干旱胁迫对光合作用影响较大,干旱持续时间越长,植物的光合速率降低也越明显,进而影响植物的生长发育。为研究干旱对于草本植物桔梗光合作用和生理特性的影响,以2年生桔梗为实验材料,设置4个土壤水分处理,分别为土壤相对含水量的80%(CK)、轻度干旱(T1)、中度干旱(T2)、重度干旱(T3),其结果如下表:
(1)从叶片中分离叶绿素可采用_____ 法,其原理是_____ ,叶绿素主要吸收_____ 光。
(2)研究中发现轻中度胁迫下,气孔导度和胞间CO2浓度同时下降,原因是_____ ;而重度胁迫下,气孔导度下降,胞间CO2浓度反而增加,原因是_____ ;桔梗的呼吸作用随干旱程度的加剧,速率逐渐下降,试分析其对植物生长的意义:_____ 。
(3)为进一步研究干旱胁迫对光合产物分配的影响:将长势一致的幼苗平均分成对照组、干旱处理两组,只给予成熟叶14CO2,检测成熟叶14CO2光合产物滞留量;一段时间后,检测光合产物在细根、幼叶和茎尖部位的分配情况(如图)。
据图分析,干旱胁迫对于光合产物分配的影响是_____ 。
处理 | 最大净光合速率 μmol/(m2·s) | 总叶绿素含量 mg/g | 气孔导度 mmol/(m2·s) | 胞间CO2浓度 μmol/mol | 呼吸速率 μmol/(m2·s) |
CK | 9.22 | 20 | 171 | 279 | 2.37 |
T1 | 7.50 | 24.8 | 122 | 252 | 2.00 |
T2 | 4.04 | 22.1 | 73 | 223 | 1.60 |
T3 | 1.73 | 14.8 | 56 | 231 | 0.95 |
(2)研究中发现轻中度胁迫下,气孔导度和胞间CO2浓度同时下降,原因是
(3)为进一步研究干旱胁迫对光合产物分配的影响:将长势一致的幼苗平均分成对照组、干旱处理两组,只给予成熟叶14CO2,检测成熟叶14CO2光合产物滞留量;一段时间后,检测光合产物在细根、幼叶和茎尖部位的分配情况(如图)。
据图分析,干旱胁迫对于光合产物分配的影响是
更新时间:2023-10-10 22:28:51
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【推荐1】植物的生长与氮素的吸收、同化、转移等过程密切相关。科研人员对烟草叶片光合作用中的氮素利用进行了相关研究。
(1)参与光合作用的很多分子都含有氮,氮与____ 离子参与组成的叶绿素能够吸收光能用于驱动水的分解和__________ 物质的合成;RUBP羧化酶将CO2固定为_______ ,再进一步被还原为糖类。
(2)科研工作者对烤烟品种K326施加不同的供氮量处理, 实验结果如下:
注:比叶氮表示单位叶面积的氮素的含量
①从表中数据可知,氮素对烤烟叶片净光合速率的影响是____________________ 。
②研究人员推测出现该现象的原因可能是:施氮提高了________ 的合成,进而影响光合速率;但在高氮情况下,_________ 成为影响光合速率持续升高的限制因素。
(3)植物光合系统中的氮素分配受供氮量等因素的影响,研究人员对叶片光合系统中氮素的含量及分配进行了检测,结果如下:
注:叶片氮素可分为光合氮素和非光合氮素;前者包括捕光氮素和羧化氮素
检测结果显示:相对于中氮,高氮环境下,氮素从___________ 向________ 转化,且羧化氮素所占比例降低,影响RuBP 羧化酶活性,进而影响了光合作用的_________ 阶段。
(4)综合以上信息,从物质与能量的角度对烤烟种植提出合理建议并说明理由。
(1)参与光合作用的很多分子都含有氮,氮与
(2)科研工作者对烤烟品种K326施加不同的供氮量处理, 实验结果如下:
组别 | 氮浓度(mmol/L) | 比叶氮(g/m2) | 叶绿素含量(mg/dm2) | 叶绿体CO2浓度(μmol/mol) | 净光合速率(μmol/m2/s) |
低氮 | 0.2 | 0.5 | 1.6 | 75 | 9 |
中氮 | 2 | 0.95 | 2.8 | 125 | 15 |
高氮 | 20 | 1.1 | 3.0 | 80 | 14.9 |
注:比叶氮表示单位叶面积的氮素的含量
①从表中数据可知,氮素对烤烟叶片净光合速率的影响是
②研究人员推测出现该现象的原因可能是:施氮提高了
(3)植物光合系统中的氮素分配受供氮量等因素的影响,研究人员对叶片光合系统中氮素的含量及分配进行了检测,结果如下:
