小麦是主要的粮食作物之一。某生物科研小组利用不同强度的光照分别处理多组 在含不同CO₂浓度的密闭小室中培养的小麦幼苗,定期测定密闭小室内小麦的净光合速率,实验结果如图所示。回答下列问题:
(1)CO2是光合作用的重要原料。小麦进行光合作用时固定 CO2的场所是__________ 。当 CO2浓度为1500μL·L-1 时,光照强度从高光强突然降低到中光强,C3的消耗速率会_________ .
(2)光合作用的进行离不开光合色素。提取叶片中的叶绿素时会加入二氧化硅,其目的是________________ 。某株小麦的叶片发黄,推测该小麦光合作用时主要吸收____________ 光。
(3)当CO2浓度为1200μL·L-1时,限制中光强下小麦光合速率的主要因素是____________ 。
(4)当CO2浓度为300μL·L-1时,中光强下小麦叶肉细胞内可产生 ATP 的细胞器有____________ 。
(1)CO2是光合作用的重要原料。小麦进行光合作用时固定 CO2的场所是
(2)光合作用的进行离不开光合色素。提取叶片中的叶绿素时会加入二氧化硅,其目的是
(3)当CO2浓度为1200μL·L-1时,限制中光强下小麦光合速率的主要因素是
(4)当CO2浓度为300μL·L-1时,中光强下小麦叶肉细胞内可产生 ATP 的细胞器有
更新时间:2023-11-15 18:02:17
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解题方法
【推荐1】为探究某植物生长的最适温度,某同学在光照充足或黑暗、CO2浓度适宜的条件下,测得该植物在不同温度下的CO2产生和固定量相对值如图1所示。回答下列问题:______ (填试剂名称)进行实验,结果如图2所示。若叶片放在高温环境下一段时间,则会导致①②条带颜色较浅,原因是______ 。
(2)在光照充足、温度为20℃时,该植物叶肉细胞中能产生ATP的膜结构为______ 。据图能否得出该植物在光照充足时生长的最适温度?______ (填“能”或“不能”)。
(3)有些植物如冬小麦需要经过一段时期的低温即春化作用才能开花,这对于植物适应所生存环境的意义是______ 。
(1)为分离植物叶肉细胞中的色素,应选用
(2)在光照充足、温度为20℃时,该植物叶肉细胞中能产生ATP的膜结构为
(3)有些植物如冬小麦需要经过一段时期的低温即春化作用才能开花,这对于植物适应所生存环境的意义是
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【推荐2】研究人员为探究不同遮光强度对小麦叶片光合特性、生理代谢特征的影响。分别设置轻度遮光(S1,单层遮光,光合有效辐射减弱20%)、中度遮光(S2,双层遮光,光合有效辐射减弱40%)和重度遮光(S3,三层遮光,光合有效辐射减弱60%)三个实验组,并以全光照为对照(CK),实验结果如下表所示。据表回答下列问题:
(1)影响小麦光合作用的环境因子,除了光照条件外,还有_______________ (答出2点)以及水分、矿质营养等,除表格中涉及的因素外,影响小麦光合作用的内部因素还有_________________ 。
(2)若已知遮光强度对其他色素含量变化的影响不显著,则相对于CK,将S3的小麦叶片进行色素的提取和分离实验后,_____ 色的色素带变窄的程度更大,理由是______________________ 。小麦见光不足导致叶片发黄的原因是____________ 。
(3)综合表格数据,随遮光强度增加小麦的光合速率下降的原因是____________ 。
处理 | 气孔导度 | 光合速率 | 胞间浓度 | 叶绿素a | 叶绿素b | 叶绿素a/b |
CK | 0.23 | 7.46 | 536.21 | 1.03 | 2.63 | 0.39 |
0.21 | 6.82 | 501.48 | 1.01 | 2.34 | 0.43 | |
S2 | 0.17 | 6.03 | 463.02 | 0.86 | 2.10 | 0.41 |
S3 | 0.12 | 5.12 | 421.71 | 0.57 | 1.75 | 0.33 |
(1)影响小麦光合作用的环境因子,除了光照条件外,还有
(2)若已知遮光强度对其他色素含量变化的影响不显著,则相对于CK,将S3的小麦叶片进行色素的提取和分离实验后,
