生物小组利用图甲装置在光合作用最适温度下培养某植株幼苗,通过测定不同时段密闭玻璃罩内幼苗的02释放速率来测定光合速率,结果如图乙所示。请回答问题:
(1)图甲实验中,若用缺镁的完全培养液培养一段时间,幼苗光合速率将减慢,原因是镁影响叶肉细胞中的_____ 含量,植物吸收_____ 减少,导致光反应产生的_____ 减少,最终降低了光合速率。
(2)图乙曲线中t1一t5时段,玻璃罩内CO2浓度在_____ 时最高、_____ 时最低(不考虑补充的CO2量)
(3)t4时补充C02,短时间内叶绿体内C5的含量将_____ (填“增多”,“减少”“不变”),原因是_____ 。
(4)若t4时玻璃罩内O2的量比t0时增加了64mg,则此阶段植株积累葡萄糖的量为_____ mg。
(5)从该实验中可以看出影响光合速率的因素有_____ 。
(1)图甲实验中,若用缺镁的完全培养液培养一段时间,幼苗光合速率将减慢,原因是镁影响叶肉细胞中的
(2)图乙曲线中t1一t5时段,玻璃罩内CO2浓度在
(3)t4时补充C02,短时间内叶绿体内C5的含量将
(4)若t4时玻璃罩内O2的量比t0时增加了64mg,则此阶段植株积累葡萄糖的量为
(5)从该实验中可以看出影响光合速率的因素有
更新时间:2023-09-11 18:23:17
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解题方法
【推荐1】科学家研究发现,大气中CO2浓度上升会促进C3植物(如小麦、水稻等)的光合速率,但对C4植物(如玉米、甘蔗等)的光合速率未产生明显的促进作用。当光照强度持续增加,C3植物光合速率不再增加,C4植物仍可增加。(注:光合作用时,CO2首先被固定在C4中,然后才转移到C3中,这类植物称为C4植物,CO2直接固定在C3中的植物称为C3植物)。进一步研究,发现C4植物中存在一种特殊的酶,这种酶被称为“CO2泵”,可将叶肉细胞中低浓度的CO2与C3转化成C4,生成的C4最终被转运至维管束鞘细胞后,将CO2释放出来参与光合作用。下图为C4植物光合作用过程示意图,回答下列问题:
(1)玉米等植物中“CO2泵”的作用是
(2)若用放射性同位素14C标记大气中的CO2,则C4植株CO2中的碳转化为有机物中的碳的转移途径为
(3)根据题干推测,在一般条件下,C4植物的CO2饱和点
(4)有人认为与正常适宜环境相比,干旱环境对C4植物光合作用的影响比C3植物小,请设计实验验证这一结论,写出实验思路和预期结果(检测方法不做要求)。
实验思路:
预期结果:
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解题方法
【推荐2】如下图所示:甲图是细胞呼吸示意图,乙图是某细胞器结构示意图,丙图为光照强度与水稻光合作用强度的关系。请回答:
(1)图甲中A是________ 。
(2)水参与图甲中第④阶段的反应,该过程发生在乙图中的____ (填图中字母)处。
(3)图丙中当光照强度为B时,水稻叶肉细胞中产生ATP的场所有________ 。
(4)光合作用光反应阶段的场所为________ 。
(5)夏日晴天中午12:00时叶片的光合速率明显下降,原因是进入叶肉细胞的______ (填“O2”或“CO2”)不足。
(1)图甲中A是
(2)水参与图甲中第④阶段的反应,该过程发生在乙图中的
(3)图丙中当光照强度为B时,水稻叶肉细胞中产生ATP的场所有
(4)光合作用光反应阶段的场所为
(5)夏日晴天中午12:00时叶片的光合速率明显下降,原因是进入叶肉细胞的
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【推荐3】利用温室种植果蔬,可以使其在冬、春季节上市获取较高经济效益。为了提高产量,科研人员研究了温室内不同CO2浓度对番茄净光合速率的影响,结果如图1所示;还研究了不同增施CO2方法(对照组:不增施CO2;实验组1:高浓度短时间增施;实验组2:低浓度长时间增施)对番茄部分器官中干物质的影响,结果如图2所示。回答下列问题:
(1)番茄叶肉细胞中固定CO2的场所是__________ ,该过程可以光反应提供__________ 。
(2)分析图1可知,随着温室的CO2浓度升高,番茄净光合作用速率增加,出现该现象的原因是__________ 。CO2浓度超过800μmol/L后,限制净光合作用速率大幅增加的外部因素是__________ (答出两点);内部因素是__________ (答出两点)。