注:叶片氮素可分为光合氮素和非光合氮素;前者包括捕光氮素和羧化氮素
检测结果显示:相对于中氮,高氮环境下,氮素从
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【推荐2】光合作用是生物体对太阳能的利用过程,是地球上所有生物体生存的基础,它是地球上最伟大的化学反应。下图为植物细胞光合作用的过程,据图回答问题:(1)图中C表示的是___ ;F表示的是___ ;阶段Ⅱ的名称是___ ,发生的场所是___ 。
(2)叶绿体中能吸收光能的色素是___(多选)。
(3)利用聚酰胺薄膜层析分离叶绿体色素时,聚酰胺薄膜最上端的色素名称和颜色分别是___。
(4)光合作用过程中,电子的最终来源是___ ;图中阶段Ⅰ所示过程中能量变化是___ 。
(5)图中B通过ATP合酶进入到叶绿体基质中的运输方式是___。
(6)图中A从产生部位进入临近细胞内,需要经过___ 层膜。
(7)下图表示某种植物光照强度与光合作用强度的关系。P点的生物学含义是___。
(8)将植物栽培在适宜的光照、温度和CO2充足的条件下。如果将环境中CO2含量突然降低至极低水平,此时叶肉细胞的三碳化合物(C3)、五碳糖和ATP含量的变化情况是___。
(9)炎热的夏季中午,植物光合作用强度曲线图如图所示。圆圈中出现的现象,称为植物的“午休”现象,请解释该现象出现的原因:___ 。
(2)叶绿体中能吸收光能的色素是___(多选)。
A.胡萝卜素 | B.叶黄素 |
C.叶绿素a | D.叶绿素b |
(3)利用聚酰胺薄膜层析分离叶绿体色素时,聚酰胺薄膜最上端的色素名称和颜色分别是___。
A.叶绿素a、蓝绿色 | B.叶绿素b、黄绿色 |
C.胡萝卜素、橙黄色 | D.叶黄素、黄色 |
(4)光合作用过程中,电子的最终来源是
(5)图中B通过ATP合酶进入到叶绿体基质中的运输方式是___。
A.自由扩散 | B.协助扩散 |
C.主动运输 | D.胞吞胞吐 |
(6)图中A从产生部位进入临近细胞内,需要经过
(7)下图表示某种植物光照强度与光合作用强度的关系。P点的生物学含义是___。
A.无光合作用,有呼吸作用 |
B.光合作用和呼吸作用达到动态平衡 |
C.无呼吸作用,有光合作用 |
D.光合作用与呼吸作用都不进行 |
(8)将植物栽培在适宜的光照、温度和CO2充足的条件下。如果将环境中CO2含量突然降低至极低水平,此时叶肉细胞的三碳化合物(C3)、五碳糖和ATP含量的变化情况是___。
A.上升、下降、上升 | B.下降、上升、下降 |
C.下降、上升、上升 | D.上升、下降、下降 |
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【推荐3】“民以食为天”,人类所面临的粮食问题在21世纪的今天仍然尖锐突出,而粮食都是植物光合作用的产物。请根据所学的知识回答下列问题:
(1)玉米与大豆间种,玉米能从大豆的根际环境中获得部分氮,玉米吸收的氮有利于光合作用相关的含氮化合物如_________ (答出两个即可)等的合成,从而有利于提高玉米的光合作用效率。
(2)测定水稻的光补偿点和光饱和点时,应以____________ 为自变量,当植株处于光补偿点时,水稻叶肉细胞中光合作用产生的氧气量____________ (填“大于”、“等于”或“小于”)其细胞呼吸吸收的氧气量。有两种不同的水稻品系甲和乙,若甲品系水稻的光饱和点明显高于乙品系水稻,据此能否判断甲品系水稻的总光合速率高于乙品系水稻?_________ ,原因是_________ 。
(3)科学研究发现低温锻炼会导致小麦幼苗中叶绿素含量降低,这将直接导致其光反应_______ ,进而影响暗反应。试分析低温锻炼导致小麦叶绿素含量降低的原因是___________ 。
(1)玉米与大豆间种,玉米能从大豆的根际环境中获得部分氮,玉米吸收的氮有利于光合作用相关的含氮化合物如
(2)测定水稻的光补偿点和光饱和点时,应以
(3)科学研究发现低温锻炼会导致小麦幼苗中叶绿素含量降低,这将直接导致其光反应
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【推荐1】下图1为25℃环境中甲、乙两种植物的植株在不同光照强度下CO2吸收量的变化曲线图,图2表示在一定光照强度下温度对图1中某一种植物的CO2吸收量和释放量的影响情况[单位:mg/(m2·h)]。为研究高温对植物光合速率的影响,某研究小组将甲、乙两种植物从25℃环境移入40℃环境中培养,测得相关数据如图3所示。
