秋季光照不足是影响大棚西红柿品质的重要问题。研究人员探究不同补光位置对西红柿植株生长的影响。实验处理和实验结果如下表所示。
注:气孔导度与气孔开闭程度呈正相关;叶绿素荧光特性值代表光反应的最大光能转化效率,测定时间是在西红柿盛果期典型阴天早上9:00—10:00。
请回答下列问题:
(1)补光灯的光质组成为___ 和___ ,选用这种补光灯的原因是光合色素主要吸收这两种光用于光合作用。
(2)测定叶绿素荧光特性值时,每个处理组选择西红柿植株10株,理由是___ 。
(3)与对照组相比,补光组西红柿植株的净光合速率___ ,理由是___ 。
(4)西红柿植株徒长是指茎叶生长过于旺盛,往往会影响西红柿的产量。___ (填“顶端”或“水平”)补光可以有效降低西红柿植株徒长,依据是___ 。
处理 | 叶绿素荧光特性值 | 气孔导度/mmol·m2·s-1 | 净光合速率/μmol·m2·s-1 | 叶面积/cm2 |
顶端补光 | 0.78 | 528.33 | 15.01 | 13.63 |
水平补光 | 0.89 | 576.33 | 16.51 | 18.05 |
不补光 | 0.65 | 486.56 | 7.78 | 20.53 |
请回答下列问题:
(1)补光灯的光质组成为
(2)测定叶绿素荧光特性值时,每个处理组选择西红柿植株10株,理由是
(3)与对照组相比,补光组西红柿植株的净光合速率
(4)西红柿植株徒长是指茎叶生长过于旺盛,往往会影响西红柿的产量。
更新时间:2024-01-28 19:23:08
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【推荐1】图1是甜瓜叶肉细胞中进行光合作用的示意图(PSII和PSI由蛋白质和光合色素组成),类囊体薄膜内H+浓度高于膜外,甲~丁表示物质,①~③表示过程,图2是在一定的光照强度下测定甜瓜净光合速率影响而绘制的曲线,回答下列相关问题。
(1)类囊体薄膜上含有的光合色素主要吸收__________ 光,图1中的乙是从__________ 移动到__________ 。
(2)图1中H+的运输方式是__________ ,ATP合成酶在图中的作用有__________ 。
(3)图2中探究__________ 对甜瓜净光合速率的影响,在30℃条件下,图1中戊的来源是__________ 。
(4)图2中,在相同CO2浓度下,36℃时的净光合速率显著低于其他温度,请分析可能的原因__________ (写出一点即可)。
(1)类囊体薄膜上含有的光合色素主要吸收
(2)图1中H+的运输方式是
(3)图2中探究
(4)图2中,在相同CO2浓度下,36℃时的净光合速率显著低于其他温度,请分析可能的原因
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【推荐2】图一是绿色植物细胞中的一种结构及其上发生的物质和能量变化;图二是图一中的色素分离结果;图三是不同光照条件下,测得某生态林中植物甲和植物乙光合速率的变化曲线。请据图回答:
(1)图一中的膜为________ 膜,也称光合膜,其上所含的光合色素中的________ (色素名称)是由碳氢链组成的分子,主要吸收蓝紫光。提取新鲜叶片中色素,经________ 法分离后,该碳氢链分子的色素的色素带应在图二滤纸条上第________ 条。若图示中脂双层对H+的通透性增强,则产生的ATP含量会________ 。
(2)卡尔文循环中,当五碳糖含量低时,最初形成的三碳糖都用于五碳糖的增生,其意义是加速________ 反应的进行,从而提高卡尔文循环的速率直至达到稳定。离开卡尔文循环的三碳糖,大部分运到________ 转变成蔗糖。
(3)图三C点时,植物乙CO2的固定速率________ (填“等于”“大于”或“小于”)植物甲CO2的固定速率。植物乙适宜在弱光条件下生存,据图分析其原因是________ 。将一定量的植物甲的叶片放入密闭容器,在适宜温度下给予1000lx的光照,容器内CO2浓度变化情况为________ 。
(1)图一中的膜为
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(3)图三C点时,植物乙CO2的固定速率
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名校
【推荐3】在某密闭小室内(温度恒为25℃,为光合作用最适温度,水分充足)测定的a、b两种不同植物光合作用强度和光照强度的关系如图所示。回答下列问题:(1)吸收光能的色素分布在____ (填具体场所)上,其主要吸收可见光中的____ 。
