在冬季温室蔬菜生产中,低温胁迫和光照不足是影响作物生长的重要因素。科研小组以甜椒为对象,研究 LED 补光和根区加温对甜椒生物量的影响,结果如下表所示。请回答下列问题:
(注:加温使用电力加热控温装置;冠层直径指甜椒叶片冠幅展开的直径,决定着光照面积)
(1)冬季植物根区温度低,主要通过__________ 来影响细胞呼吸及能量供应,从而影响根系的生长以及根系对__________ 的吸收,进一步影响植物的生长。
(2)对比 CK 组与 LED 组数据,结合相关知识及原理分析,补光可以显著增大果实产量的主要原因有两方面,分别是_________________ 。
(3)科研小组依据实验结果提出:建议在实际生产中选择根区加温15℃+LED处理。作出该建议的理由是(从生产投入和收益角度分析)__________________ 。
(4)在此实验的基础上,为了进一步探索补光强度及根区加温 15℃、18℃的最佳增产组合,请简要写出实验思路。_________ 。
处理 | 冠层直径(cm) | 果实数量 | 单果重(g) | 单株产量(g/株) | 单产(kg/m2) |
CK(对照) | 31.75 | 2.80 | 119.15 | 332.82 | 2.70 |
15℃ | 33.43 | 3.60 | 131.48 | 468.66 | 3.53 |
18℃ | 34.93 | 4.20 | 136.74 | 573.30 | 4.13 |
LED | 36.76 | 3.20 | 131.40 | 409.28 | 3.10 |
15℃+LED | 37.50 | 5.20 | 121.80 | 633.04 | 4.69 |
18℃+LED | 39.75 | 5.00 | 131.05 | 649.02 | 4.77 |
(1)冬季植物根区温度低,主要通过
(2)对比 CK 组与 LED 组数据,结合相关知识及原理分析,补光可以显著增大果实产量的主要原因有两方面,分别是
(3)科研小组依据实验结果提出:建议在实际生产中选择根区加温15℃+LED处理。作出该建议的理由是(从生产投入和收益角度分析)
(4)在此实验的基础上,为了进一步探索补光强度及根区加温 15℃、18℃的最佳增产组合,请简要写出实验思路。
更新时间:2023-06-02 23:28:45
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【推荐1】当土壤不能提供植物生长发育所需营养时,需要通过施肥和灌溉补充土壤的营养,利于植物的生长,但是过度施肥和灌溉也会给植物生长造成一定影响。回答下列问题:
(1)过度灌溉容易造成植物生长时出现烂根现象,原因是________ 。
(2)施肥给植物提供无机盐,无机盐在细胞中具有非常重要的作用。许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有非常重要的作用;此外一部分无机盐还是________ 。
(3)有资料介绍:缺钾会引起植物叶片边缘出现枯黄色。某同学发现在家里种植的盆景幼苗一段时间后叶片的边缘出现枯黄色。该同学提出质疑:是不是植物缺钾都会出现“焦边”现象呢﹖该同学在学校的生物实验室里用黄瓜幼苗为材料进行实验探究。实验方案如下:取品种相同、生长状态良好、大小一致的黄瓜幼苗随机分为A、B两组,每组各50株,分别种植于培养瓶中进行液体培养。该同学所用培养液主要成分的配方如下表所示:
据此配方,你认为该实验设计存在什么问题?在A、B两组实验的基础上,应该如何完善?_______
(1)过度灌溉容易造成植物生长时出现烂根现象,原因是
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组别 | 培养液类别 | 培养液所含主要成分(mg/L) | |||
KNO3 | CaCl2·2H2O | MgSO4·7H2O | (NH4)2SO4 | ||
A组 | 完全培养液 | 2500 | 150 | 250 | 134 |
B组 | 缺素培养液 | 0 | 150 | 250 | 134 |
据此配方,你认为该实验设计存在什么问题?在A、B两组实验的基础上,应该如何完善?
