番茄在夏季栽培过程中常受到高温和强光的双重胁迫,导致产量和品质下降。为研究亚高温强光(HH)对番茄光合作用的影响,研究人员对番茄进行不同条件处理,实验结果如图所示。
(1)气孔的开闭会影响植物叶片的蒸腾作用、____________ (答出2点方可)等生理过程。通过实验可知,HH组过剩光能产生的原因不是气孔因素引起的,理由是____________ ;而是由于____________ 造成光能过剩,对植物造成危害。
(2)据图分析,与对照组相比,HH组番茄净光合速率下降的原因可能是①_____________ ;②____________ 。
(3)位于叶绿体的PSII是一种光合作用单位,由光合色素和相关蛋白质构成。D1蛋白是PSII的核心蛋白,在HH条件下,过剩的光能会损伤D1蛋白。植物可利用一系列的光保护和光防御机制来维持PSⅡ的生理功能。研究发现,亚高温强光下同时施加适量硫酸链霉素(可抑制D1蛋白合成)的植株光合速率比HH组低。据此推测,科研人员可通过____________ 的方法,提高番茄在高温和强光双重胁迫条件下的光合作用速率。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/9/bc2bbb74-c5b0-4393-8122-c16c94fb8b01.png?resizew=410)
(1)气孔的开闭会影响植物叶片的蒸腾作用、
(2)据图分析,与对照组相比,HH组番茄净光合速率下降的原因可能是①
(3)位于叶绿体的PSII是一种光合作用单位,由光合色素和相关蛋白质构成。D1蛋白是PSII的核心蛋白,在HH条件下,过剩的光能会损伤D1蛋白。植物可利用一系列的光保护和光防御机制来维持PSⅡ的生理功能。研究发现,亚高温强光下同时施加适量硫酸链霉素(可抑制D1蛋白合成)的植株光合速率比HH组低。据此推测,科研人员可通过
更新时间:2023-07-07 12:01:01
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【推荐1】植物A有一个很特殊的CO2同化方式:夜间气孔开放,吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中(如图一所示);白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用(如图二所示)。植物B的CO2同化过程如图三所示,请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/15/2851940740153344/2853355455176704/STEM/afd6fc3e-9d60-4f97-a30a-fa73a3506522.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/11/15/2851940740153344/2853355455176704/STEM/d92ca504-1118-4999-bbe2-99c1311901e1.png)
(1)要研究植物A和B的叶绿体中的色素种类和含量有无差异,在进行色素提取时先需充分研磨破坏_______ (填数字)层膜结构后色素才能溶于有机溶剂中,经过过滤制成色素提取液,再使用__________ 法分离色素,最后对________________ 进行比较即可得出结论。
(2)在上午12: 00点时,突然降低环境中CO2浓度,植物A和植物B细胞中C3含量的变化分别是:A________ ,B________ (填“增加”“基本不变”“下降”)。
(3)A植物夜晚能否吸收CO2_____ (填“能”或“不能”)合成C6H12O6,原因是:_____________ 。
(4)A植物夜晚适合放在卧室,原因是___________________________________ 。
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(1)要研究植物A和B的叶绿体中的色素种类和含量有无差异,在进行色素提取时先需充分研磨破坏
(2)在上午12: 00点时,突然降低环境中CO2浓度,植物A和植物B细胞中C3含量的变化分别是:A
(3)A植物夜晚能否吸收CO2
(4)A植物夜晚适合放在卧室,原因是
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解题方法
【推荐2】某品种茶树叶片呈现阶段性白化:绿色嫩叶在生长过程中逐渐转为乳白色,而后又恢复为绿色。白化期叶绿体内部结构解体(仅残留少量片层结构),光合色素减少。图1为透射电镜下叶绿体照片,a~b表示相关结构;图2为茶树阶段性白化过程中相关生理指标检测结果。
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(1)图1所示,光合色素存在于叶绿体的__________ (A.a/B.b)上,用__________ 试剂提取并分离后,可在层析薄膜上看到四条色素带,以下颜色不可能在薄膜上看到的是__________ 。
A. 黄色 B.橙黄色 C.蓝紫色 D.黄绿色
