图为研究人员绘制的光反应发生机理示意图,PSI和PSⅡ是由叶绿素和蛋白质复合体构成的光系统,PQ、Cytbf、PC是具有电子传递作用的蛋白质,ATP合酶由CF0和CF1两部分组成。表为研究人员选用生长状况相同的金丝楠幼苗在不同条件下培养一段时间后测定的光饱和点和光补偿点。回答下列问题。
(1)叶绿体类囊体薄膜上的色素具有___________ 功能。
(2)图1所示叶绿体中的H+主要有两个方面的用途,分别是___________ 、___________ 。
(3)某光照强度下,W1组金丝楠幼苗净光合速率为零,则在此条件下W2组金丝楠幼苗有机物的干重会___________ 。结合表中信息,判断理由是___________ 。
(4)分析表格数据可知,施肥会___________ (填“提高”或“降低”)金丝楠幼苗对光能的利用率。该实验小组进一步研究发现,遮阴条件下施肥能促进幼苗中叶绿素的合成,从而影响金丝楠幼苗对光能的利用。从以上组别幼苗中选择合适的素材,设计实验验证该结论。
实验思路:___________ 。
预期结果:___________ 。
处理 | 光饱和点/μmol·m-2·s-1 | 光补偿点/μmol·m-2·s-1 |
CK(全光照未施肥) | 1689.25 | 14.23 |
W1(1层遮阳网遮阴组) | 783.75 | 11.91 |
W2(2层遮阳网遮阴组) | 947.51 | 8.96 |
W3(1层遮阳网遮阴+施肥组) | 1622.67 | 11.92 |
(1)叶绿体类囊体薄膜上的色素具有
(2)图1所示叶绿体中的H+主要有两个方面的用途,分别是
(3)某光照强度下,W1组金丝楠幼苗净光合速率为零,则在此条件下W2组金丝楠幼苗有机物的干重会
(4)分析表格数据可知,施肥会
实验思路:
预期结果:
更新时间:2024-02-05 19:12:20
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【推荐1】下图表示某绿色植物叶肉细胞中两种细胞器之间气体交换示意图,其中①~④表示不同结构,A、B表示相关气体。请回答下列问题:
(1)与光合作用有关的色素分布在结构__________ (填序号)上,色素吸收的光能在光合作用__________ 阶段可将分解为和图中A。
(2)图中B表示在__________ ,A充足的条件下,B的产生场所是__________ (填序号)。
(3)除图示两种细胞器外,绿色植物叶肉细胞中产生ATP的场所还有__________ 。
(1)与光合作用有关的色素分布在结构
(2)图中B表示在
(3)除图示两种细胞器外,绿色植物叶肉细胞中产生ATP的场所还有
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【推荐2】某科研团队设计实验探究干旱预处理后高温对冬小麦光合作用的影响,结果如下表。回答下列问题:
(1)小麦体内能吸收红光的色素有____ 。据表分析,高温使叶片中叶绿素作相对含量下降,导致光反应产生的____ 减少,直接影响暗反应,最终影响(CH2O)的生成量,同时,____ 增强,进而导致小麦的净光合速率下降。
(2)与高温组相比,干旱后高温处理组的小麦净光合速率较高,据表分析,可能的调节机制是____ 。
(3)研究者认为,与其他两组相比,高温处理组处理叶绿素含量显著减少、净光合速率下降的原因之一是高温导致类囊体断裂甚至解体。请设计一个最简单观察实验进行证明(写出实验思路即可):____ 。
实验处理 | 净光合速率/(μmol·m-2·s-1) | 气孔导度 | 相对叶绿素含量/(mg·g-1) |
正常 | 18.42 | 0.53 | 2.07 |
高温 | 10.06 | 0.20 | 0.37 |
干旱后高温 | 16.53 | 0.42 | 1.98 |
(2)与高温组相比,干旱后高温处理组的小麦净光合速率较高,据表分析,可能的调节机制是
(3)研究者认为,与其他两组相比,高温处理组处理叶绿素含量显著减少、净光合速率下降的原因之一是高温导致类囊体断裂甚至解体。请设计一个最简单观察实验进行证明(写出实验思路即可):
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【推荐3】阿克苏红富士苹果以其独特的“冰糖心”享誉全国,果实含糖量高、品质好,获得了国家地理标志保护产品称号。回答下列问题。
(1)花青素、类胡萝卜素和叶绿素共同决定了苹果果皮的颜色。果皮细胞叶绿体中的叶绿素和类胡萝卜素存在于______ 上,这些色素的生理功能是____________ 。
(2)随着树龄的增长,树冠不断扩大,出现株间交叉现象,枝叶遮挡愈加严重,苹果产量较往年下降,苹果产量下降的原因是__________________ 。
