ (用图中数字回答)。
(4)在光合作用过程中,光反应为暗反应提供_____ 、____ 。
(5)突然停止光照,C3将如何变化_____ ,CO2供应量增加,ATP含量如何变化_____ 。
(1)物质b是
(2)过程③发生的场所分别是
(3)上述①~⑤过程中,必须有氧气参与进行的是
(4)在光合作用过程中,光反应为暗反应提供
(5)突然停止光照,C3将如何变化
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