(1)图1所示的实验中,自变量是_______________ ;B点光照强度时,甲种植物根尖分生区细胞中能产生[H]的场所有______________ ,甲种植物叶肉细胞中的光合作用强度_____________ (填“大于”“等于”或“小于”)呼吸作用强度;C点光照强度时,甲植物固定CO2的量_____________ (填“大于”“等于”或“小于”)乙植物。
(2)从图1与图2可知,图2中的植物是图1中的_____________ (填“甲种”或“乙种”)植物,图2中施加的光照强度_____________ (填“大于”“等于”或“小于”)图1中的C点。
(3)据图3可知中高温引起光合速率下降,可能的原因有:①_____________ ;②____________ 。
(4)为研究高温是否降低光合色素含量,实验室常用_____________ 作为溶剂提取色素,再通过_____________ 法分离色素。实验结果显示:从上到下第三、四条色素带明显变窄,说明_____________ 含量降低。若将色素提取液置于适宜光照条件下,____________ (填“可以”或“不可以”)产生氧气。
(1)图1所示的实验中,自变量是
(2)从图1与图2可知,图2中的植物是图1中的
(3)据图3可知中高温引起光合速率下降,可能的原因有:①
(4)为研究高温是否降低光合色素含量,实验室常用
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【推荐2】下图1是某种猕猴桃叶肉细胞光合作用和有氧呼吸的过程示意图,①〜④ 表示相关生理过程;图2是科研人员在某山区研究夏季遮阳对该种猕猴桃净光合速率影响的结果。分析回答:
(1)图1过程①〜④中,发生在生物膜上的有______ (填序号),过程③产生的[H]中的氢元素来源于______ 。
(2)图2中实验的自变量为______ ,Q点的净光合速率比P点低,主要是由于______ (环境因素)造成的。N点的净光合速率比M点低,主要是由于______ 导致图1中过程______ (填序号)明显减慢所致。
(3)根据研究结果,对该山区夏季猕猴桃园的管理提出合理建议:___ 。
(4)适当遮光可能导致叶绿素含量增加,请完善实验设计验证推测:提取并分离35%遮阳和不遮阳条件下的猕猴桃绿叶中的色素,比较______ 。
(1)图1过程①〜④中,发生在生物膜上的有
(2)图2中实验的自变量为
(3)根据研究结果,对该山区夏季猕猴桃园的管理提出合理建议:
(4)适当遮光可能导致叶绿素含量增加,请完善实验设计验证推测:提取并分离35%遮阳和不遮阳条件下的猕猴桃绿叶中的色素,比较
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解题方法
【推荐3】将玉米的PEPC酶(与CO2的固定有关)基因与PPDK酶(催化CO2初级受体“PEP”的生成)基因导入水稻后,在某一温度下测得光照强度影响转双基因水稻和原种水稻光合速率的变化曲线,如图1所示。在光照为1000μmol·m-2·s-1下测得温度影响光合速率的变化曲线,如图2所示。请据图分析回答下列问题:____________ ℃下测得的结果。如调整温度为25℃,重复图1相关实验,光饱和点会向__________ 移动。
(2)转基因成功后,正常情况下,PEPC酶应在水稻叶肉细胞的____________ 处发挥作用。原种水稻a点以后光合作用的主要限制因素是___________ 、___________ 。
(3)据图推测,PEPC酶基因与PPDK酶基因__________ (填“影响”或“不影响”)水稻的呼吸强度,理由是____________ 。
(4)据图推测,与原种水稻相比,转基因水稻更适宜栽种在__________ 环境中。研究者用__________ 溶液提取了这两种水稻等质量叶片的光合色素,提取时通常还会加入适量的二氧化硅,其作用是___________ ,并采用___________ 法进行了分离。通过观察比较,发现两种植株各种色素含量无显著差异,则可推断转基因水稻最可能是通过促进光合作用的____________ (填过程)来提高光合速率。