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【推荐2】乳酸在食品、化工等行业用途广泛。与乳酸菌相比,重组大肠杆菌生产乳酸效率更高。
(1)大肠杆菌以培养基中的葡萄糖为_______________ ,通过图1所示细胞呼吸的第一阶段将其分解为[A]_____________ (填A的名称),进而发酵产生乳酸,同时还有乙酸、琥珀酸等副产物。(2)研究人员从野生型大肠杆菌中筛选到菌株甲,利用重组片段和特定技术敲除甲拟核上的F酶基因,进一步获得菌株乙,过程如图2所示(图中只显示与基因敲除有关的片段)。重组片段上庆大霉素抗性基因(Gmr)的作用是_____________ 。实际发酵使用的菌株乙要将引入的Gmr去除,试分析原因_____________ 。
(3)用相同方法获得F酶、T酶双基因敲除菌株丙。将等量乙、丙分别接种于7L的发酵罐中,当菌体浓度在600nm的吸光度达到30时,调整发酵条件,使体系从好氧生长阶段进入厌氧发酵阶段。
①两阶段发酵过程需调整发酵罐的_______ (填选项前字母)。
A.通气量 B.搅拌叶轮的转速 C.pH D.温度
②当发酵罐葡萄糖耗尽时结束发酵,乙、丙菌株两阶段发酵过程各产物的变化如图3所示。实践生产中进入厌氧发酵阶段后,随时监测并及时添加营养物质保证连续发酵。综合图3结果和生产实践,你认为哪种菌株更适合做生产菌种并阐述理由。
(1)大肠杆菌以培养基中的葡萄糖为
(3)用相同方法获得F酶、T酶双基因敲除菌株丙。将等量乙、丙分别接种于7L的发酵罐中,当菌体浓度在600nm的吸光度达到30时,调整发酵条件,使体系从好氧生长阶段进入厌氧发酵阶段。
①两阶段发酵过程需调整发酵罐的
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②当发酵罐葡萄糖耗尽时结束发酵,乙、丙菌株两阶段发酵过程各产物的变化如图3所示。实践生产中进入厌氧发酵阶段后,随时监测并及时添加营养物质保证连续发酵。综合图3结果和生产实践,你认为哪种菌株更适合做生产菌种并阐述理由。
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【推荐3】水稻是我国最主要的粮食作物。在有光、高氧和低二氧化碳情况下,水稻的叶肉细胞会发生光呼吸,光呼吸会抵消约30%的光合作用,因此降低光呼吸被认为是提高光合作用效能的途径之一。图1是水稻光合作用和有氧呼吸过程示意图,图2是水稻细胞暗反应和光呼吸部分过程示意图(Rubisco表示1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶),请据图回答问题:(1)图1中①、②、③、④代表的是物质, A、B、C、D 代表的是生理过程,则①、④依次是______________ ;C过程场所是 ______________ ,D表示的过程是______________ 。合成ATP的过程有______________ (填字母代号)。A过程产生的[H]即NADPH的作用是:______________ 。
(2)据图2分析,叶肉细胞进行光呼吸第一步的场所是______________ ,光呼吸是植物在长期进化过程中,适应高温干旱环境以提高抗逆性而形成的一条代谢途径,此代谢途径的积极意义是____________________________________________________________ 。
(3)水稻进行光合作用时所固定的CO2来源有____________________________________ 。光呼吸对植物生长有重要意义,却明显降低光合作用,在水稻的实际生产活动中可通过________________________ 等措施适当降低光呼吸以提高水稻的产量。
(2)据图2分析,叶肉细胞进行光呼吸第一步的场所是
(3)水稻进行光合作用时所固定的CO2来源有
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【推荐1】某植物是常绿草本植物,适应性强,能吸收空气中的多种有害气体。下图是在适宜温度和一定浓度的CO2条件下,探究不同光照条件对该植物光合速率的影响,请据图分析回答:
(1)曲线ab段叶肉细胞内能合成NADH[H]的具体场所有_______________ ;在80%遮光条件下某时间段内叶肉细胞光合速率等于呼吸速率,但该植物干物质量却减少,原因是__________________________________ 。