(3)根据图2判断,在大棚种植番茄时,增施CO2比较合理的方法是__________ ,判断依据是__________ 。
(1)番茄叶肉细胞中固定CO2的场所是
(2)分析图1可知,随着温室的CO2浓度升高,番茄净光合作用速率增加,出现该现象的原因是
(3)根据图2判断,在大棚种植番茄时,增施CO2比较合理的方法是
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【推荐1】光能不足可成为光合作用的限制因素,光能过剩也会对光合作用产生不利的影响。当接受的光能超过它所能利用的量时,光会引起光合速率的降低,这个现象就叫光合作用的光抑制。不同植物受到光抑制的危害程度不同,大田作物水稻由光抑制而降低的产量可达15%以上,下图甲是水稻植株在适宜光照强度下和高强度光照处理后再放入到适宜光照强度下不同CO2浓度对光合速率的影响,图乙是水稻叶肉细胞及其相关生理过程模式图。回答下列问题:
(1)在适宜光照强度条件下,在图甲Q点前随CO2浓度升高曲线上升的原因是______ 。
(2)图甲Q点后,CO2浓度增加光合速率不再加快,从暗反应的角度分析,此时限制光合速率的内部因素可能是___ (答出2点即可)。
(3)图乙中表示氧气的箭头有___ (填字母):图甲中N点测到的水稻植株光合速率为0,此时水稻叶肉细胞内具有的箭头有___ (填字母)。
(4)图甲中高强度光照处理后再放入到适宜光照强度下的水稻,在P点后光合速率比一直在适宜光照强度下的植株低,有同学推测可能是高强度光照处理后破坏了部分叶绿素a,某生物兴趣小组利用两种处理后的水稻叶片通过色素的提取和分离实验对该推测进行探究。
实验步骤大致如下:
①取5g适宜光照强度下的水稻叶片放入研钵中标号A组,取___ 的水稻叶片放入研钵中标号B组,分别进行色素的提取实验。
②在制备好的滤纸条相同位置上,分别用等量的A组和B组色素提取液画滤液细线。
③取适量且等量的层析液分别倒入两支试管,将A、B两组对应的滤纸条分别轻轻插入到层析液中。
④层析相同时间后,观察A、B两组滤纸条上叶绿素a对应的色素带,并比较宽窄。
问题一,实验中不能让滤液细线触及层析液的原因:___ 。
问题二,滤纸条上的色素带从上往下数,叶绿素a位于第___ 条带,若实验结果为___ ,则说明该同学的推测是正确的。
(1)在适宜光照强度条件下,在图甲Q点前随CO2浓度升高曲线上升的原因是
(2)图甲Q点后,CO2浓度增加光合速率不再加快,从暗反应的角度分析,此时限制光合速率的内部因素可能是
(3)图乙中表示氧气的箭头有
(4)图甲中高强度光照处理后再放入到适宜光照强度下的水稻,在P点后光合速率比一直在适宜光照强度下的植株低,有同学推测可能是高强度光照处理后破坏了部分叶绿素a,某生物兴趣小组利用两种处理后的水稻叶片通过色素的提取和分离实验对该推测进行探究。
实验步骤大致如下:
①取5g适宜光照强度下的水稻叶片放入研钵中标号A组,取
②在制备好的滤纸条相同位置上,分别用等量的A组和B组色素提取液画滤液细线。
③取适量且等量的层析液分别倒入两支试管,将A、B两组对应的滤纸条分别轻轻插入到层析液中。
④层析相同时间后,观察A、B两组滤纸条上叶绿素a对应的色素带,并比较宽窄。
问题一,实验中不能让滤液细线触及层析液的原因:
问题二,滤纸条上的色素带从上往下数,叶绿素a位于第
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【推荐2】在一定实验条件下,测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系(氧气浓度为15%)、呼吸作用速率与氧气浓度之间的关系及光合作用速率和呼吸速率与温度之间的关系,如图所示。请据图回答下列问题:
(1)在光合作用过程中,光反应为暗反应提供了两种物质,请写出在光反应中形成这两种物质的反应式:
①_________________________________________________________________ ;
②_________________________________________________________________ 。
(2)影响图甲中a曲线A点上下移动的主要外界因素是______________ ;图乙中细胞呼吸有关曲线的数据需在______________________ 条件下测量。
(3)由图丙可知,40℃时,植物体________ (填“能”或“不能”)显示生长现象;而5℃时的状态可用图甲中______ (填“A”、“B”或“C”)点表示。