(3)综合表格数据,随遮光强度增加小麦的光合速率下降的原因是
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【推荐3】近年来,大气中的臭氧浓度逐渐升高,臭氧污染已成为某些地区水稻减产的重要原因。水稻在生长发育过程中要经历分蘖期→拔节期→扬花期→乳熟期等,下图表示臭氧对水稻的不同发育时期叶绿素含量的影响。回答下列问题:
(1)在叶肉细胞中,叶绿素位于_________ 上。若要初步分析臭氧对叶绿素含量的影响,则可使用_________ 对水稻叶片中的叶绿素进行分离。
(2)水稻从分蘖期到拔节期稻苗变得强壮,叶片数量逐渐增多,生长迅速,开始拔节长高。据此分析,在未添加臭氧的条件下,水稻从分蘖期到拔节期的叶绿素含量逐渐_________ ,该过程变化的意义是_______ 。
(3)实验结果表明,臭氧会导致水稻减产。一方面是因为在臭氧作用下,水稻叶绿素含量_________ ,导致光反应速率降低。另一方面,臭氧还会使叶片气孔关闭,这会导致__________________ 。
(1)在叶肉细胞中,叶绿素位于
(2)水稻从分蘖期到拔节期稻苗变得强壮,叶片数量逐渐增多,生长迅速,开始拔节长高。据此分析,在未添加臭氧的条件下,水稻从分蘖期到拔节期的叶绿素含量逐渐
(3)实验结果表明,臭氧会导致水稻减产。一方面是因为在臭氧作用下,水稻叶绿素含量
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【推荐1】高等植物含有光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)两个蛋白质复合体,其作用如下图。在强光下,能量可传递给分子氧产生氧自由基,使光合系统无法充分利用光能,导致光合速率下降产生光抑制(光系统转化光能的相对效率降低)。科研人员采用不同强光处理的方法研究了PSⅠ光抑制对小麦叶片PSⅡ以及整个光合电子传递链活性的影响,研究结果如下表。请回答:
(1)小麦的PSⅠ和PSⅡ分布在_____ 上。在PSI中发生的能量变化为_____ 。
(2)将强光处理过的小麦叶片立即置于低于光合作用饱和光强的中低光强下,光抑制往往需要经过许多小时甚至几天才能完全恢复,原因可能是_____ 。
(3)据图与表分析,_____ (填“持续强光”或“频闪强光”)处理下对PSⅠ的光抑制程度更明显,判断的依据是_____ 。
(4)研究表明在PSⅡ光抑制程度相同的情况下,频闪强光处理时叶片PSⅡ的电子传递活性的下降幅度远大于持续强光处理叶片。PSⅡ的电子传递活性取决于PSⅡ自身活性以及PSⅡ电子受体侧的开放程度,据表分析,持续强光处理限制PSⅡ电子传递主要与_____ 有关。
持续光照 | 频闪强光 | |||
起始(0h) | 3h | 起始(0h) | 3h | |
PSⅡ转化光能的相对效率 | 0.81 | 0.73 | 0.82 | 0.75 |
PSⅠ转化光能的相对效率 | 0.79 | 0.72 | 0.83 | 0.47 |
PSⅡ受体开放程度 | 0.79 | 0.75 | 0.79 | 0.43 |
PSⅡ自身活性 | 0.70 | 0.50 | 0.70 | 0.65 |
(2)将强光处理过的小麦叶片立即置于低于光合作用饱和光强的中低光强下,光抑制往往需要经过许多小时甚至几天才能完全恢复,原因可能是
(3)据图与表分析,
(4)研究表明在PSⅡ光抑制程度相同的情况下,频闪强光处理时叶片PSⅡ的电子传递活性的下降幅度远大于持续强光处理叶片。PSⅡ的电子传递活性取决于PSⅡ自身活性以及PSⅡ电子受体侧的开放程度,据表分析,持续强光处理限制PSⅡ电子传递主要与
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【推荐2】为研究弱光环境下不同部位补光对植株光合作用的影响,研究者用LED灯对番茄植株顶部和中部进行补光。顶部补光时LED灯距植株顶部5~10 cm,中部补光时LED灯始终保持在植株中部。请回答问题:
(1)培养一段时间后,分别检测叶片的叶绿素含量和光合速率,结果如下图所示。
实验组的处理是_____ 。据图可知,顶部补光可提高叶片中的_____ ,从而影响叶片对光的_____ 。