(2)图中实验结果表明_____________ 可以提高该植物的净光合速率,其中原因之一是在阴暗环境中该植物叶片的叶绿素含量相对增加,有利于____________________________ 提高光合作用速率。
(1)曲线ab段叶肉细胞内能合成NADH[H]的具体场所有
(2)图中实验结果表明
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【推荐2】莲藕是被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℃时不同光照强度下突变体和普通莲藕的净光合速率。图2中A、B表示某光照强度下突变体与普通莲藕的气孔导度(可表示单位时间进入叶片单位面积的CO2量)和胞间CO2浓度。回答下列问题:
(1)藕的气腔孔与叶柄中的气腔孔相通,因此藕主要进行____________ 呼吸。在藕采收的前几天,向藕田灌水并割去荷叶的叶柄,有利于________ 提高藕的产量。
(2)图1中光照强度低于a时,突变体莲藕的净光合速率低于普通莲藕,据题意推测引起这种差异的主要原因是________ ,导致光反应减弱。
(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,该过程发生的场所是________ 。若突然进行遮光处理,则图2中B图的柱形图会________ (填“升高”“下降”或“不变”)。
(4)图1中,光照强度大于a点时,突变体却具有较高的净光合速率,推测可能的原因一方面外界的____________ 弥补了内部某些缺陷带来的不利影响;另一方面可能突变体的暗反应效率较高。
(5)提取普通莲藕叶绿体中的色素,用圆形滤纸层析分离色素,其装置如图3A所示,分离结果如图3B所示,①~④表示色素带。据题意分析,突变体的色素带中与普通莲藕具有较大差异的是________ 。(用图3B中编号表示)
(1)藕的气腔孔与叶柄中的气腔孔相通,因此藕主要进行
(2)图1中光照强度低于a时,突变体莲藕的净光合速率低于普通莲藕,据题意推测引起这种差异的主要原因是
(3)据图2分析,
(4)图1中,光照强度大于a点时,突变体却具有较高的净光合速率,推测可能的原因一方面外界的
(5)提取普通莲藕叶绿体中的色素,用圆形滤纸层析分离色素,其装置如图3A所示,分离结果如图3B所示,①~④表示色素带。据题意分析,突变体的色素带中与普通莲藕具有较大差异的是
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【推荐3】伊乐藻在我国是比较常见的水生植物。因其取材方便,常作为生物学实验的材料。请据下图回答问题:
(1)若将一枝伊乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中(室温20℃),可观察到光下枝条会放出气泡。常以太阳灯(冷光源)作为光源,移动太阳灯使之与大试管的距离不同,结果如图2中曲线1所示(光合速率用单位时间O2释放量表示)。该实验研究的是________________ 对光合速率的影响。使用冷光源的目的是________________ 。
(2)如果其他条件不变,CO2浓度增大,图2中A点会________ (填“上移”或“下移”);若将装置由明处移至黑暗处,则细胞中C5的含量________ 。
(3)若在室温10℃和30℃时再分别进行实验,结果如曲线2和曲线3,D点的限制因素主要是________ 。BC段的限制因素主要是________ 。
(4)若图3中,①②③④⑤⑥表示气体进出过程,则图2中C点会发生的过程是(用数字表示)________________ 。
(5)利用图1装置,进行光合作用的相关探究实验,除题中探究内容之外,还可以探究的课题是________________ 。
(1)若将一枝伊乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中(室温20℃),可观察到光下枝条会放出气泡。常以太阳灯(冷光源)作为光源,移动太阳灯使之与大试管的距离不同,结果如图2中曲线1所示(光合速率用单位时间O2释放量表示)。该实验研究的是
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(3)若在室温10℃和30℃时再分别进行实验,结果如曲线2和曲线3,D点的限制因素主要是
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【推荐1】重金属镉(Cd)会对动植物造成毒害作用。研究表明,镉会对小球藻的光合系统及生长代谢过程造成破坏,因此小球藻可作为水质变化的测试生物。科研人员进一步探究低磷(正常磷)浓度LP、中磷浓度MP和高磷浓度HP对小球藻镉毒性的影响,实验结果如图1所示(注:OD值反映单位体积内小球藻的数量)。回答下列问题:
