题型:非选择题-实验题
难度:0.4
引用次数:194
题号:18979535
生菜是目前产量最大的人工种植蔬菜之一。为提高经济效益,研究员探究了光质、胞间CO2浓度和温度对生菜品质的影响。图为生菜叶肉细胞光合作用部分过程的示意图。其中,PSI、PSII和PQ与电子传递等有关;字母A~F表示物质;I、II、III表示反应场所。
(1)图为生菜叶肉细胞光合作用的______ (光反应/碳反应)过程。
(2)图中吸收和转换光能的场所是______ (I/II/III);叶绿体内能量转换的部分路径是______ 。(编号排序)
①电能②光能③NADP+④NADPH⑤三碳糖⑥三碳化合物
(3)据图及已学知识判断,生菜叶肉细胞内H+浓度较高的场所是______ (I/III),其主要原因是______ 。(编号选填)
①A光解产生H+②PQ将I中的H+泵入III③D分解为C和H+④H+穿过ATP合酶到达I
实验1:探究不同光质对I、II、III三种生菜生长状况的影响。不同光质处理下,叶绿素总量、壮苗指数与对照组的比值,如图所示。
(4)为提高经济效益,图中生菜品种与光质的最佳组合是______。(单选)
(a) (b)
实验2:探究不同时段内胞间CO2浓度(Ci)与生菜叶片净光合速率(Pn)的变化,实验结果如图所示。
(5)据图分析,生菜叶片在不同时段内Ci与Pn发生变化的原因及因果关系,并对下方“时段”“原因”“因果关系”三者的对应关系连线。
实验3:探究高温对生菜植株光合色素含量的影响,实验结果如图所示。
(6)为测得图所示的实验结果,下列实验步骤需要保持一致的有______。(多选)
(7)据图分析,高温处理使叶绿体色素的种类_______ (不变/增多/减少),叶绿素含量______ (不变/增多/减少)。据此推测,若在持续高温的环境下,植物对光能的捕获与能量转换能力会______ (不变/增强/减弱)。
(8)为进一步探究温度对生菜根部吸收矿质元素的影响,小贾同学制作了水培装置,并思考以下问题:
该实验需要设置的自变量是______ ;需要控制的无关变量是______ 。(编号选填)
①光照强度②水培溶液的温度③室内温度④植物的生长状况
生菜水培溶液应选择______ (缺少某种矿质元素/矿质元素齐全)的溶液。
检测该实验因变量的合理做法是______ 。(单选)
A随机测定各组生菜植株的净光合速率
B.随机测定各组生菜植株中矿质元素的含量
C.分别测定各组长势最好的生菜植株的净光合速率
D.分别测定各组长势最好的生菜植株中矿质元素的含量
(9)研究发现,持续高温下生菜叶片中叶绿体膜损伤严重,类囊体松散,线粒体结构无明显变化。试分析在持续高温影响下,生菜植株是否仍能获取ATP?并阐述论证过程______ 。
(1)图为生菜叶肉细胞光合作用的
(2)图中吸收和转换光能的场所是
①电能②光能③NADP+④NADPH⑤三碳糖⑥三碳化合物
(3)据图及已学知识判断,生菜叶肉细胞内H+浓度较高的场所是
①A光解产生H+②PQ将I中的H+泵入III③D分解为C和H+④H+穿过ATP合酶到达I
实验1:探究不同光质对I、II、III三种生菜生长状况的影响。不同光质处理下,叶绿素总量、壮苗指数与对照组的比值,如图所示。
(4)为提高经济效益,图中生菜品种与光质的最佳组合是______。(单选)
(a) (b)
A.品种I;红∶蓝=2∶1 | B.品种II;红∶蓝=1∶1 |
C.品种I;红∶蓝=1∶2 | D.品种II;红∶蓝=1∶2 |
实验2:探究不同时段内胞间CO2浓度(Ci)与生菜叶片净光合速率(Pn)的变化,实验结果如图所示。
(5)据图分析,生菜叶片在不同时段内Ci与Pn发生变化的原因及因果关系,并对下方“时段”“原因”“因果关系”三者的对应关系连线。
时段 | 原因 | 因果关系 | ||
9:00-11:00 | 气孔导度增大,CO2供应量增加 | Pn导致Ci变化 | ||
11:00-13:00 | 为降低蒸腾速率,气孔导度减小,CO2供应量减小 | |||