(2)R 物质能激活催化CO2固定的相关酶。对各组叶片中 R 物质含量进行测定,结果如下表。
注:“+”越多,R物质含量越高
CO2固定过程发生的场所是_____ 。据表分析,补光能够_____ CO2的固定。
(3)研究发现,与对照组相比中部补光的植株气孔开放程度低。结合(1)和(2)分析,中部补光叶片光合速率低于对照组,主要是受光合作用_____ 阶段的限制。
(4)顶部补光叶片光合速率高的原因是_____ ,此项研究可为提高番茄产量提供依据。
(1)培养一段时间后,分别检测叶片的叶绿素含量和光合速率,结果如下图所示。
实验组的处理是
(2)R 物质能激活催化CO2固定的相关酶。对各组叶片中 R 物质含量进行测定,结果如下表。
对照 | 顶部补光 | 中部补光 | |
R物质含量 | + | +++ | ++ |
CO2固定过程发生的场所是
(3)研究发现,与对照组相比中部补光的植株气孔开放程度低。结合(1)和(2)分析,中部补光叶片光合速率低于对照组,主要是受光合作用
(4)顶部补光叶片光合速率高的原因是
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【推荐3】在植物细胞的叶绿体中进行CO2的固定(羧化反应)时有RuBPCase( 酶)的参与,该酶既可以催化羧化反应,还可以催化RuBP的加氧反应,其催化方向取决于O2/CO2的浓度比值,比值高时,有利于加氧反应,具体过程如下图所示。光呼吸是绿色植物在光照下吸收O2、释放CO2的过程,会明显地减弱光合作用,降低作物产量,参与光呼吸的细胞器不止叶绿体一种。请回答下列问题:
(1)Mg2+是RuBPCase的激活剂, Mg2+能够提高该酶活性的原因可能是_____ ,这说明无机盐的生理作用是_____ 。
(2)在叶绿体中3-磷酸甘油酸参与的反应需要光反应提供的物质_____ 和NADPH的参与。NADPH是NADP+接受来源于_____ 分解产生的电子,同时与_____ 结合形成的。
(3)在天气晴朗、气候干燥的夏季中午,叶肉细胞中光呼吸的强度会明显_____ (填“升高”或“降低”)。光呼吸可以明显地减弱光合作用,降低作物产量,据图分析其原因是_____ 。
(4)降低温度可减弱光呼吸,_____ (填“一定"或“不一定")能提高农作物的产量, 据图分析,理由是:_____ 。
(1)Mg2+是RuBPCase的激活剂, Mg2+能够提高该酶活性的原因可能是
(2)在叶绿体中3-磷酸甘油酸参与的反应需要光反应提供的物质
(3)在天气晴朗、气候干燥的夏季中午,叶肉细胞中光呼吸的强度会明显
(4)降低温度可减弱光呼吸,
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【推荐1】将某植物置于密闭玻璃罩内,在25 ℃恒温条件下,测定该植物对某气体的吸收量或释放量随光照强度的变化,实验结果如图所示。据图回答下列问题:
(1)实验所测的气体应为________ 。
(2)若适当增加二氧化碳浓度,则短时间内叶肉细胞内C5的含量将________ 。
(3)植物的光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25 ℃和30 ℃,若将温度从25 ℃提高到30 ℃时,A点将________ 移。
(4)D点时,该植物产生氧气的量为_________________ ,叶绿体释放的氧气的去向是____________________________________ 。
(5)光照条件下若玻璃罩内低氧高二氧化碳时,细胞内的Rubisco酶催化C5与CO2反应,完成光合作用;在高氧低二氧化碳情况下,该酶却催化C5与O2反应,经一系列变化后生成CO2,这种植物在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸。由此推测,Rubisco酶的存在场所为________ 。在北方夏季晴朗的中午,细胞内O2/CO2值较高,此时有利于________ (填“光呼吸”或“光合作用”)过程。
(1)实验所测的气体应为
(2)若适当增加二氧化碳浓度,则短时间内叶肉细胞内C5的含量将
(3)植物的光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25 ℃和30 ℃,若将温度从25 ℃提高到30 ℃时,A点将
