甘薯是我国重要的粮食、工业原料和饲料作物。在一些干旱地区甘薯因干旱胁迫造成产量损失严重。科研人员以甘薯幼苗为实验材料,设计下表三组实验,探究干旱胁迫下喷施植物生长调节剂6-BA对甘薯光合特性的影响。结果如下表。
注:叶绿素荧光参数可用于衡量光合作用中光能的利用率
(1)①干旱胁迫下叶片光合作用受影响最明显,相关的色素分布在叶肉细胞中__________ 上。气孔导度的大小影响光合作用__________ 阶段。
②据表分析,施用6-BA导致净光合速率上升的原因是___________ 。
(2)科研人员在研究中发现,喷施6-BA能提高植物内IAA的含量,由此推测:在干旱条件下,6-BA通过提高IAA的含量进而提高净光合速率。他们重新设计实验验证上述推测。
实验组1:干旱处理甘薯幼苗、检测植物内IAA含量(m1)和净光合速率(n1)。
实验组2:干旱处理的甘薯幼苗叶面喷施6-BA,检测植物内IAA含量(m2)和净光合速率(n2)。请以干旱处理的甘薯幼苗为实验材料,在6-BA、IAA合成抑制剂、IAA类似物中选择合适试剂,进一步完善实验(参照实验组1和实验组2的书写格式)并预期实验结果________ 。
处理 | 叶绿素荧光参数 | 气孔导度(mmol·m-2·s-1) | 净光合速率(mmol·m-2·s-1) | |
Fv/Fm | PI(nlu) | |||
正常供水 | 0.72 | 2.37 | 499.20 | 21.67 |
干旱 | 0.53 | 1.23 | 296.84 | 14.18 |
干旱+6-BA | 0.72 | 2.64 | 384.75 | 18.43 |
注:叶绿素荧光参数可用于衡量光合作用中光能的利用率
(1)①干旱胁迫下叶片光合作用受影响最明显,相关的色素分布在叶肉细胞中
②据表分析,施用6-BA导致净光合速率上升的原因是
(2)科研人员在研究中发现,喷施6-BA能提高植物内IAA的含量,由此推测:在干旱条件下,6-BA通过提高IAA的含量进而提高净光合速率。他们重新设计实验验证上述推测。
实验组1:干旱处理甘薯幼苗、检测植物内IAA含量(m1)和净光合速率(n1)。
实验组2:干旱处理的甘薯幼苗叶面喷施6-BA,检测植物内IAA含量(m2)和净光合速率(n2)。请以干旱处理的甘薯幼苗为实验材料,在6-BA、IAA合成抑制剂、IAA类似物中选择合适试剂,进一步完善实验(参照实验组1和实验组2的书写格式)并预期实验结果
更新时间:2023-04-03 10:04:38
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【推荐1】下图表示菠菜叶绿体PSⅠ和PSⅡ两个光系统在光合作用中的工作原理,其中的PQ、细胞色素b6f、质体蓝素(PC)以及Fd,FNR均是电子传递蛋白,实线表示H⁺的运输过程,虚线表示电子传递过程。回答下列问题:
(1)PSⅠ和PSⅡ分布在叶绿体的________ 上,含两大类色素:叶绿素和________ 。
(2)图中PSⅡ可以将电子通过一系列的电子传递蛋白最终传递到PSⅠ处的________ (填蛋白质),同时促进________ 的合成,新合成物质的主要作用是________ 。
(3)据图分析,增加基质和内腔两侧的H⁺浓度差的生理过程有________ (答出3点)。
(1)PSⅠ和PSⅡ分布在叶绿体的
(2)图中PSⅡ可以将电子通过一系列的电子传递蛋白最终传递到PSⅠ处的
(3)据图分析,增加基质和内腔两侧的H⁺浓度差的生理过程有
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【推荐2】小麦是我国主要的粮食作物之一,其生长受到各种环境因素的影响。依据相关材料回答问题:
Ⅰ.为研究土壤水分和温度变化对半干旱区小麦叶片的光合作用的影响,科研人员在小麦开花期控制土壤水分为A组:田间持水量的60%—65%(对照)B组:田间持水量的40%—45%(干旱处理),并设置了3组环境温度梯度(分别为25℃、26℃以及27℃)。下表是不同处理小麦开花期叶片光响应参数。
不同处理小麦开花期叶片光响应参数
(1)小麦中,光合色素主要分布在___ ,可用___ (填试剂名称)提取光合色素,并通过纸层析法分离光合色素,分离的原理是___ 。
(2)光饱和点与补偿点是表征叶片对强光和弱光利用能力大小的重要参数。据此分析表格,可以得出以下结论:
结论①:水分供给不足使小麦叶片利用弱光和强光的能力均降低,依据是___ ;
结论②:___ 。
Ⅱ.温度也会影响小麦的发育,冬小麦需要经过春化作用才能开花。春化作用促进冬小麦开花的机理如图所示(VRN1、VRN2、VRN3为调控春化过程的基因;“+”为促进,“-”为抑制)。(3)冬小麦通常在秋季发芽,此时VRN2在幼苗中高表达并抑制VRN3的表达,进入冬季,低温诱导VRN1表达并抑制VRN2表达,次年春季,VRN1仍然维持高表达状态,长日照又激活了VRN3表达。据此推断VRN1能间接___ (填“促进”或“抑制”)VRN3的表达。