(3)苹果在成熟过程中会产生大量的乙烯,乙烯能够促进细胞呼吸和果实成熟。为延长阿克苏苹果的采后贮藏时间,研究人员用不同浓度的臭氧处理阿克苏苹果,探究其对阿克苏苹果贮藏品质的影响,实验结果如下图所示。
①本实验的自变量是____________ 。
②根据图1结果,可得出的结论是____________ 。
③10天后,实验组还原糖含量均高于对照组,可能的原因是____________ 。
(1)花青素、类胡萝卜素和叶绿素共同决定了苹果果皮的颜色。果皮细胞叶绿体中的叶绿素和类胡萝卜素存在于
(2)随着树龄的增长,树冠不断扩大,出现株间交叉现象,枝叶遮挡愈加严重,苹果产量较往年下降,苹果产量下降的原因是
(3)苹果在成熟过程中会产生大量的乙烯,乙烯能够促进细胞呼吸和果实成熟。为延长阿克苏苹果的采后贮藏时间,研究人员用不同浓度的臭氧处理阿克苏苹果,探究其对阿克苏苹果贮藏品质的影响,实验结果如下图所示。
①本实验的自变量是
②根据图1结果,可得出的结论是
③10天后,实验组还原糖含量均高于对照组,可能的原因是
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【推荐1】叶片是给植物其他器官提供有机物的“源”,果实是储存有机物的“库”。现以某植物为材料研究不同库源比(以果实数量与叶片数量比值表示)对叶片光合作用和光合产物分配的影响,实验结果见表1。
表1
注:①甲、乙、丙组均保留枝条顶部1个果实并分别保留大小基本一致的2、4、6片成熟叶,用13CO2供应给各组保留的叶片进行光合作用。②净光合速率:单位时间单位叶面积从外界环境吸收的13CO2量。
回答下列问题:
(1)叶片叶绿素含量测定时,可先提取叶绿体色素,再进行测定。提取叶绿体色素时,选择乙醇作为提取液的依据是__________ 。
(2)研究光合产物从源分配到库时,给叶片供应13CO2,13CO2先与叶绿体内的__________ 结合而被固定,形成的产物还原为糖需接受光反应合成的__________ 中的化学能。合成的糖分子运输到果实等库中。在本实验中,选用13CO2的原因有__________ (答出2点即可)。
(3)分析实验甲、乙、丙组结果可知,随着该植物库源比降低,叶净光合速率__________ (填“升高”或“降低”)、果实中含13C光合产物的量__________ (填“增加”或“减少”)。库源比降低导致果实单果重变化的原因是__________ 。
表1
项目 | 甲组 | 乙组 | 丙组 |
处理 | |||
库源比 | 1/2 | 1/4 | 1/6 |
单位叶面积叶绿素相对含量 | 78.7 | 75.5 | 75.0 |
净光合速率(μmol·m-2·s-1) | 9.31 | 8.99 | 8.75 |
果实中含13C光合产物(mg) | 21.96 | 37.38 | 66.06 |
单果重(g) | 11.81 | 12.21 | 19.59 |
回答下列问题:
(1)叶片叶绿素含量测定时,可先提取叶绿体色素,再进行测定。提取叶绿体色素时,选择乙醇作为提取液的依据是
(2)研究光合产物从源分配到库时,给叶片供应13CO2,13CO2先与叶绿体内的
(3)分析实验甲、乙、丙组结果可知,随着该植物库源比降低,叶净光合速率
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解题方法
【推荐2】海南是我国火龙果的主要种植区之一、由于火龙果是长日照植物,冬季日照时间不足导致其不能正常开花,在生产实践中需要夜间补光,使火龙果提前开花,提早上市。某团队研究了同一光照强度下,不同补光光源和补光时间对火龙果成花的影响,结果如图。回答下列问题。
(1)光合作用时,火龙果植株能同时吸收红光和蓝紫光的光合色素是______ ;可用______ 法分离叶绿体色素,获得的4条色素带中,以滤液细线为基准,按照自下而上的次序,该光合色素的色素带位于第______ 条。
(2)用火龙果叶肉细胞中的类囊体和人工酶系统组装的人工叶绿体,能在光下生产目标多碳化合物。光照下,H2O在类囊体膜上被裂解产生______ 。若要在黑暗条件下持续生产多碳化合物,需稳定提供的物质有______ 。
(3)正常条件下,植物叶片的光合产物不会全部从叶肉细胞中运输出去,原因是____________ (答出1点即可)。
(4)本次实验结果表明,三种补光光源中最佳的是______ ,该光源的最佳补光时间是______ 小时/天,判断该光源是最佳补光光源的依据是________________________ 。
(1)光合作用时,火龙果植株能同时吸收红光和蓝紫光的光合色素是
(2)用火龙果叶肉细胞中的类囊体和人工酶系统组装的人工叶绿体,能在光下生产目标多碳化合物。光照下,H2O在类囊体膜上被裂解产生
(3)正常条件下,植物叶片的光合产物不会全部从叶肉细胞中运输出去,原因是
(4)本次实验结果表明,三种补光光源中最佳的是
