植物叶片颜色的变化通常会影响植物的光合效率及植株生长情况。研究者以番茄叶色黄化突变体(WAX-7)及其野生型(P31)为实验材料,进行生理分析以及叶片中叶绿素代谢相关基因的表达分析,以期为揭示番茄叶色变异的分子机制提供参考依据。相关生理指标如下表所示:
请回答下列问题:
(1)在比较两种植株叶绿素含量差异时,可将叶片剪碎后放入研钵,加入______ 以提取色素,该过程可加入______ 使研磨更充分。
(2)胞间CO₂通过光合作用中的_______ 过程被合成糖类,之后以______ (填“蔗糖”或“淀粉”)的形式运输到番茄的根、茎等部位。实验数据显示,WAX-7的净光合速率下降可能是叶绿素含量减少,导致______ ,进而抑制了糖类的合成,
(3)在这个研究中,研究者检测到叶色黄化突变体中,叶绿素合成关键基因(SLC)的表达量显著降低。于是有学者提出假说:一定浓度的细胞分裂素会促进番茄细胞中SLC基因的表达,进而促进叶绿素的合成。请以野生型(P31)植株为实验材料,设计实验来探究这一假说是否成立。要求写出简单的实验思路____________ (不要求写出具体测量方法)。
组别 | 净光合速率(µmol•m-2•s-1) | 胞间CO2浓度(ppm) | 总叶绿素含量(mg•g-1) |
野生型(P31) | 13.07 | 256 | 3.14 |
突变体(WAX-7) | 9.68 | 193 | 2.33 |
(1)在比较两种植株叶绿素含量差异时,可将叶片剪碎后放入研钵,加入
(2)胞间CO₂通过光合作用中的
(3)在这个研究中,研究者检测到叶色黄化突变体中,叶绿素合成关键基因(SLC)的表达量显著降低。于是有学者提出假说:一定浓度的细胞分裂素会促进番茄细胞中SLC基因的表达,进而促进叶绿素的合成。请以野生型(P31)植株为实验材料,设计实验来探究这一假说是否成立。要求写出简单的实验思路
更新时间:2024-01-25 21:23:31
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【推荐1】研究者将玉米幼苗置于三种条件下培养10天后(图a),测定相关指标(图b),探究遮阴比例对植物的影响。回答下列问题:(1)结果显示,与A组相比,C组叶片叶绿素含量较高,原因可能是______ 。
(2)比较图b中B1与A组指标的差异,并结合B2相关数据,推测B组的玉米植株可能会积累更多的______ ,因而生长更快。
(3)某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果,作出该条件可能会提高作物产量的推测,由此设计了初步实验方案进行探究:
实验材料:选择前期______ 一致、生长状态相似的某玉米品种幼苗90株。
实验方法:按图a所示的条件,分A、B、C三组培养玉米幼苗,每组30株;其中以______ 组为对照,并保证除________ 外其他环境条件一致。收获后分别测量各组玉米的籽粒重量。
结果统计:比较各组玉米的平均单株产量。
分析讨论:如果提高玉米产量的结论成立,下一步探究实验的思路是________ 。
(2)比较图b中B1与A组指标的差异,并结合B2相关数据,推测B组的玉米植株可能会积累更多的
(3)某兴趣小组基于上述B组条件下玉米生长更快的研究结果,作出该条件可能会提高作物产量的推测,由此设计了初步实验方案进行探究:
实验材料:选择前期
实验方法:按图a所示的条件,分A、B、C三组培养玉米幼苗,每组30株;其中以
结果统计:比较各组玉米的平均单株产量。
分析讨论:如果提高玉米产量的结论成立,下一步探究实验的思路是
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【推荐2】为了探讨不同施氮水平对大蒜光合作用及品质特征的影响,以“民乐紫皮”大蒜为试材,采用盆栽试验。选择大小一致的大蒜种球移入盆内,每盆5株。出苗10d后,进行施肥处理。设4个N浓度梯度:对照CK(0g/盆)、低氮N1(1g/盆)、中氮N2、N3(2、3g/盆)和高氮N6(6g/盆),所用氮肥为尿素,一次性施入,每个处理设3次重复。一段时间后,测定各组的大蒜的净光合速率和大蒜素的含量,结果如下图。请回答下列问题:
(1)测定净光合速率时,需要考虑的外界环境因素主要有____ 。
(2)N元素缺乏会影响参与光合作用过程的某些物质的合成,如参与光反应的____ (两种物质)等。图1结果表明,叶片光合速率随着施氮量的增加呈先增加后下降的趋势,说明____ 有利于提高叶片光合速率。
(3)大蒜素是衡量大蒜营养品质的一个重要指标。图2实验结果说明____ 。
(4)为了进一步探究不同施氮水平对大蒜光合作用的原因,研究者还对各组大蒜叶片中的叶绿体色素进行了测定,结果如下表(mg/gFW):
①为了提取叶绿体中的色素,研磨叶片的过程中需加入CaCO3,目的是____ 。纸层析法分离色素的原理是____ .