(4)冬小麦需要经过一段时期的低温即春化作用才能开花,这对于冬小麦适应所生存环境的意义是___ 。
(5)有同学了解到以上作用机理图后提出了疑问,低温和长日照是促进冬小麦开花的两个必备条件还是两者的效应可以相互替代?请你帮助该同学设计实验来解答他的疑问,写出实验设计思路___ 。
Ⅰ.为研究土壤水分和温度变化对半干旱区小麦叶片的光合作用的影响,科研人员在小麦开花期控制土壤水分为A组:田间持水量的60%—65%(对照)B组:田间持水量的40%—45%(干旱处理),并设置了3组环境温度梯度(分别为25℃、26℃以及27℃)。下表是不同处理小麦开花期叶片光响应参数。
不同处理小麦开花期叶片光响应参数
处理 | 最大净光合速率 (μmol·m-2·s-1) | 光补偿点 (μmol·m-2·s-1) | 光饱和点 (μmol·m-2·s-1) |
A组25℃ | 28.630 | 21.472 | 718.988 |
A组26℃ | 29.765 | 26.794 | 852.417 |
A组27℃ | 28.479 | 27.655 | 866.796 |
B组25℃ | 21.573 | 26.667 | 508.510 |
B组26℃ | 17.205 | 33.980 | 519.309 |
B组27℃ | 17.974 | 38.249 | 580.545 |
(1)小麦中,光合色素主要分布在
(2)光饱和点与补偿点是表征叶片对强光和弱光利用能力大小的重要参数。据此分析表格,可以得出以下结论:
结论①:水分供给不足使小麦叶片利用弱光和强光的能力均降低,依据是
结论②:
Ⅱ.温度也会影响小麦的发育,冬小麦需要经过春化作用才能开花。春化作用促进冬小麦开花的机理如图所示(VRN1、VRN2、VRN3为调控春化过程的基因;“+”为促进,“-”为抑制)。(3)冬小麦通常在秋季发芽,此时VRN2在幼苗中高表达并抑制VRN3的表达,进入冬季,低温诱导VRN1表达并抑制VRN2表达,次年春季,VRN1仍然维持高表达状态,长日照又激活了VRN3表达。据此推断VRN1能间接
(4)冬小麦需要经过一段时期的低温即春化作用才能开花,这对于冬小麦适应所生存环境的意义是
(5)有同学了解到以上作用机理图后提出了疑问,低温和长日照是促进冬小麦开花的两个必备条件还是两者的效应可以相互替代?请你帮助该同学设计实验来解答他的疑问,写出实验设计思路
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【推荐3】农田遭受重金属镉(Cd)污染会导致作物减产。为探究作物减产的原因,科研人员用含有不同浓度Cd2+的完全培养液培养玉米幼苗,定时采集样本,测定叶片中叶绿素的含量,结果如下。回答下列问题。
(1)叶绿素分布在叶绿体的______ 上,其吸收的光能在光反应中的用途包括______ 。
(2)该实验说明,镉污染导致作物减产的原因可能是________________________ 。
(3)农田遭受重金属镉污染后,因存在________________________ 现象,农作物的镉含量会高于环境。
(1)叶绿素分布在叶绿体的
(2)该实验说明,镉污染导致作物减产的原因可能是
(3)农田遭受重金属镉污染后,因存在
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【推荐1】科研人员选择冬季大棚中的番茄和草莓,在保持两种植物生长所需的水分、肥料等相同且适宜的条件下,每天14:00—15:00观察并测定光合速率,结果如下表:
(1)该实验的研究目的是______________________________________ 。
(2)当空气质量由三级升为四级时,导致植物光合速率下降的主要因素是___________ ,为暗反应提供的____________ 减少。
(3)当污染进一步加剧到五级时,导致草莓光合速率下降的主要因素是______________ ,直接影响了细胞内_________________ 导致光合作用速率下降。
空气质量级别 | 番茄 | 草莓 | ||||
棚温 ℃ | 光合有效辐射 (uE.m-2.s-1) | 光合效率 (μmol.m-2.s-1) | 棚温 ℃ | 光合有效辐射 (uE.m-2.s-1) | 光和效率 (μmol.m-2.s-1) | |
二级良 | 25.6 | 987 | 20.4 | 27.3 | 994 | 20.11 |
三级轻度污染 | 23.4 | 746 | 19.6 | 26.1 | 785 | 18.72 |