13:00-15:00 | 光照增强诱导叶肉细胞活性增强,净光合速率增强 | |||
15:00-17:00 | 光照减弱诱导叶肉细胞活性减弱,净光合速率减小 | Ci导致Pn变化 |
实验3:探究高温对生菜植株光合色素含量的影响,实验结果如图所示。
(6)为测得图所示的实验结果,下列实验步骤需要保持一致的有______。(多选)
A.植物生长时的光照强度 |
B.提取色素时加入的提取液体积 |
C.选取的叶片在植物上的位置 |
D.用于提取和分离色素的叶片质量 |
(8)为进一步探究温度对生菜根部吸收矿质元素的影响,小贾同学制作了水培装置,并思考以下问题:
该实验需要设置的自变量是
①光照强度②水培溶液的温度③室内温度④植物的生长状况
生菜水培溶液应选择
检测该实验因变量的合理做法是
A随机测定各组生菜植株的净光合速率
B.随机测定各组生菜植株中矿质元素的含量
C.分别测定各组长势最好的生菜植株的净光合速率
D.分别测定各组长势最好的生菜植株中矿质元素的含量
(9)研究发现,持续高温下生菜叶片中叶绿体膜损伤严重,类囊体松散,线粒体结构无明显变化。试分析在持续高温影响下,生菜植株是否仍能获取ATP?并阐述论证过程
更新时间:2023-05-23 04:36:29
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【推荐1】如图所示PSⅡ是一种蛋白复合体,具有吸收光能,通过反应中心进行光化学反应,使水分解释放氧气的作用,并可通过热耗散消耗捕获的多余光能,以保护光合组织免受伤害。
(1)PSⅡ分布在____________ 上,其反应中心一定具有的色素为____________ 。
猕猴桃是一种较不耐高温的藤本果树,为从赣猕、红阳、金艳和金魁四个品种中选育出耐热品种,研究人员将上述4种盛果期猕猴桃植株,在夏季田间持续高温38C以上处理1周后,于晴朗天气连续三天进行一日光合作用相关参数测定,测得的平均结果如下图,下表为相应时段的平均气温。
(2)对以上实验结果的描述,正确的有____________。
(3)影响猕猴桃净光合速率曲线变化的可能因素包括____________。
(4)研究人员认为,4个猕猴桃品种中赣猕对高温的适应性最强。请结合图15和题意说明理由:____________ 。
(1)PSⅡ分布在
猕猴桃是一种较不耐高温的藤本果树,为从赣猕、红阳、金艳和金魁四个品种中选育出耐热品种,研究人员将上述4种盛果期猕猴桃植株,在夏季田间持续高温38C以上处理1周后,于晴朗天气连续三天进行一日光合作用相关参数测定,测得的平均结果如下图,下表为相应时段的平均气温。
时间/h | 平均气温/℃ |
8 | 36 |
10 | 38.8 |
12 | 41.5 |
14 | 42.6 |
16 | 41.4 |
18 | 36.4 |
A.4个猕猴桃品种的净光合速率均在8~12时快速上升,12时后下降 |
B.4个猕猴桃品种叶片气孔导度均在8~12时呈上升趋势,12时后呈下降趋势 |
C.随温度上升,4个猕猴桃品种叶片的实际光能转换效率均有所下降 |
D.随温度上升,4个猕猴桃品种猕猴桃叶片的光能热耗散均出现上升 |
A.温度 | B.PSⅡ的结构和光能热耗散能力 |
C.气孔导度 | D.还原三碳化合物有关酶的活性 |
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【推荐2】希尔反应一般指在氧化剂(如DCIP等)存在、没有CO2的情况下,离体的叶绿体在光下分解水、放出氧气的过程。光合作用受多种因素的影响,氮素含量对某作物幼苗的希尔反应活性、胞间CO2浓度、净光合作用的影响如下表所示。请回答下列问题:
(1)氧化剂DCIP的作用相当于叶绿体中______ (填物质)的作用。希尔反应活性可通过测定DCIP溶液的颜色变化得到,也可通过测定______ 得到。希尔反应______ (填“能”或“不能”)证明光合作用放出的氧气全部来自于水。