(4)D点时,该植物产生氧气的量为
(5)光照条件下若玻璃罩内低氧高二氧化碳时,细胞内的Rubisco酶催化C5与CO2反应,完成光合作用;在高氧低二氧化碳情况下,该酶却催化C5与O2反应,经一系列变化后生成CO2,这种植物在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸。由此推测,Rubisco酶的存在场所为
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【推荐2】下图是某生物兴趣小组探究不同条件下光合作用和细胞呼吸过程中气体产生及消耗情况的实验示意图,装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度在恒定水平。据图分析回答下列问题。
(1)光照充足,温度适宜的环境中,液滴移动的距离表示_____ 。
(2)若利用该装置测定绿色植物的呼吸速率,则需要对该装置进行_____ 处理。
(3)为使实验结果更可靠,可设置对照,校正无关变量对实验结果的影响,对照设置应进行的处理是_____ 。另外还可以通过 _____ (措施)来减少实验误差。
(4)下图是利用上述装置,控制相关实验实验条件,测得的实验数据绘制的曲线图。
此实验的自变量是_____ ,C点与B点相比,叶肉细胞中的C3的含量较_____ ;C点与D点相比,叶肉细胞中C5的产生速率较_____ ;E点时,氧气的产生速率为_____ ;若降低装置中碳酸氢钠溶液浓度,则E点将会向_____ 方向移动;在曲线与横坐标交点处光照强度下,叶肉细胞的光合速率_____ (大于、等于、小于)其呼吸速率。
(1)光照充足,温度适宜的环境中,液滴移动的距离表示
(2)若利用该装置测定绿色植物的呼吸速率,则需要对该装置进行
(3)为使实验结果更可靠,可设置对照,校正无关变量对实验结果的影响,对照设置应进行的处理是
(4)下图是利用上述装置,控制相关实验实验条件,测得的实验数据绘制的曲线图。
此实验的自变量是
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【推荐3】人工补光可有效改善温室内光照环境,降低弱光胁迫对植株的影响。科学家研究不同LED光质在夜间补光对番茄幼苗生长及光合作用的影响,结果如下表所示。据此回答:
注:W:白光;R:红光;B:蓝光;2R8B:红光:蓝光=2:8;CK:不补光。
(1)表中①最合理处理应为_________ ,选择红光和蓝光进行补光的原因是_________ 。
(2)补光效果最好的组别是_________ ,据表推测理由是_________ 。
(3)通常用叶绿素测定仪测定光合色素提取液中的叶绿素含量,提取绿叶中的色素需要用到的药品有_________ (至少答出两项)。叶绿素分布在_________ 。捕获光能后激发形成的物质有_________ (至少答出两项)。
(4)胞间CO2浓度可直接影响幼苗光合作用过程中的_________ 。
处理 | 净光合速率(μmol·m-2·s-1) | 叶绿素含量(mg·g-1) | 胞间CO2浓度(μmol·mol-1) | 全株干重(g) |
W | 12.47 | 2.95 | 365.67 | 0.5984 |
R | 15.30 | 2.86 | 425.00 | 0.5554 |
B | 15.40 | 2.71 | 455.67 | 0.6068 |
2R/8B | 15.57 | 2.88 | 447.33 | 0.5642 |
① | 16.23 | 2.92 | 496.33 | 0.6038 |
8R/2B | 17.47 | 3.08 | 513.56 | 0.6118 |
CK | 11.97 | 2.74 | 385.67 | 0.4555 |
注:W:白光;R:红光;B:蓝光;2R8B:红光:蓝光=2:8;CK:不补光。
(1)表中①最合理处理应为
(2)补光效果最好的组别是
(3)通常用叶绿素测定仪测定光合色素提取液中的叶绿素含量,提取绿叶中的色素需要用到的药品有
(4)胞间CO2浓度可直接影响幼苗光合作用过程中的