②N6组与对照组相比,可以说明N6组光合速率下降与叶绿素含量关系____ 。据测定高氮时,大蒜叶片的气孔导度(气孔的开放程度)下降和胞间CO2浓度也下降,说明高氮导致光合速率下降的原因与气孔关闭有关,此时气孔关闭的原因可能是____ 。
(1)测定净光合速率时,需要考虑的外界环境因素主要有
(2)N元素缺乏会影响参与光合作用过程的某些物质的合成,如参与光反应的
(3)大蒜素是衡量大蒜营养品质的一个重要指标。图2实验结果说明
(4)为了进一步探究不同施氮水平对大蒜光合作用的原因,研究者还对各组大蒜叶片中的叶绿体色素进行了测定,结果如下表(mg/gFW):
处理 | 叶绿素a | 叶绿素b | 叶绿素a+b | 类胡萝卜素 |
CK | 0.484 | 0.242 | 0.726 | 0.443 |
N1 | 0.517 | 0.265 | 0.786 | 0.475 |
N2 | 0.620 | 0.302 | 0.885 | 0.481 |
N3 | 0.775 | 0.365 | 1.140 | 0.756 |
N6 | 0.605 | 0.286 | 0.891 | 0.449 |
②N6组与对照组相比,可以说明N6组光合速率下降与叶绿素含量关系
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【推荐3】我省某经济植物光合作用的研究结果如图。
图丙表示该绿色植物细胞内部分代谢活动的相互关系,其中a、b、c代表不同的细胞器,①~⑤代表不同的物质。请据图回答问题:
(1)图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的________ 上。需先用________ (填溶剂名称)提取叶片中的色素,再测定叶绿素含量。用纸层析法进一步分离色素时,叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是____ ,据图分析,该植物可通过_______ 以增强对弱光的适应能力。
(2)图乙表示初夏某天在遮光50%条件下,温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。8:00到12:00光照强度增强而净光合速率降低,主要原因是_____ 。
(3)写出图丙结构或物质的名称:物质①___ ,结构a ____ 。该细胞吸收K+,需要膜载体协助和⑤,其中⑤的结构简式为______ 。
图丙表示该绿色植物细胞内部分代谢活动的相互关系,其中a、b、c代表不同的细胞器,①~⑤代表不同的物质。请据图回答问题:
(1)图甲表示全光照和不同程度遮光对该植物叶片中叶绿素含量的影响。叶绿素存在于叶绿体中的
(2)图乙表示初夏某天在遮光50%条件下,温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。8:00到12:00光照强度增强而净光合速率降低,主要原因是
(3)写出图丙结构或物质的名称:物质①
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【推荐1】气孔是植物与外界进行水汽交换的主要通道,气孔运动主要受保卫细胞液泡浓度调节,浓度增加,水分进入保卫细胞,气孔张开,反之气孔关闭。研究人员对鸭跖草叶的气孔运动机理及影响因素进行了相关研究,部分研究结果如下图所示,图1表示气孔开度在红光照射下对蓝光的反应,图2表示一天中气孔开度与保卫细胞内K+和蔗糖含量的变化,回答问题:
(1)CO2可以通过气孔到达叶肉细胞,适当增加CO2浓度可提高植物的光合作用强度,原因是______________________ 。
(2)由图2分析可知,气孔开度变化与_______________________ 有关,且在不同时间段起主要渗透压的物质类型______________________ (填“相同”或“不同”)
(3)分析图1可以得出的结论是____________________________________________ 。
(1)CO2可以通过气孔到达叶肉细胞,适当增加CO2浓度可提高植物的光合作用强度,原因是
(2)由图2分析可知,气孔开度变化与
(3)分析图1可以得出的结论是