(2)组成类囊体薄膜的含氮有机物主要包括_____ (答出两点即可),氮元素也是叶绿素的组成元素,测定三种氮素含量对该作物幼苗的叶绿素含量的影响时,通常选用红光测定光密度值,原因是______ 。
(3)分析表中数据,氮素含量对该作物幼苗叶片净光合速率的影响是_______ ;在高氮情况下,限制净光合速率的主要因素是______ 。
组别 | 希尔反应相对活性 | 叶绿素含量(μg·cm-2) | 气孔导度(mmol·m-2·s-1) | 胞间CO2浓度(μg·L-1) | 净光合速率(μmol m-2·s-1) |
低氮 | 140.11 | 86 | 0.68 | 308 | 19.4 |
中氮 | 160.23 | 99 | 0.8 | 304 | 20.7 |
高氮 | 180.31 | 103 | 0.54 | 260 | 18 |
(2)组成类囊体薄膜的含氮有机物主要包括
(3)分析表中数据,氮素含量对该作物幼苗叶片净光合速率的影响是
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【推荐3】下图一为某植物在夏季晴朗白天的一段时间内光合作用变化的相关曲线,图二是两种植物在一定的光照强度和温度条件下测定的C02浓度对光合作用影响的实验结果。请回答下列问题:
(1)图一中对叶黄素而言,有效辐射的可见光主要是_______ 。BC段光合速率下降的原因是____ 。图中G点时,叶肉细胞中产生ATP的场所有______________ 。
(2)图一中_____ 点对应时刻有机物的积累量最多,请用02的量表示此点的生物学意义:___________ 。
(3)图二中BC段影响玉米光合速率的主要环境因素为_____ 。C点时两者光合作用速率是否相等____ (填“是”“否”或“不一定”),说明理由:_________ 。
(4)研究发现图二中当C02浓度为A时,玉米叶肉细胞C3的生成速率明显大于小麦,试分析玉米净光合作用为0时所需C02浓度低于小麦的直接原因是_______ (假设两植物呼吸强度相等)。
(1)图一中对叶黄素而言,有效辐射的可见光主要是
(2)图一中
(3)图二中BC段影响玉米光合速率的主要环境因素为
(4)研究发现图二中当C02浓度为A时,玉米叶肉细胞C3的生成速率明显大于小麦,试分析玉米净光合作用为0时所需C02浓度低于小麦的直接原因是
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【推荐1】光呼吸是进行光合作用的细胞在光照和O2/CO2值异常情况下发生的一个生理过程,该过程借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成(如图所示),是光合作用伴随的一个损耗能量的副反应。光呼吸过程中O2被消耗,并且会生成CO2。光呼吸损耗的能量大约抵消了30%光合作用储备能量,因此降低光呼吸曾一度被认为是提高光合作用效率的途径之一。但是后来研究者发现,光呼吸其实对细胞有着很重要的作用。
(1)据图可知,光呼吸与光合作用都利用了_______________ 为原料,但光合作用在____________ 反应阶段实现了该物质的再生,而光呼吸最终将该物质彻底氧化分解并产生_____________ 。
(2)“Rubisco”是一种酶的名称,这种酶既能催化物质“C-C-C-C-C”和O2反应,也能催化物质“C-C-C-C-C”和CO2反应,推测O2/CO2值_____________ (填“高”或“低”)时有利于光合作用而不利于光呼吸。
(3)有观点指出,光呼吸的生理作用在于干旱天气和过强光照下,因为温度很高,蒸腾作用很强,气孔大量关闭,_____________ 供应减少。此时的光呼吸可以消耗光反应阶段生成的多余的_____________ ,而光呼吸产生的_____________ 又可以作为暗反应阶段的原料,因此光呼吸对植物有重要的正面意义。