(4)用大棚种植绿色蔬菜时,白天应控制光强为_____ 点对应的光照强度,温度为____ ℃最佳,此时细胞内吸收光能的色素中含量最多的是__________ ,产生ATP的细胞器是_____________ 。
(1)在光合作用过程中,光反应为暗反应提供了两种物质,请写出在光反应中形成这两种物质的反应式:
①
②
(2)影响图甲中a曲线A点上下移动的主要外界因素是
(3)由图丙可知,40℃时,植物体
(4)用大棚种植绿色蔬菜时,白天应控制光强为
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【推荐3】人类对火星的探索一直都没有停止,我国研制的火星环绕器“天问一号”和火星探测车“祝融号”都正在对火星进行探测。据探测,火星大气中的CO2占95.3%,N占2.7%,O2占0.1%,大气密度约是地球的1%(地球大气中CO2占0.03%,N2占78%,O2占21%)。
(1)2021年2月5日,国家航天局公布了“天问一号”传回的首幅火星图像,微博热评第一就是:火星上能种菜吗?科学家认为自然条件下火星上不能种菜,请依据火星大气条件分析,他们得出此结论的依据是_________________________________________ 。
(2)我国极为重视人工光合作用,期待这方面的突破能给移民火星带来契机。为此,研究人员设计了人工光合作用系统,该系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如下图所示,其中甲、乙表示物质,模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。该系统中相当于执行叶绿体中光反应功能的模块是_____________ ,模块3中的甲可与CO2结合,甲为_____________ 。若正常运转过程中气泵突然停转,则短时间内乙的含量将_____________ (填“增加”或“减少”)。若气泵停转时间较长,模块2中的能量转换效率也会发生改变,原因是_______________________________________ 。
(3)人工光合研究者从菠菜中分离类囊体膜(TEM),将该薄膜构建进入人工合成的微滴中,如图1中TEM模块。科学家对“油包水液滴”采取明暗交替处理,一段时间内检测此结构内产生NADPH的量。若实验成功,请分析明期和暗期时NADPH含量变化情况及原因:__________________________ 。
(4)再将卡尔文循环中的酶和底物放入微滴中,构成人工光合系统。如图2是验证该系统有效性的一个实验环节。实验目的是通过观察中间产物NADPH的浓度变化,从而间接地检测TEM驱动G酶所催化的反应的有效性。上述实验分四组,在同等条件下在油包水液滴中分别加入等量有机物1和图2所示物质。实验结论是:_______________________________ 。
(1)2021年2月5日,国家航天局公布了“天问一号”传回的首幅火星图像,微博热评第一就是:火星上能种菜吗?科学家认为自然条件下火星上不能种菜,请依据火星大气条件分析,他们得出此结论的依据是
(2)我国极为重视人工光合作用,期待这方面的突破能给移民火星带来契机。为此,研究人员设计了人工光合作用系统,该系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如下图所示,其中甲、乙表示物质,模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。该系统中相当于执行叶绿体中光反应功能的模块是
(3)人工光合研究者从菠菜中分离类囊体膜(TEM),将该薄膜构建进入人工合成的微滴中,如图1中TEM模块。科学家对“油包水液滴”采取明暗交替处理,一段时间内检测此结构内产生NADPH的量。若实验成功,请分析明期和暗期时NADPH含量变化情况及原因:
(4)再将卡尔文循环中的酶和底物放入微滴中,构成人工光合系统。如图2是验证该系统有效性的一个实验环节。实验目的是通过观察中间产物NADPH的浓度变化,从而间接地检测TEM驱动G酶所催化的反应的有效性。上述实验分四组,在同等条件下在油包水液滴中分别加入等量有机物1和图2所示物质。实验结论是:
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【推荐1】在光照等适宜条件下,将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2浓度为0.003%的环境中,其叶片暗反应中C3和C5化合物浓度的变化趋势如下图。