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【推荐2】研究发现,水稻叶片淀粉积累过多会导致叶片过早黄化衰老,叶绿素降解,影响水稻产量;若淀粉分解为可溶性糖,则避免了因淀粉在叶绿体中积累而导致光合速率下降的问题。现对不同条件下叶绿体中的淀粉含量进行研究,结果如图所示。回答下列问题:_______ ,这些色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,该膜的基本支架是_____________ 。
(2)叶绿素降解会影响水稻产量的原因是_____________ 。
(3)图示相关研究的实验目的是:探究一定时间内适当提升______________ 。
(4)研究表明,单独增施CO2不能持续提高水稻的光合作用效率,而增施CO2下适当提高温度则能有效增强水稻的光合作用效率。上述实验仅检测淀粉含量指标不能说明该结论,结合题干信息,需再检测______________ 指标,预测检测结果为____________ 。
(1)捕获光能的色素除叶绿素外,还有
(2)叶绿素降解会影响水稻产量的原因是
(3)图示相关研究的实验目的是:探究一定时间内适当提升
(4)研究表明,单独增施CO2不能持续提高水稻的光合作用效率,而增施CO2下适当提高温度则能有效增强水稻的光合作用效率。上述实验仅检测淀粉含量指标不能说明该结论,结合题干信息,需再检测
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【推荐3】近年来,随着我国人民生活水平的提高和养殖业的发展,大豆的供需矛盾十分突出。采用玉米和大豆间作套种的复合种植模式时的玉米亩产量与净作玉米时的亩产量相当,而且可以多收一季大豆。复合种植模式有助于缓解我国目前大豆严重依赖进口的严峻形势。回答下列问题:
(1)大豆易遭受高位作物玉米的荫蔽胁迫,荫蔽胁迫会导致大豆的光合速率下降而影响产量,因此需要选择适合复合种植模式的玉米、大豆品种并研究其生长特性。据图分析可知,紧凑型的玉米品种更适合与大豆间作套种,理由是____________________________ 。
(2)研究人员以某耐荫型大豆品种为研究对象,设置CK(对照组)、T1(1行玉米间隔1行大豆套作)和T2(2行玉米间隔2行大豆套作)3种空间处理,在相同且适宜的条件下种植一段时间,测量各组大豆植株的净光合速率、气孔导度(代表气孔张开程度)、胞间CO2浓度(代表叶肉细胞间的CO2浓度),结果如下表所示。回答下列问题:
①本实验对照组的设置应为__________________ 。若要测定植株的净光合速率,相对简单的测定指标是_______________________ 。
②结合表中数据可知,T1、T2处理条件下耐荫型大豆品种的净光合速率降低的主要原因是_____________________________ ,所以T1、T2处理条件下主要影响大豆光合作用的_________ 过程。
③与CK相比,耐荫型大豆品种在T1处理条件下的净光合速率下降幅度比在T2处理条件下的更大。从光反应的角度分析,其原因是_______________________________ 。
(1)大豆易遭受高位作物玉米的荫蔽胁迫,荫蔽胁迫会导致大豆的光合速率下降而影响产量,因此需要选择适合复合种植模式的玉米、大豆品种并研究其生长特性。据图分析可知,紧凑型的玉米品种更适合与大豆间作套种,理由是
(2)研究人员以某耐荫型大豆品种为研究对象,设置CK(对照组)、T1(1行玉米间隔1行大豆套作)和T2(2行玉米间隔2行大豆套作)3种空间处理,在相同且适宜的条件下种植一段时间,测量各组大豆植株的净光合速率、气孔导度(代表气孔张开程度)、胞间CO2浓度(代表叶肉细胞间的CO2浓度),结果如下表所示。回答下列问题:
空间配置 | 净光合速率/(μmol.m-2) | 气孔导度/ (μmol.m~2.s-1) | 胞间CO2浓度/ (μmol.m-2.s-1) |
CK | 27.9 | 0.45 | 243 |
Tl | 15.6 | 0.27 | 252 |
T2 | 16.7 | 0.32 | 237 |
①本实验对照组的设置应为
②结合表中数据可知,T1、T2处理条件下耐荫型大豆品种的净光合速率降低的主要原因是
③与CK相比,耐荫型大豆品种在T1处理条件下的净光合速率下降幅度比在T2处理条件下的更大。从光反应的角度分析,其原因是