(1)据图可知,光呼吸与光合作用都利用了
(2)“Rubisco”是一种酶的名称,这种酶既能催化物质“C-C-C-C-C”和O2反应,也能催化物质“C-C-C-C-C”和CO2反应,推测O2/CO2值
(3)有观点指出,光呼吸的生理作用在于干旱天气和过强光照下,因为温度很高,蒸腾作用很强,气孔大量关闭,
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【推荐2】学习下面的资料,完成(1)~(4)题。
淀粉人工合成从“0”到“1”
淀粉是粮食的主要成分,也是重要的工业原料。2021年,我国科学家在人工合成淀粉方面取得了重大颠覆性和独创性的突破,第一次在实验室里实现二氧化碳到淀粉的从头合成。
我国科学家模拟和借鉴了植物的光合作用过程,从动物、植物、微生物等31个物种中选择合适的酶,在无细胞系统中构建了一条只有11步反应的人工淀粉合成途径(ASAP),利用太阳能成功实现了淀粉的人工合成,大致流程如图所示。
简单来说,首先将二氧化碳还原成甲醇(C1),然后将甲醇转化为三碳化合物(C3),再转化为六碳化合物(C6),最后聚合成淀粉。ASAP途径合成的淀粉与天然淀粉在结构上是基本一致的。自然界中淀粉的合成过程涉及60多个化学反应及复杂的调控机制,ASAP显著降低了合成淀粉的复杂度。初步测试显示,人工合成淀粉的效率约为传统农业生产淀粉的8.5倍。在充足能量供给的条件下,按照目前的技术参数,理论上1立方米大小的生物反应器的淀粉年产量相当于中国五亩玉米田的淀粉年产量。这条路线使淀粉生产方式从传统的农业种植向工业制造转变成为可能,也为从CO2合成复杂分子开辟了新的技术路线。
在实现了从“0”到“1”的突破后,这项科学成果还需要尽快实现从“1”到“10”和“10”到“100”的转换,最终成为解决人类发展面临重大问题的有效手段和工具!
(1)在植物体内,淀粉储存于植物种子、块茎或根等部位,是CO2参与光合作用_____________ 阶段合成的,该反应阶段需要的条件还包括_____________ 、_____________ 、C5、多种酶等。
(2)根据文中信息,下列叙述正确的是_____________。
(3)假设在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,人工合成过程中糖类的积累量___________ (填“高于”“低于”或“等于”)植物,其原因可能是___________ 。
(4)请从资源利用、生态环境保护等方面提出本研究可能的应用前景____ 。
淀粉人工合成从“0”到“1”
淀粉是粮食的主要成分,也是重要的工业原料。2021年,我国科学家在人工合成淀粉方面取得了重大颠覆性和独创性的突破,第一次在实验室里实现二氧化碳到淀粉的从头合成。
我国科学家模拟和借鉴了植物的光合作用过程,从动物、植物、微生物等31个物种中选择合适的酶,在无细胞系统中构建了一条只有11步反应的人工淀粉合成途径(ASAP),利用太阳能成功实现了淀粉的人工合成,大致流程如图所示。
简单来说,首先将二氧化碳还原成甲醇(C1),然后将甲醇转化为三碳化合物(C3),再转化为六碳化合物(C6),最后聚合成淀粉。ASAP途径合成的淀粉与天然淀粉在结构上是基本一致的。自然界中淀粉的合成过程涉及60多个化学反应及复杂的调控机制,ASAP显著降低了合成淀粉的复杂度。初步测试显示,人工合成淀粉的效率约为传统农业生产淀粉的8.5倍。在充足能量供给的条件下,按照目前的技术参数,理论上1立方米大小的生物反应器的淀粉年产量相当于中国五亩玉米田的淀粉年产量。这条路线使淀粉生产方式从传统的农业种植向工业制造转变成为可能,也为从CO2合成复杂分子开辟了新的技术路线。
在实现了从“0”到“1”的突破后,这项科学成果还需要尽快实现从“1”到“10”和“10”到“100”的转换,最终成为解决人类发展面临重大问题的有效手段和工具!