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【推荐1】探究大豆幼苗光合作用的装置如图1所示,不同CO2浓度下温度对大豆植株的光合速率和呼吸速率的影响如图2所示。据图回答下列问题:
(1)图1装置中CO2缓冲液的作用是___________ 。若测量尺中红色液滴向右移动,则大豆幼苗光合作用速率___________ (填“大于”“等于”或“小于”)细胞呼吸速率。
(2)根据图2分析,得出大豆植株在自然条件下,大气中CO2浓度不能达到CO2饱和点的判断依据是______________________ 。根据这一现象,提高大棚种植大豆的产量,采取的措施是______________________ (答出一点即可)。
(3)图2中,在大气CO2浓度下,若环境温度保持在35℃,每日光照14h.一昼夜后测定,大豆植株干重将___________ (填“减少”或“增加”)。当环境温度大于30℃,从酶的角度分析,大豆植株的不能正常生长原因是______________________ 。
(1)图1装置中CO2缓冲液的作用是
(2)根据图2分析,得出大豆植株在自然条件下,大气中CO2浓度不能达到CO2饱和点的判断依据是
(3)图2中,在大气CO2浓度下,若环境温度保持在35℃,每日光照14h.一昼夜后测定,大豆植株干重将
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【推荐2】下图(一)为高等绿色植物叶肉细胞中的部分代谢示意图;图(二)为不同光照强度下,测定该绿色植物对CO2的吸收速率(ml/h)并绘制成的相应曲线。请据图回答问题。
(1)若要d过程也不发生,则对该细胞处理的方法是_____ 。
(2)若光照强度处于图(二)的C点时,图(一)中不应存在的箭头是_____ 。
(3)已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃,图(二)曲线表示该植物在25℃时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度提高到的30℃(原光照强度和CO2浓度不变),理论上图中B点应_____ (填“左移”、“右移”或“不动”)。
(4)在4 klx光照条件下,该植物2小时内可利用CO2_____ ml。当植物从光照强度4klx突然降至0,则光合作用过程中五碳化合物含量的变化是_____ 。
(5)细胞作为一个基本的生命系统,需要外界的能量供应。从能量输入叶肉细胞到能被生命活动所直接利用,其能量转移的具体途径是:(用文字和箭头表示)_____ 。
(1)若要d过程也不发生,则对该细胞处理的方法是
(2)若光照强度处于图(二)的C点时,图(一)中不应存在的箭头是
(3)已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃,图(二)曲线表示该植物在25℃时光合作用强度与光照强度的关系。若将温度提高到的30℃(原光照强度和CO2浓度不变),理论上图中B点应
(4)在4 klx光照条件下,该植物2小时内可利用CO2
(5)细胞作为一个基本的生命系统,需要外界的能量供应。从能量输入叶肉细胞到能被生命活动所直接利用,其能量转移的具体途径是:(用文字和箭头表示)
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【推荐3】如图所示的密闭透明玻璃装置内放有萌发的种子和一绿色盆栽植物。请据图回答下列问题:
(1)若封闭通气孔,盆栽植物的光合速率将___________ (填“加快”或“减慢”),简述理由___________ 。
(2)若利用该装置检测该盆栽植物的实际光合速率,需首先封闭通气孔,在盆栽植物侧放CO2缓冲液,一段时间内,在光照条件下,读取传感器数据的___________ (填“增加”或“减少”)值,即为净光合速率;还需在___________ 条件下相同时间内,读取传感器数据的减少值,即为___________
(1)若封闭通气孔,盆栽植物的光合速率将
(2)若利用该装置检测该盆栽植物的实际光合速率,需首先封闭通气孔,在盆栽植物侧放CO2缓冲液,一段时间内,在光照条件下,读取传感器数据的
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