(2)Z点后,限制a植物光合作用的外界因素主要是____ 。Q点时两种植物的总光合速率(呼吸速率+净光合速率)是否相等?____ (答“相等”或“不相等”),原因是____ 。
(3)已知呼吸作用的最适温度为30℃,若小室温度上升到该温度,则P点会向____ (填“左”或“右”)侧移动。
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解题方法
【推荐1】研究发现,淀粉积累过多会导致光合速率下降,推测原因可能是淀粉在叶绿体中积累会导致类囊体薄膜被破坏,淀粉在保卫细胞中积累会降低气孔开放程度。科研人员对不同条件下某植物叶绿体中的淀粉含量、可溶性糖含量的进行研究,结果如图所示。请回答下列问题:
(1)可用______ 显微镜观察叶绿体类囊体薄膜的是否被破坏,类囊体薄膜上分布的_____ 是进行光合作用所必需的。
(2)以上实验的自变量是______ ,在分析实验结果时要注意单一变量分析。
(3)在增施CO2情况下,适当升高温度可以______ 光合作用速率。有人认为,这是由于升高温度促进了淀粉分解为可溶性糖,减弱了淀粉大量积累对光合作用的抑制。图中支持该假设的证据是______ 。
(4)科研人员又通过实验研究了去、留块茎对马铃薯光合作用的影响:结果如下:
请从CO2供应的角度解释:去块茎后净光合速率下降的原因是______ 。
(1)可用
(2)以上实验的自变量是
(3)在增施CO2情况下,适当升高温度可以
(4)科研人员又通过实验研究了去、留块茎对马铃薯光合作用的影响:结果如下:
组别 | 净光合速率(umol•m-2•s-1) | 叶片蔗糖含量(mg•g-1•Fw) | 叶片淀粉含量(mg•g-1•Fw) |
对照组(留块茎) | 5.39 | 30.14 | 60.16 |
实验组(去块茎) | 2.48 | 34.20 | 69.32 |
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【推荐2】夏日晴天的中午,高温、低湿常引起植物光合作用速率下降,称为“光合午休”。科研人员以小麦为实验材料,研究了温度和湿度对小麦光合午休的影响,实验处理及结果如下表所示。分析回答下列问题:
(1)小麦捕获太阳光能,主要是太阳的____________ (范围波长的)光,具体地说,色素吸收的光能用于___________ ,色素含量下降还会间接影响__________ 过程。
(2)根据实验结果可以判断,导致小麦“光合午休”现象出现的直接原因是_____________ ,最主要的环境因素是__________ (填“温度”、“湿度”或“温度和湿度”)。
(3)比较__________ 组的数据可以看出,温度过高会导致小麦光合作用速率降低。为进一步确定空气相对湿度为50%时该小麦光合作用的最适温度,则设计的实验思路应是______________________________ 。
(4)与大水漫灌相比,在生产实践中采用喷灌方式不仅节水,而且能有效消除作物的光合午休现象,原因是__________________________________________________ 。
组别 | 实验条件 | 实验结果 | |
温度(℃) | 空气相对湿度(%) | 光合速率(mgCO2•dm﹣2•h﹣1) | |
1 | 37 | 18 | 10.7 |
2 | 37 | 26 | 15.8 |
3 | 37 | 50 | 21.8 |
4 | 30 | 50 | 24.2 |
5 | 25 | 50 | 21.7 |
(1)小麦捕获太阳光能,主要是太阳的
(2)根据实验结果可以判断,导致小麦“光合午休”现象出现的直接原因是
(3)比较
(4)与大水漫灌相比,在生产实践中采用喷灌方式不仅节水,而且能有效消除作物的光合午休现象,原因是
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【推荐3】某科学研究小组利用小球藻为实验材料做了下列三个实验
(1)实验一:如图一装置,通过通气管向密闭容器中通14CO2,密闭容器周围有固定的充足且适宜的光源。当反应进行到0.5s时,发现14C出现在一种三碳化合物(C3)中。当反应进行到5s时,14C还出现在一种五碳化合物(C5)和一种六碳糖(C6)中,该实验是通过控制______________ 来探究CO2中碳原子的转移路径的。在该实验中,如果发现0.5s时C5的含量较高,若降低其含量,可改变的实验条件是______________ (答两点)。