四级中度污染 | 23.5 | 477 | 17.1 | 26.1 | 428 | 17.41 |
五级重度污染 | 22.2 | 325 | 11.8 | 24.6 | 428 | 10.10 |
(1)该实验的研究目的是
(2)当空气质量由三级升为四级时,导致植物光合速率下降的主要因素是
(3)当污染进一步加剧到五级时,导致草莓光合速率下降的主要因素是
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【推荐2】为探究光照强度对不同植物幼苗光合作用能力的影响,某研究小组将生长状况相同的不同植物的幼苗分成A、B两组,分别栽种在温度适宜,其它条件均相同的环境中,测定结果如下图所示。
(1)光照强度为150LX时,B组幼苗光合作用强度_______ (填“大于”、“等于”或“小于”)呼吸作用强度,此时叶绿体中的ADP的移动方向是________________________________ 。
(2)如果在光照强度为300LX的条件下培养这两组幼苗,则这两组幼苗的生长速度______ (填“相等”或“不相等”),理由是________________________________________________ 。
(3)当光照强度为1500LX时,限制A组幼苗光合作用强度的环境因素主要是__________ ,此时若突然中断光照,叶绿体中C5的含量将_________ 。
(1)光照强度为150LX时,B组幼苗光合作用强度
(2)如果在光照强度为300LX的条件下培养这两组幼苗,则这两组幼苗的生长速度
(3)当光照强度为1500LX时,限制A组幼苗光合作用强度的环境因素主要是
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解题方法
【推荐3】玉米是我国重要的粮食作物,常与大豆、花生、马铃薯等作物套种,能有效提高土地和光等资源的利用率。为实现科技助力乡村振兴,科研人员进行了如下实验,分别测定单作和套作时玉米、花生的净光合速率、叶绿素含量的变化,下表为夏季某晴天测量结果。请回答下列问题:
(1)玉米叶肉细胞中捕获光能的色素分布在叶绿体的________ 上,叶绿体中的色素主要吸收________ 光,用纸层析法分离叶绿体中的色素所用的原理是___________ 。
(2)当玉米单作且净光合作用速率为 26.10时,光合作用所需 CO2来源于__________ 。
(3)由表中数据可知,玉米套作与单作相比,套作更有利于玉米的生长,理由是__________ 。
(4)根据实验结果分析,花生套作时可通过增加_______ 以提高吸收光的能力,从而适应弱光环境。
农作物类种植体系 | 净光合速率(umol·m2·s1) | 叶绿素含量(mg'g1) | ||
玉米 | 花生 | 玉米 | 花生 | |
单作 | 26.1 | 18.08 | 5.2 | 3.2 |
套作 | 31.69 | 16.71 | 5.5 | 3.9 |
(2)当玉米单作且净光合作用速率为 26.10时,光合作用所需 CO2来源于
(3)由表中数据可知,玉米套作与单作相比,套作更有利于玉米的生长,理由是
(4)根据实验结果分析,花生套作时可通过增加
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【推荐1】科研人员发现,在暗处蔗糖会影响拟南芥下胚轴的生长,而赤霉素在此过程中起着非常重要的作用。
(1)拟南芥种子萌发后连续光照培养4天,再随机均分成四份,分别在不同的条件下继续培养,结果如图1所示:
①为避免污染,拟南芥种子萌发前需进行__________ 处理,然后接种到_________ 上进行培养。
②结果发现,在暗处拟南芥幼苗的下胚轴明显比________ ,更明显的是在暗处_______ 极大地促进了拟南芥下胚轴的伸长。
(2)为研究赤霉素在此过程中的作用,科研人员对暗处培养的拟南芥使用不同浓度的PAC(赤霉素合成抑制剂)处理,结果如图2所示:
①该实验需要__________ 作为对照。
②由图2可知,使用PAC处理后,蔗糖在暗处的作用_________ ,当PAC浓度达到______ 时,蔗糖的作用基本消失。
(3)综合以上结果,可以得出的结论是_____________ 。
(1)拟南芥种子萌发后连续光照培养4天,再随机均分成四份,分别在不同的条件下继续培养,结果如图1所示:
①为避免污染,拟南芥种子萌发前需进行
②结果发现,在暗处拟南芥幼苗的下胚轴明显比
(2)为研究赤霉素在此过程中的作用,科研人员对暗处培养的拟南芥使用不同浓度的PAC(赤霉素合成抑制剂)处理,结果如图2所示:
①该实验需要