(1)在植物体内,淀粉储存于植物种子、块茎或根等部位,是CO2参与光合作用
(2)根据文中信息,下列叙述正确的是_____________。
A.适合的酶是确保ASAP有序进行的关键 |
B.ASAP过程与细胞内一样能循环进行 |
C.ASAP中碳的转移途径为CO2→C1→C3→C6→淀粉 |
D.ASAP过程中CO2转变为淀粉储存了能量 |
(4)请从资源利用、生态环境保护等方面提出本研究可能的应用前景
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【推荐3】某小组以生长期大豆为材料研究了叶片光合速率以及光合产物向豆荚(果实)分配的规律,图中①②③④表示豆荚,A、B表示叶片。将生长一致的大豆植株分为三组,进行以下处理(环境条件均适宜):
第一组:选取B处叶片(成熟叶),透明塑料袋扎紧,袋内充入一定量14CO2饲喂叶片,一段时间后,检测各处豆荚的放射性强度占比。
第二组:选取A处叶片(幼叶),重复第一组操作。
第三组:去掉所有豆荚,保留叶片(叶片未损伤),测定B处叶片光合速率。
请回答下列问题:
(1)具有放射性的有机物首先出现在叶肉细胞的__________ (部位),同位素标记法可以用于追踪物质的__________ 规律。
(2)第一组实验结果如下表,说明B处叶片光合产物向豆荚分配的规律为____________________ 。
(3)第二组各处豆荚均未检测到放射性,原因可能是幼叶叶肉细胞内______________________________ ,因而光合能力较弱,几乎没有产物输出。说明光合产物是否输出与叶片的发育程度和供应能力有关。
(4)与保留豆荚相比,第三组实验中B处叶片光合速率下降,推测可能的原因是______________________________________________________________________ 。
第一组:选取B处叶片(成熟叶),透明塑料袋扎紧,袋内充入一定量14CO2饲喂叶片,一段时间后,检测各处豆荚的放射性强度占比。
第二组:选取A处叶片(幼叶),重复第一组操作。
第三组:去掉所有豆荚,保留叶片(叶片未损伤),测定B处叶片光合速率。
请回答下列问题:
(1)具有放射性的有机物首先出现在叶肉细胞的
(2)第一组实验结果如下表,说明B处叶片光合产物向豆荚分配的规律为
豆荚标号 | ① | ② | ③ | ④ |
放射性强度占比(%) | 25% | 46% | 27% | 0 |
(3)第二组各处豆荚均未检测到放射性,原因可能是幼叶叶肉细胞内
(4)与保留豆荚相比,第三组实验中B处叶片光合速率下降,推测可能的原因是
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【推荐1】影响植物光合作用的因素有植物内部因素和外部因素。科研人员对于旱胁迫如何影响小麦光合速率进行了探究,实验结果如表所示(其他条件适宜),请据表回下列问题:
(1)科研小组常用________ 提取植物叶肉细胞中的光合色素。用纸层析法分离色素时,与对照组相比,干旱第5天处理组的叶绿素条带较________ (填“宽”或“窄”)。
(2)干旱第5天处理组的小麦叶肉细胞ATP的合成场所是________ 。依据表中相关数据分析,导致干旱第3天和干旱第5天小麦净光合速率下降的主要原因分别是________ ;________ 。
(3)上述实验中,主要无关变量有_________ (答出两项即可)。已知叶片中脉两侧内部结构及生理功能基本一致,欲测量小麦叶片的真正光合速率(μmol·m-2·s-1),请写出实验思路________ 。