回答问题:
(1)图中物质A是______ (C3化合物、C5化合物)
(2)在CO2浓度为1%的环境中,物质B的浓度比A的低,原因是暗反应速率在该环境中已达到稳定,即C3和C5化合物的含量稳定。根据暗反应的特点,此时C3化合物的分子数是C5化合物的_______ 倍。;将CO2浓度从1%迅速降低到0.003%后,物质B浓度升高的原因是______________________________________________ 。
(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中,暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时,物质A的浓度将比B的________ (低、高)。
(4)CO2浓度为0.003%时,该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的_______ (高、低),其原因_______________________ 。
回答问题:
(1)图中物质A是
(2)在CO2浓度为1%的环境中,物质B的浓度比A的低,原因是暗反应速率在该环境中已达到稳定,即C3和C5化合物的含量稳定。根据暗反应的特点,此时C3化合物的分子数是C5化合物的
(3)若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中,暗反应中C3和C5化合物浓度达到稳定时,物质A的浓度将比B的
(4)CO2浓度为0.003%时,该植物光合速率最大时所需要的光照强度比CO2浓度为1%时的
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【推荐2】科研人员对环境桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了系列研究。图1为光合放氧测定装置示意图,图2为利用图1所示装置在某光照条件下测定的结果。请回答下列问题:
(1)取果肉薄片放入含无水乙醇的研钵,并加入适量______ ,以使研磨更充分。研磨一段时间后果肉薄片会变色白色,原因是______________________________ 。
(2)若图1中装置在适宜温度下进行试验,则影响光合放氧速率的主要环境因素有______ 。根据图1装置分析,测定前应排除反应液中______ 的干扰。
(3)图2中0-15min内O2浓度增加的原因是________________________ 。
(4)图2所示条件下,若在20min后停止光照,则短时间内叶绿体中含量增加的物质是______ ,原因是__________________________________________ 。
(1)取果肉薄片放入含无水乙醇的研钵,并加入适量
(2)若图1中装置在适宜温度下进行试验,则影响光合放氧速率的主要环境因素有
(3)图2中0-15min内O2浓度增加的原因是
(4)图2所示条件下,若在20min后停止光照,则短时间内叶绿体中含量增加的物质是
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【推荐3】研究人员以东北地区玉米为研究对象,以390μmol/mol的大气CO2浓度和自然降水条件为对照组(即C390+W0组),分别研究CO2浓度升高至550μmol/mol(即C550+W0组)和降水增加15%(即C390+W15组)对玉米净光合速率(即光合作用合成有机物的速率减去呼吸作用消耗有机物的速率)的影响,结果如图。
(1)图中P点为曲线与横坐标的相交点,其代表的生物学意义是_____ 。 此时,玉米产生ATP的场所有_____ 。
(2)图中当光照强度为600μmol·m-2·s-1时,与CO2浓度升高至550μmol/mol(即C550+W0组)比较,对照组(即C390+W0组)叶绿体中发生的变化是_____。
(3)下列关于图的分析正确的是_____。
(4)有资料显示,未来东北地区将受到大气CO2浓度升高至550μmol/mol和降水量增加15%的共同影响,某同学据图17数据判断这两种因素的共同作用将在更大程度上促进玉米的产量提高。写出该判断的合理和不足,并修正不足之处:_____ 。
(1)图中P点为曲线与横坐标的相交点,其代表的生物学意义是