(1)在小球藻的光合系统中,光合色素分布在叶绿体的____________ 上。
(2)该实验的自变量除了接种后天数外,还有_____________ 。分析图1结果,可得出的实验结论是:_____________ 。
(3)为进一步揭示磷对小球藻镉毒性的影响机制,科研人员利用_____________ (试剂)提取了6种培养条件下小球藻的光合色素,并测定其含量,结果如图2、3所示。
综合分析图1、2、3,说明磷对小球藻镉毒性的影响机制是_____________ 。
(1)在小球藻的光合系统中,光合色素分布在叶绿体的
(2)该实验的自变量除了接种后天数外,还有
(3)为进一步揭示磷对小球藻镉毒性的影响机制,科研人员利用
综合分析图1、2、3,说明磷对小球藻镉毒性的影响机制是
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【推荐2】为了探究光质对莴苣光合作用的影响,科学家设计了 4组实验,用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。
(注:气孔导度指气孔张开的程度)
据表回答:
(1)本实验过程中,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)若对上述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____ 色,该条色素带颜色最深的是____ 组,原因是_______ 。
(3)4组实验中D组净光合速率最低,分析表中数据,最可能的原因是D组_____ 。
组别 | A | B | C | D | |
光质 | 白光 | 白光+红光 | 白光+蓝光 | 白光+红光+蓝光 | |
叶绿素含量/mg·g-1 | 叶绿素a | 0.52 | 0.54 | 0.42 | 0.63 |
叶绿素b | 0.12 | 0.12 | 0.09 | 0.14 | |
净光合速率/μmol (CO2)m-2·s-1 | 4.9 | 5.3 | 5.6 | 3.2 | |
气孔导度/mmol(H2O)m-2·s-1 | 234 | 214 | 240 | 184 |
(注:气孔导度指气孔张开的程度)
据表回答:
(1)本实验过程中,同时补充红光和蓝光会
(2)若对上述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
(3)4组实验中D组净光合速率最低,分析表中数据,最可能的原因是D组
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解题方法
【推荐3】间作是在同一块土地上间隔种植两种或两种以上作物的方式。某研究人员进行了玉米—大豆不同播幅间作方式对玉米、大豆产量影响的探究实验。下图1为间作示意图,实验共设置5个处理,分别为单作玉米(SM)、单作大豆(SSB)、玉米—大豆2∶1播幅种植(I21)、玉米—大豆2∶2播幅种植(I22)、玉米—大豆2∶3播幅种植(I23);图2为当年产量。请回答下列问题:
(1)依图1分析,间作实验的自变量是________ ;根据图2判断,该自变量对大豆产量的影响是________ 。
(2)从图1可以看出,玉米的茎杆高于大豆,图2数据说明,与单作相比,间作降低了大豆产量,其原因可能是间作条件下大豆获得的________ 和CO2浓度都比单作时的低。有人认为,间作降低了大豆产量可能是大豆叶片中叶绿素含量降低导致的,若要在实验室验证此观点且保证实验效果最佳,应选择_______ 的大豆叶片进行色素的提取和分离实验,并对叶绿素含量进行比较。
(3)从图2可看出,与单作相比,间作提高了玉米的产量,其原因是间作提高了通风条件,这样,白天可为玉米光合作用提供充足的________ ,从而充分利用光反应产生的_______ ,提高光合效率;夜间可为________ ,从而提高玉米对土壤中矿质元素的吸收。
(1)依图1分析,间作实验的自变量是
(2)从图1可以看出,玉米的茎杆高于大豆,图2数据说明,与单作相比,间作降低了大豆产量,其原因可能是间作条件下大豆获得的
(3)从图2可看出,与单作相比,间作提高了玉米的产量,其原因是间作提高了通风条件,这样,白天可为玉米光合作用提供充足的
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