(1)图1是在
(2)转基因成功后,正常情况下,PEPC酶应在水稻叶肉细胞的
(3)据图推测,PEPC酶基因与PPDK酶基因
(4)据图推测,与原种水稻相比,转基因水稻更适宜栽种在
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【推荐1】为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性,某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片,分别测定其净光合速率,结果如图所示。据图回答问题:
(1)从图可知,A叶片是树冠__________ (填“上层”或“下层”)的叶片,判断依据是_______________ .
(2)光照强度达到一定数值时,A叶片的净光合速率开始下降,但测得放氧速率不变,则净光合速率降低的主要原因是光合作用的_________ 反应受到抑制。在光照强度为零时,产生ATP的场所是_______________________ 。
(3)若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量,在提取叶绿素过程中,常用的有机溶剂是____________ 。在提取叶绿素的过程中加入碳酸钙的目的是_________________________ 。
(1)从图可知,A叶片是树冠
(2)光照强度达到一定数值时,A叶片的净光合速率开始下降,但测得放氧速率不变,则净光合速率降低的主要原因是光合作用的
(3)若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量,在提取叶绿素过程中,常用的有机溶剂是
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【推荐2】如图表示在温度、水分等均相同且适宜、但CO2浓度不同的条件下,某桉树植株光合速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图(假设光合产物、呼吸底物全部为葡萄糖,且呼吸速率在各条件下保持不变)。回答下列问题:
(1)光照强度为a时,甲组植株叶肉细胞产生[H]的场所有_____ 。
(2)光照强度为b时,每天光照12小时,一昼夜后,甲组植株干重_____ (填“增加”、“不变”或“减少”)。
(3)据图分析,在A和B、A和C、B和C三个组合中,可以形成对比的组合有_____ ,限制B点进一步上升的环境因素是_____ 。
(4)推测甲曲线是代表该植株在高CO2浓度下的检测结果,原因是_____ 。
(1)光照强度为a时,甲组植株叶肉细胞产生[H]的场所有
(2)光照强度为b时,每天光照12小时,一昼夜后,甲组植株干重
(3)据图分析,在A和B、A和C、B和C三个组合中,可以形成对比的组合有
(4)推测甲曲线是代表该植株在高CO2浓度下的检测结果,原因是
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【推荐3】图甲是真核细胞中能够进行的某些代谢过程简图,图乙是在CO2浓度一定、环境温度为25℃、不同光照强度下测得的小麦叶片的光合作用强度,此实验中小麦植株进行光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃,请据图分析回答问题:
(1)图甲中①②生理过程在细胞内进行的场所分别是_____ 、_____ ,过程④_____ (填“能”或“不能”)发生在人体细胞中,检测④过程的产物酒精所用试剂为_____ 。
(2)在图乙中,影响C点光合速率的外界因素是_____ ,该植物在C点的总光合速率为_____ mg·dm-2叶·h-1,该植物叶肉细胞在B点的光合作用速率_____ (填“大于”、“等于”或“小于”)呼吸作用速率。
(3)若将实验中的温度25℃改为30℃,图乙中的B点将_____ (填“左移”或“右移”),A点将_____ (填“上移”或“下移”)。
(1)图甲中①②生理过程在细胞内进行的场所分别是
(2)在图乙中,影响C点光合速率的外界因素是
(3)若将实验中的温度25℃改为30℃,图乙中的B点将
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