(2)图中当光照强度为600μmol·m-2·s-1时,与CO2浓度升高至550μmol/mol(即C550+W0组)比较,对照组(即C390+W0组)叶绿体中发生的变化是_____。
A.光合色素种类减少 | B.ATP的量增加 |
C.氧气产生速率升高 | D.NADPH 减少 |
A.CO2浓度变化会通过光反应影响光合作用 |
B.C390+W0组玉米呼吸作用消耗有机物的速率大于5μmol·m-2·s-1 |
C.适当增加降水可提高气孔的开放度,增加玉米CO2的摄入量,从而促进光合作用 |
D.当光照强度为400μmol·m-2·s-1时,仅增加15%的降水量对玉米净光合速率的提升作用比仅升高CO2浓度到550μmol/mol的作用明显 |
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【推荐1】下面是某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意图,其中A、B、X表示不同物质,Ⅰ~Ⅳ表示生理过程,请据图回答。
(1)图中物质A是_______ 。I和IV过程发生的场所分别是_______ 、_______ 。
(2)在物质变化的同时,伴随着能量的转化。在I~IV生理过程中,能产生ATP的是_______ ,其中生理过程I将光能转化为储存在_______ 中的化学能。
(3)在植物生长过程中,叶肉细胞内光合作用强度_______ 呼吸作用强度(填“大于”或“小于”)。
(4)夏季晴朗的正午某些植物的光合作用速率下降,主要是由于正午_______ 过高,蒸腾作用过大,叶片的_______ 关闭,使光合作用的原料_______ 供应量减少,导致暗反应过程速率下降。
(1)图中物质A是
(2)在物质变化的同时,伴随着能量的转化。在I~IV生理过程中,能产生ATP的是
(3)在植物生长过程中,叶肉细胞内光合作用强度
(4)夏季晴朗的正午某些植物的光合作用速率下降,主要是由于正午
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【推荐2】某课题组构建了一种非天然的CO2转化循环(CETCH循环),该循环利用多种生物的相关酶组合,最终将CO2转化为乙醇酸,提高了CO2固定效率。课题组还利用液滴微流控技术,将该循环与菠菜的叶绿体类囊体结合在一起,构建了人造叶绿体如图所示。据此回答下列问题:
(1)在菠菜的叶绿体内,C3被还原形成__________ ,这与CETCH循环有所不同。
(2)CETCH循环正常进行时,除需要相关酶组合的催化外,还需要提供的物质是__________ (任写两种即可)。根据题干信息分析,人造叶绿体固定CO2的效率明显高于天然叶绿体,最可能的原因是__________ 。
(3)在光合作用固定 CO2量相等的情况下,该人造叶绿体系统中有机物的积累量____ (填“高于”“低于”或“等于”)菠菜,原因是__________ 。
(1)在菠菜的叶绿体内,C3被还原形成
(2)CETCH循环正常进行时,除需要相关酶组合的催化外,还需要提供的物质是
(3)在光合作用固定 CO2量相等的情况下,该人造叶绿体系统中有机物的积累量
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【推荐3】间作是指同一生长期内在同一田块上间隔种植不同作物的种植方式。某科研小组对单作、间作两种种植方式影响茶叶品质的光合作用进行实验研究。甲组(单作):只种植茶树(高1米左右);乙组(间作):桂花树(高5~6米左右)与茶树间行种植。实验地坡势平缓度、土壤肥力基本一致,选择天气晴好的日期测量相关数据,结果如下。回答下列问题:
(1)茶树叶片叶绿体吸收的光能用来合成_____ 和_____ ,这些物质参与了暗反应阶段的化学反应。
(2)实验中测量的净光合速率一般用_____ 来表示。
(3)8:00~10:00期间,导致甲、乙两组净光合速率均增加的环境因素有_____ (答出两点)。
(4)10:00~12:00期间,甲组与乙组净光合速率变化不同,请解释其原因_____ 。
(1)茶树叶片叶绿体吸收的光能用来合成
(2)实验中测量的净光合速率一般用
(3)8:00~10:00期间,导致甲、乙两组净光合速率均增加的环境因素有
(4)10:00~12:00期间,甲组与乙组净光合速率变化不同,请解释其原因
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