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【推荐1】荔枝是我国南方地区重要的亚热带水果,品种繁多。荔枝产业中普遍存在“成花难”的问题。荔枝花芽发育受温度波动影响较大,当花芽分化刚出现“白点”时遇到高温高湿环境,会导致花序原基萎缩发育,雏形叶迅速生长的花芽败育现象。LcNAC29基因参与相关调控过程,该基因的启动子区域包含脱落酸、温度和光等响应元件,它在萎缩花芽细胞中大量表达。回答下列问题:
(1)荔枝的地域性分布很大程度上由__________ (填“阳光”或“温度”)决定,与花芽的发育密切相关的植物激素是____________________ (至少填三种)。
(2)LcNAC29基因的表达可能受__________ 的响应,它作用是____________________ 。
(3)荔枝的成熟上市期直接受开花的时间影响,COL基因是光周期调控荔枝开花的关键基因。研究发现荔枝的2个COL基因表达受基因间的一段特定序列M调控。云南EEMC品种和海南LMC品种的染色体型如图1,科研工作者为了研究盛产于广东的“妃子笑”EMC品种的开花机制和起源,分别以al和bl,al和cl为引物结合位点对三个品系进行PCR扩增,电泳结果如图2。__________ ,序列M作为简便的分子标记在荔枝驯化史研究和品系选育上有____________________ 的作用。
(1)荔枝的地域性分布很大程度上由
(2)LcNAC29基因的表达可能受
(3)荔枝的成熟上市期直接受开花的时间影响,COL基因是光周期调控荔枝开花的关键基因。研究发现荔枝的2个COL基因表达受基因间的一段特定序列M调控。云南EEMC品种和海南LMC品种的染色体型如图1,科研工作者为了研究盛产于广东的“妃子笑”EMC品种的开花机制和起源,分别以al和bl,al和cl为引物结合位点对三个品系进行PCR扩增,电泳结果如图2。
由此可推出3个品种之间起源关系是
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【推荐2】将生长正常的植株幼苗水平放置时,受重力的影响,根向地生长、茎背地生长。图1是水平放置的,幼苗根和茎的生长与生长素浓度的关系。图2为生长素浓度与茎生长关系的曲线。请回答下列问题:
(1)生长素由_____ 经一系列反应转变而成,生长素在细胞水平上的作用是_____ 。
(2)图1中,与茎的近地侧和根的远地侧对应的曲线上的点依次为_____ 。若测得茎的近地侧生长素浓度为2f,茎的远地侧生长素浓度为数x,请结合图2,用数学不等式表示x的范围:_____ 。
(3)为研究生长素((IAA)和赤霉素(GA3)对玉米胚芽鞘生长的影响,进行了相关实验并得到图3所示实验结果。图3中“?”的处理方式是_____ 。两种激素联合处理对胚芽鞘伸长生长的促进作用是IAA单独处理的_____ 倍。实验中用激素处理胚芽鞘时,应将IAA加在胚芽鞘尖端,原因是_____ 。
(1)生长素由
(2)图1中,与茎的近地侧和根的远地侧对应的曲线上的点依次为
(3)为研究生长素((IAA)和赤霉素(GA3)对玉米胚芽鞘生长的影响,进行了相关实验并得到图3所示实验结果。图3中“?”的处理方式是
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解题方法
【推荐3】某生物兴趣小组为研究某植物生长发育过程中植物激素间的共同作用,进行了相关实验。下图为去掉其顶芽前后,侧芽部位生长素和细胞分裂素的浓度变化及侧芽长度变化坐标曲线图,据图分析:
(1)激素甲代表的是_____ 。高浓度的生长素和细胞分裂素对侧芽萌动分别起的作用是_____ 、_____ 。(填抑制、促进、没有影响)
(2)为研究根的向地生长与生长素和乙烯的关系,该兴趣小组又做了这样的实验:将该植物的根尖放在含不同浓度的生长素的培养液中,并加入少量蔗糖做能源。发现在这些培养液中出现了乙烯,且生长素浓度越高,乙烯的浓度也越高,根尖生长所受的抑制也越强。
①据此实验结果可推知水平放置的植物根向重力生长的原因是:_____ 。
②该实验的因变量可以是_____ 、_____ 。
(1)激素甲代表的是
(2)为研究根的向地生长与生长素和乙烯的关系,该兴趣小组又做了这样的实验:将该植物的根尖放在含不同浓度的生长素的培养液中,并加入少量蔗糖做能源。发现在这些培养液中出现了乙烯,且生长素浓度越高,乙烯的浓度也越高,根尖生长所受的抑制也越强。
①据此实验结果可推知水平放置的植物根向重力生长的原因是:
②该实验的因变量可以是
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