气孔导度(mol·m-2·g-1) | 胞间CO2浓度(μmol·r·mol-1) | 叶绿素含量(mg·g-1) | 净光合速率(μmol·m-2·s-1) | |
对照组 | 0.074 | 200.78 | 3.22 | 10.48 |
干旱第3天 | 0.028 | 121.44 | 2.66 | 4.26 |
干旱第5天 | 0.003 | 266.57 | 1.38 | 0.11 |
(2)干旱第5天处理组的小麦叶肉细胞ATP的合成场所是
(3)上述实验中,主要无关变量有
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【推荐2】研究人员测定了铁皮石斛在有光和黑暗条件下的CO2吸收速率,结果如下图所示。请回答下列问题:
(1)在有光条件下,铁皮石斛吸收的CO2在______ 中被固定为______ ,再经过一系列反应生成糖类等有机物。
(2)黑暗条件下,一般植物通过呼吸作用释放CO2,图中所示的结果显示铁皮石斛不同于一般植物的特点是____________ 。
(3)科研人员进一步测定了铁皮石斛中某酸性物质的含量变化,发现酸性物质在暗期上升、光期下降,推测CO2能够在暗期____________ ,在光期____________ 。但是在暗期铁皮石斛并不能将CO2转化为糖类等光合产物,原因是________________________ 。
(4)干旱条件下,铁皮石斛的光合作用速率降低,主要原因是________________ 。
(1)在有光条件下,铁皮石斛吸收的CO2在
(2)黑暗条件下,一般植物通过呼吸作用释放CO2,图中所示的结果显示铁皮石斛不同于一般植物的特点是
(3)科研人员进一步测定了铁皮石斛中某酸性物质的含量变化,发现酸性物质在暗期上升、光期下降,推测CO2能够在暗期
(4)干旱条件下,铁皮石斛的光合作用速率降低,主要原因是
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【推荐3】陆地上的植物适应于各式各样的环境条件。图a显示植物能直接利用空气中的CO2进行光合作用,这种植物称为C3植物。图b显示在高温干旱条件时,C3植物在CO2很少而O2很多的情况下固定O2产生CO2的光呼吸现象,这是一种借助叶绿体、线粒体等多种细胞器共同完成的消耗能量的反应。有数据表明,植物体在低浓度CO2情况下,叶绿体内NADPH/NADP+比值较高,会导致更多自由基生成,使叶绿体的结构和功能受到损伤。图c表示图a中几种有机物的变化曲线。请回答下列问题:
(1)图a中固定CO2的酶存在于_____ (结构)中,在光照条件下,它可以催化C5与CO2结合生成C3,C3利用光反应产生的_____ 被还原成(CH2O)。突然停止光照,图c中表示C5的曲线是_____ 。
(2)研究发现,固定CO2的酶具有“两面性”,其催化方向取决于CO2和O2的浓度。图b表示它可以催化C5与O2反应,推测此时O2与CO2的比值_____ (填“高”或“低”),有利于光呼吸而不利于光合作用。光呼吸CO2产生的场所是_____ (细胞器),高浓度的氧气来源于_____ (具体生理过程)。
(3)据题分析可知,光呼吸对植物体的意义是_____ (答出一点即可)。
(1)图a中固定CO2的酶存在于
(2)研究发现,固定CO2的酶具有“两面性”,其催化方向取决于CO2和O2的浓度。图b表示它可以催化C5与O2反应,推测此时O2与CO2的比值
(3)据题分析可知,光呼吸对植物体的意义是
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