②由图2可知,使用PAC处理后,蔗糖在暗处的作用
(3)综合以上结果,可以得出的结论是
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【推荐2】如图一表示棉花的根、芽、茎在不同生长素浓度下的生长情况。请回答相关问题:
(1)比较图一中三条曲线,能说明_____ 。
(2)图一若棉花幼苗顶芽处生长素浓度为b,则最靠近顶芽的侧芽处生长素浓度应为_____ (用图中字母回答),二者的生长情况体现了生长素的作用特点是_____
(3)某棉农获知脱落酸可以促进叶片脱落的原理后,采收前在棉田喷施了一定量的脱落酸,试图除去棉花叶片便于机械采收,但效果不明显,生物兴趣小组设计了图二的实验方案进行探究。
实验假设:植株中存在的生长素对脱落酸的功能有抑制作用。
实验方案:取若干长势相同的,处于生殖生长末期的棉花植株,均分成甲、乙、丙三组,做图二所示处理,观察三组植株叶片脱落的先后。回答下列问题。
①根据科学实验原则,上图中的X处应放置_____
②观察记录三组的_____ ,得出实验结论:
若_____ ,则假设成立。
若_____ ,则假设不成立。
(1)比较图一中三条曲线,能说明
(2)图一若棉花幼苗顶芽处生长素浓度为b,则最靠近顶芽的侧芽处生长素浓度应为
(3)某棉农获知脱落酸可以促进叶片脱落的原理后,采收前在棉田喷施了一定量的脱落酸,试图除去棉花叶片便于机械采收,但效果不明显,生物兴趣小组设计了图二的实验方案进行探究。
实验假设:植株中存在的生长素对脱落酸的功能有抑制作用。
实验方案:取若干长势相同的,处于生殖生长末期的棉花植株,均分成甲、乙、丙三组,做图二所示处理,观察三组植株叶片脱落的先后。回答下列问题。
①根据科学实验原则,上图中的X处应放置
②观察记录三组的
若
若
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【推荐3】植物生命活动调节的基本形式是激素调节,请分析回答:
(1)农业生产中,用一定浓度的生长素类似物作为除草剂,可以除去单子叶农作物田间的双子叶杂草。甲图中,可表示单子叶植物受不同浓度生长素类似物影响的是曲线_________ ,可选用图中__________ 点所对应浓度的生长素类似物作为除草剂。
(2)将大小相近的同种植物分为①②③三组,分别进行不同的处理,实验结果如乙图所示。根据图中的________ 组所示结果进行比较,可得出顶芽的存在会抑制侧芽的生长;继而根据图中的_________ 组所示结果进行比较,可得出细胞分裂素能在一定程度上缓解顶芽对侧芽的抑制作用。
(3)请利用提供的材料和用具设计一个实验方案,探究乙烯和脱落酸促进植物叶片脱落效果的差异。
材料和用具:生活状态相同的同种植物若干株,适宜浓度的脱落酸和乙烯利(一种乙烯释放剂),蒸馏水及所需的相关器材和用具。
实验原理:使用适宜浓度的乙烯和脱落酸处理植物叶片后,可以缩短植物叶片脱落的时间。
实验步骤:
第一步:把生活状态相同的同种植物分成A、B、C三组。
第二步:A组用___________ 喷洒叶片;B组用____________________ 喷洒叶片;C组用等量蒸馏水喷洒叶片。
第三步:置于相同温度、光照条件下,观察并记录_________________________ 。
预测实验结果,得出相应结论:
①____________________________________________________________________ ;
②____________________________________________________________________ ;
③____________________________________________________________________ 。
(1)农业生产中,用一定浓度的生长素类似物作为除草剂,可以除去单子叶农作物田间的双子叶杂草。甲图中,可表示单子叶植物受不同浓度生长素类似物影响的是曲线
(2)将大小相近的同种植物分为①②③三组,分别进行不同的处理,实验结果如乙图所示。根据图中的
(3)请利用提供的材料和用具设计一个实验方案,探究乙烯和脱落酸促进植物叶片脱落效果的差异。
材料和用具:生活状态相同的同种植物若干株,适宜浓度的脱落酸和乙烯利(一种乙烯释放剂),蒸馏水及所需的相关器材和用具。
实验原理:使用适宜浓度的乙烯和脱落酸处理植物叶片后,可以缩短植物叶片脱落的时间。
实验步骤:
第一步:把生活状态相同的同种植物分成A、B、C三组。
第二步:A组用
第三步:置于相同温度、光照条件下,观察并记录
预测实验结果,得出相应结论:
①
②
③
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