(2)实验二:用高速离心法破坏叶绿体膜后,类囊体薄膜和基质都释放出来。然后再用离心法去掉类囊体薄膜。黑暗条件下,在去掉类囊体薄膜的基质中加入ATP、NADPH和14CO2,结果在这种基质中检出含14C的光合产物。光合作用中类囊体薄膜的作用是_____________ 。在基质中加入ATP、NADPH等物质的作用是_____________ 。如果不加入上述物质而只给予光照,反应能否进行?______________ 。
(3)实验三:某同学将小球藻放在加有适宜培养液的大试管中,以人工白炽灯作为光源,先将试管与白炽灯之间距离定为a,每隔一段时间移动改变白炽灯与大试管的距离,测定在不同距离下小球藻释放气泡的速率(其他环境条件适宜且保持不变),结果如图二所示。本实验探究的问题是_____________ 。c点时可能的限制因素是_______________ 。a点时不释放气泡,该同学认为a点时小球藻不进行光合作用,你认为他的观点正确吗______________ ?简述你的判断依据______________ 。
(1)实验一:如图一装置,通过通气管向密闭容器中通14CO2,密闭容器周围有固定的充足且适宜的光源。当反应进行到0.5s时,发现14C出现在一种三碳化合物(C3)中。当反应进行到5s时,14C还出现在一种五碳化合物(C5)和一种六碳糖(C6)中,该实验是通过控制
(2)实验二:用高速离心法破坏叶绿体膜后,类囊体薄膜和基质都释放出来。然后再用离心法去掉类囊体薄膜。黑暗条件下,在去掉类囊体薄膜的基质中加入ATP、NADPH和14CO2,结果在这种基质中检出含14C的光合产物。光合作用中类囊体薄膜的作用是
(3)实验三:某同学将小球藻放在加有适宜培养液的大试管中,以人工白炽灯作为光源,先将试管与白炽灯之间距离定为a,每隔一段时间移动改变白炽灯与大试管的距离,测定在不同距离下小球藻释放气泡的速率(其他环境条件适宜且保持不变),结果如图二所示。本实验探究的问题是
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【推荐1】辣椒素受体(TRPV1)由2021年诺贝尔生理学或医学奖得主David Julius发现。TRPV1既是辣椒素受体也是一种离子通道,在传导疼痛、炎症等刺激的过程中起重要作用,是药物研发领域的一个重要靶点。回答下列问题:
(1)吃麻辣火锅时,TRPV1被激活,引起______ ,从而导致神经元产生动作电位。吃火锅的过程中口腔会有一种热辣感,热辣感的形成是否属于反射,并请说明理由。_____ 。
(2)为了研究TRPV1的作用,研究人员敲除小鼠的TRPV1基因,使小鼠不能产生TRPV1.实验1:用TRPV1基因敲除小鼠和野生型小鼠进行热刺激实验,检测感觉神经元的电位变化和痛觉程度。进一步进行实验2:在两种小鼠后肢注射角叉菜胶,构建炎症模型小鼠,然后对两组炎症模型小鼠给予高热刺激,观察并记录两组小鼠出现缩爪行为的时间。两个实验的结果如下表所示:
①野生型小鼠在该实验中的作用是_______ 。
②由实验1和实验2可得出的结论是______ 。
(3)辣椒素激活TRPV1后引起兴奋的神经元释放大量神经肽,神经肽与相应受体结合参与短暂烧灼样疼痛的形成。神经肽属于_____ (填“能源物质”“营养物质”或“信息物质”)。研究发现,辣椒素重复刺激神经元可阻断痛觉的形成,因此辣椒素可作为一种镇痛药用于临床医疗。推测重复使用辣椒素作为镇痛药的原理可能是______ (答两点)。
(1)吃麻辣火锅时,TRPV1被激活,引起
(2)为了研究TRPV1的作用,研究人员敲除小鼠的TRPV1基因,使小鼠不能产生TRPV1.实验1:用TRPV1基因敲除小鼠和野生型小鼠进行热刺激实验,检测感觉神经元的电位变化和痛觉程度。进一步进行实验2:在两种小鼠后肢注射角叉菜胶,构建炎症模型小鼠,然后对两组炎症模型小鼠给予高热刺激,观察并记录两组小鼠出现缩爪行为的时间。两个实验的结果如下表所示:
小鼠类型 | 感觉神经元电位变化 | 痛觉程度 | 热刺激缩爪时间/s |
TRPV1基因敲除小鼠 | -70~0mV之间 | 没有痛觉 | 6.8 |
野生型小鼠 | -70~50mV之间 | 痛觉明显 | 3.2 |
①野生型小鼠在该实验中的作用是
②由实验1和实验2可得出的结论是
(3)辣椒素激活TRPV1后引起兴奋的神经元释放大量神经肽,神经肽与相应受体结合参与短暂烧灼样疼痛的形成。神经肽属于
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【推荐2】Ⅱ型糖尿病患者早期表现为高胰岛素血症,而后逐步导致胰岛功能受损。A酶是催化某些蛋白质去除棕榈酰化的酶,血糖升高导致A酶活性降低。科研人员通过实验探究A酶与Ⅱ型糖尿病的联系。