(2)茶树叶片白化阶段,绿色的嫩叶转为乳白色,主要是因为叶绿素含量减少。下列各种因素中能直接影响叶片中叶绿素含量的是( )
(3)白化茶树叶在复绿的过程中需要合成大量光反应有关的蛋白质。合成这些蛋白质的部分相关基因位于叶绿体中,其余相关基因位于_______ 中;这些蛋白质在______ 上合成;在蛋白质合成过程中需要消耗大量 ATP,这些 ATP 主要来自于__________ 。(编号选填)
①线粒体 ②内质网 ③核糖体 ④细胞核
(4)检测茶树阶段性白化过程中光合速率的指标可用___________ (编号选填)来表示。①O₂释放量 ②CO₂消耗量 ③有机物消耗量
(5)根据题意和图2分析,白化过程中茶树光合速率降低的原因是什么?请写出具体分析过程:___________________________ 。
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(1)图1所示,光合色素存在于叶绿体的
A. 黄色 B.橙黄色 C.蓝紫色 D.黄绿色
(2)茶树叶片白化阶段,绿色的嫩叶转为乳白色,主要是因为叶绿素含量减少。下列各种因素中能直接影响叶片中叶绿素含量的是( )
A.低温 | B.Mg | C.CO₂浓度 | D.O₂浓度 |
(3)白化茶树叶在复绿的过程中需要合成大量光反应有关的蛋白质。合成这些蛋白质的部分相关基因位于叶绿体中,其余相关基因位于
①线粒体 ②内质网 ③核糖体 ④细胞核
(4)检测茶树阶段性白化过程中光合速率的指标可用
(5)根据题意和图2分析,白化过程中茶树光合速率降低的原因是什么?请写出具体分析过程:
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真题
【推荐3】在充满N2与CO2的密闭容器中,用水培法栽培几株番茄,CO2充足。测得系统的呼吸速率和光合速率变化曲线如下图,请回答问题。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/16/0951aae8-fe45-4ad1-b5a3-bc821440e6d6.png?resizew=428)
(1)6~8h间,光合速率____________ (大于、小于)呼吸速率,容器内的O2含量____________________ ,CO2含量______________ ,植株干重_____________ 。
(2)9~10h间,光合速率迅速下降,推测最可能发生变化的环境因素是___________ ;10h时不再产生ATP的细胞器是____________ ;若此环境因素维持不变,容器内的O2含量将逐渐下降并完全耗尽,此时另一细胞器即___________ 停止ATP的合成,_________ 成为ATP合成的唯一场所。
(3)若在8h时,将容器置于冰浴中,请推测呼吸速率会出现的变化及其原因__________ 。
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(1)6~8h间,光合速率
(2)9~10h间,光合速率迅速下降,推测最可能发生变化的环境因素是
(3)若在8h时,将容器置于冰浴中,请推测呼吸速率会出现的变化及其原因
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【推荐1】象山红美人因汁多香甜而深受喜爱。如图表示红美人植株进行光合作用的碳反应过程,B~E表示物质;为了探究红美人在不同光照强度下植物的反应,研究人员将生长一致的红美人植株随机分成甲、乙、丙三组,分别置于不同光照强度的环境中生长数周,测定叶片中叶绿素的含量,结果如表所示。
回答问题:
(1)碳反应又称_____ 循环。CO2可来源于叶肉细胞的_____ (填细胞器)。
(2)在对光合色素含量进行分析时,提取植物绿叶中色素使用的试剂是_____ ,甲、乙、丙三组植物叶片中叶绿素含量的变化趋势是_____ ,其生理意义是有利于植物在光照强度减弱的条件下_____ (提高或降低)捕光能力,提高光合作用速率。除叶绿素外,绿色植物叶片中还有_____ (填色素名称)参与光合作用。
(3)将表中甲组植物的光照强度突然从甲→乙,短时间内图中B的含量_____ 。将实验后的甲、乙、丙三组植物同时置于丙组光照强度环境中,三组植物叶绿体中生成图中C最少的是_____ 组,原因是该组_____ ,利用光能的能力弱,产物C减少。
组别 | 光照强度(μmol•m﹣2•s﹣l) | 叶绿素a含量(mg•g﹣1) | 叶绿素b含量(mg•g﹣1) |
甲 | 10500 | 1.21 | 0.28 |
乙 | 1160 | 1.45 | 0.39 |
丙 | 800 | 1.58 | 0.45 |
回答问题:
(1)碳反应又称
(2)在对光合色素含量进行分析时,提取植物绿叶中色素使用的试剂是
(3)将表中甲组植物的光照强度突然从甲→乙,短时间内图中B的含量
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【推荐2】植物细胞内大部分光合色素具有捕捉和传递光能的作用,这些色素称为天线色素,只有少数叶绿素a与蛋白质结合组成膜蛋白复合物一光系统I(PSI)和光系统I(PSⅡ),复合物中的色素接受天线色素传递的光能后转换为激活状态的叶绿素,进而启动电子的传递过程将光能转化为电能,这些叶绿素a称为中心色素(如图1所示,其中PQ、Cytbf、PC等是膜上的电子传递载体)。为探究光照强度在低温弱光胁迫后番茄叶片光合作用恢复中的作用,科研人员分别检测低温弱光胁迫处理和随后恢复期番茄叶片PSⅡ电子传递效率和净光合速率,实验结果如图2所示。回答下列问题:
(1)类囊体薄膜上的各种天线色素均主要吸收____ 光。
(2)由图1可知,在叶绿素a启动的电子传递过程中,电子的最初供体是__ ,电子的最终受体是_____ 。经类囊体薄膜上的电子传递过程,光合色素捕获的光能最终转化为____ 。
(3)由图2可知,低温胁迫期番茄幼苗光合速率较低的原因是______ ;除此以外,低温还可通过影响___ ,进而使光合作用两个阶段的各反应速率降低。
(4)由图2可知,低温弱光胁迫后的恢复期内给予较弱的光照更利于番茄光合作用的恢复,判断的理由是___ 。
(5)研究表明,若天线色素捕获的光能过多,叶绿素a激活的电子过剩,导致电子不能及时通过图1过程传递时,处于激活状态的叶绿素a将与环境中的其他分子作用,进而产生氧化活性非常强的自由基。请根据以上信息及实验结果,分析恢复期强光条件下番茄幼苗光合作用难以恢复的可能原因_____ 。
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(1)类囊体薄膜上的各种天线色素均主要吸收
(2)由图1可知,在叶绿素a启动的电子传递过程中,电子的最初供体是
(3)由图2可知,低温胁迫期番茄幼苗光合速率较低的原因是
(4)由图2可知,低温弱光胁迫后的恢复期内给予较弱的光照更利于番茄光合作用的恢复,判断的理由是
(5)研究表明,若天线色素捕获的光能过多,叶绿素a激活的电子过剩,导致电子不能及时通过图1过程传递时,处于激活状态的叶绿素a将与环境中的其他分子作用,进而产生氧化活性非常强的自由基。请根据以上信息及实验结果,分析恢复期强光条件下番茄幼苗光合作用难以恢复的可能原因
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解题方法
【推荐3】据统计,全世界约40%土壤缺铁,植物缺铁黄化已成为世界性营养失调问题,缺铁还引起抗氧化酶活性下降,引起磷脂分子发生过氧化反应,产生丙二醛(MDA)。有科学家以盘菜幼苗为材料,利用营养液进行缺铁(0.1μmol·L-1)和正常供铁(100μmol·L-1)处理20d,取顶端完全展开叶探讨缺铁对盘菜幼苗叶片的光合色素、光合特性的影响。结果如下表所示。请回答下列相关问题:
(1)盘菜幼苗中与光合作用有关的酶分布在叶绿体的________ 。
(2)根据表中信息,缺铁会导致盘菜幼苗净光合速率降低,推测原因可能是________ (至少写出两点原因)。同时,据研究结果表明盘菜的光合效率下降主要是由_____ (填“气孔因子”或“非气孔因子”)引起的。
(3)有的植物工厂完全依靠人工光源补光,据表推测,培养缺铁盘菜幼苗时,若要维持盘菜幼苗的光合作用与呼吸作用的平衡,需要的光照强度____ (填“较高”或“较低”),理由是____ 。
(4)S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)是裙带菜体内参与一些激素合成过程中的重要酶。研究表明,裙带菜受到缺铁胁迫时S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因(MXSAMS2)表达量增加,从而适应缺铁胁迫。据此信息结合所学知识,请就快速获得大量的抗缺铁盘菜设计你的实验思路_____ 。
处理 | 净光合速率/(μmol·m-2·s-1) | 叶绿素/(mg。g-1) | 类胡萝卜素/(μmol·m-2·s-1) | 光补偿点/(μmol·m-2·s-1) | 气孔导度/(μmol·m-2·s-1) | 胞间CO2浓度/(μmol·m-2·s-1) | MDA |
缺铁 | 6.26 | 0.22 | 0.22 | 25.3 | 0.11 | 284 | 14.18 |
正常供铁 | 15.4 | 0.35 | 0.2 | 20.9 | 0.18 | 224 | 7.27 |
(2)根据表中信息,缺铁会导致盘菜幼苗净光合速率降低,推测原因可能是
(3)有的植物工厂完全依靠人工光源补光,据表推测,培养缺铁盘菜幼苗时,若要维持盘菜幼苗的光合作用与呼吸作用的平衡,需要的光照强度
(4)S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)是裙带菜体内参与一些激素合成过程中的重要酶。研究表明,裙带菜受到缺铁胁迫时S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因(MXSAMS2)表达量增加,从而适应缺铁胁迫。据此信息结合所学知识,请就快速获得大量的抗缺铁盘菜设计你的实验思路
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