(1)正常人体血糖浓度升高时,葡萄糖进入胰岛B细胞内经一系列变化促使Ca2+通道开放,胞内Ca2+浓度升高,引起包裹胰岛素的囊泡与______ 融合,胰岛素以______ 方式释放到胞外。
(2)科研人员用动态浓度的葡萄糖灌注A基因敲除鼠(KO)和野生型鼠(WT),检测二者胰岛素分泌量,结果如图1。
①曲线______ 为KO鼠的胰岛素分泌量,说明A酶抑制胰岛素分泌。
②为解释上述结果产生的原因,科研人员提出两种假设:
假设1:A酶抑制胰岛素的合成进而抑制其分泌;
假设2:A酶影响胞内Ca2+信号参与的胰岛素释放进而抑制其分泌。
与WT鼠相比,若K0鼠胰岛细胞的胞内胰岛素总量和Ca2+浓度分别表现为______ (升高/降低/无明显差异),则排除假设1,且说明A酶作用于Ca2+信号下游。
(3)进一步研究发现KO小鼠体内棕榈酰化的S蛋白(在Ca2+信号下游促进囊泡融合)含量升高。为验证A酶通过去除S蛋白的棕榈酰化来抑制胰岛素分泌,科研人员向体外培养的正常胰岛细胞和A酶活性降低的胰岛细胞中过量导入不同外源基因,并检测胰岛素分泌量,实验处理及结果见图2。
①第4组胰岛素分泌量低于第2组的可能原因是______ 。
②请在答题纸相应位置补充图2中第5、6两组的实验结果______ 。
(4)综合以上研究成果并结合胰岛素的生理作用,阐明正常人偶尔高糖饮食可维持血糖平稳,但长期高糖饮食可能引发Ⅱ型糖尿病的原因______ 。
(1)正常人体血糖浓度升高时,葡萄糖进入胰岛B细胞内经一系列变化促使Ca2+通道开放,胞内Ca2+浓度升高,引起包裹胰岛素的囊泡与
(2)科研人员用动态浓度的葡萄糖灌注A基因敲除鼠(KO)和野生型鼠(WT),检测二者胰岛素分泌量,结果如图1。
①曲线
②为解释上述结果产生的原因,科研人员提出两种假设:
假设1:A酶抑制胰岛素的合成进而抑制其分泌;
假设2:A酶影响胞内Ca2+信号参与的胰岛素释放进而抑制其分泌。
与WT鼠相比,若K0鼠胰岛细胞的胞内胰岛素总量和Ca2+浓度分别表现为
(3)进一步研究发现KO小鼠体内棕榈酰化的S蛋白(在Ca2+信号下游促进囊泡融合)含量升高。为验证A酶通过去除S蛋白的棕榈酰化来抑制胰岛素分泌,科研人员向体外培养的正常胰岛细胞和A酶活性降低的胰岛细胞中过量导入不同外源基因,并检测胰岛素分泌量,实验处理及结果见图2。
①第4组胰岛素分泌量低于第2组的可能原因是
②请在答题纸相应位置补充图2中第5、6两组的实验结果
(4)综合以上研究成果并结合胰岛素的生理作用,阐明正常人偶尔高糖饮食可维持血糖平稳,但长期高糖饮食可能引发Ⅱ型糖尿病的原因
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(0.65)
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【推荐3】近年来,枣树种植在南方发展较快,但北方枣种南移后容易发生成熟期裂果问题,制约了该产业的发展。为研究枣裂果出现的原因,某兴趣小组测定了枣在生长发育过程中果皮细胞的细胞壁结构物质含量的变化,测定结果如图所示。
(1)构成纤维素的基本单位是_____ 。
(2)有研究表明,在枣果实迅速增长期,Ca元素与果胶结合形成钙盐,能够增强细胞壁的弹性,使果皮有较强的抗裂能力,从而有效降低裂果率。该实例说明无机盐的作用是_____ 。
(3)防素是生产上常用的叶面肥,含有机钙和无机钙,能有效降低裂果率。小明同学设计了实验验证防素具有降低枣裂果率的作用,请补全实验思路和预期实验结果及结论。
实验思路:
①取若干长势相同的枣树,平均分成A、B两组。
②在迅速生长期A组喷洒_____ ,B组喷洒_____ 作为对照组。
③在成熟期对A、B两组进行裂果率统计。
预期结果与结论:_____ 。
(1)构成纤维素的基本单位是
(2)有研究表明,在枣果实迅速增长期,Ca元素与果胶结合形成钙盐,能够增强细胞壁的弹性,使果皮有较强的抗裂能力,从而有效降低裂果率。该实例说明无机盐的作用是
(3)防素是生产上常用的叶面肥,含有机钙和无机钙,能有效降低裂果率。小明同学设计了实验验证防素具有降低枣裂果率的作用,请补全实验思路和预期实验结果及结论。
实验思路:
①取若干长势相同的枣树,平均分成A、B两组。
②在迅速生长期A组喷洒
③在成熟期对A、B两组进行裂果率统计。
预期结果与结论:
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