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【推荐3】某科研小组探究了不同遮阴条件对油茶叶绿素含量及其光合特性的影响,得到了如下表所示的结果。油茶叶肉细胞中某种膜结构上含有光合系统PSⅠ和PSⅡ,两系统参与一系列电子传递过程,下图为CK组某种膜结构上发生的反应(数字表示生理过程)。回答下列问题:
注:CK为全光照组,Pn表示净光合速率,Ci表示胞间CO2浓度。
(1)油茶叶绿素分布在叶绿体的_________ 。欲提取油茶叶肉细胞中的叶绿素,通常加入的试剂是_________ 。
(2)据表可知,随着遮阴比例的增大,油茶叶肉细胞中叶绿素含量也逐渐增加,这一生理变化的意义是_________ 。遮阴度90%条件下,Pn最低,若气孔导度与对照组相比没有明显变化,结合表格数据分析,引起光合速率下降的主要因素是_________ (填“非气孔因素”或“气孔因素”),作出此判断的依据是_________ 。
(3)图中电子(e-)由水释放出来后,经过一系列的传递体形成电子流,电子中的能量转移到_________ 中,膜的_________ (填“A”或“B”)侧H+浓度更高,图中④过程合成ATP所需的能量来自_________ 。
(4)夏季久雨或久阴骤晴时,田间油茶成熟叶片会发生光抑制现象,主要原因是叶片在弱光下发育成熟,天气骤晴后光照强度远远大于其生长所需光照强度,导致光合系统_________ (填“PSⅠ”或“PSⅡ”)受到损伤,而新生叶则可以通过发育调节很好地适应新的光环境。
遮阴度 | 总叶绿素(mg·g-1FW) | 光合生理指标 | |
Pn值 | Ci值 | ||
CK | 2.215±0.142 | 8.96 | 242.66 |
40% | 2.436±0.243 | 7.61 | 238.87 |
75% | 2.768±0.049 | 5.52 | 238.44 |
90% | 2.808±0.353 | 4.41 | 255.49 |
(1)油茶叶绿素分布在叶绿体的
(2)据表可知,随着遮阴比例的增大,油茶叶肉细胞中叶绿素含量也逐渐增加,这一生理变化的意义是
(3)图中电子(e-)由水释放出来后,经过一系列的传递体形成电子流,电子中的能量转移到
(4)夏季久雨或久阴骤晴时,田间油茶成熟叶片会发生光抑制现象,主要原因是叶片在弱光下发育成熟,天气骤晴后光照强度远远大于其生长所需光照强度,导致光合系统
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【推荐1】线粒体是真核细胞的“动力车间”,如图为线粒体部分结构及ATP合成的过程,①②表示线粒体内膜上的某些蛋白质,回答下列问题。
(1)图中所示的过程是有氧呼吸的第________ 阶段,图中具有ATP合成酶作用的是_____ (填“①”“②”或“①②”)。在叶绿体中发生类似合成ATP的场所是______ ,在光照下进行光合作用的叶肉细胞,若快速转移至黑暗环境中,短期内细胞中ATP的含量_____ 。
(2)有学者假说:有氧呼吸过程中,膜间隙与线粒体基质之间的H+浓度差是反应生成ATP的必要条件。现提供毒素A(可特异性破坏膜上①结构)、丙酮酸、线粒体及线粒体培养液、不含ATP的荧光素发光溶液系(荧光素发光溶液系在ATP提供能量下可以发出荧光)及试管等材料,请以荧光强度作为观测指标设计实验验证假说。______ (要求写出实验设计思路和预期实验结果)
(1)图中所示的过程是有氧呼吸的第
(2)有学者假说:有氧呼吸过程中,膜间隙与线粒体基质之间的H+浓度差是反应生成ATP的必要条件。现提供毒素A(可特异性破坏膜上①结构)、丙酮酸、线粒体及线粒体培养液、不含ATP的荧光素发光溶液系(荧光素发光溶液系在ATP提供能量下可以发出荧光)及试管等材料,请以荧光强度作为观测指标设计实验验证假说。
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【推荐2】卡尔文循环,又称光合碳循环(也称为光合反应的暗反应)。碳以二氧化碳的形态进入并以糖的形态离开卡尔文循环。整个循环是利用ATP等作为能量来源,并以降低能阶的方式来消耗NADPH,如此可增加高能电子来制造糖。
(1)上述图中,光合作用的光反应阶段能为暗反应阶段提供能量的是___ (物质),同时,图中的第___ 阶段也能为光反应提供原料。
(2)对于温带作物而言,夏季晴朗的中午,植物会出现一段时间的午休现象,直接影响到上述图中的第___ 阶段的反应。此时C3的含量_(填“增加”或“减少”),请阐述理由:___ 。
(3)光补偿点是指植物在一定的光照下,光合作用吸收CO2和呼吸作用产生的CO2达到平衡状态时的光照强度,某植物培养的过程中,镁离子没有及时得到补充则光补偿点___ (填“增大”或“减小”),理由是___ 。
(1)上述图中,光合作用的光反应阶段能为暗反应阶段提供能量的是
(2)对于温带作物而言,夏季晴朗的中午,植物会出现一段时间的午休现象,直接影响到上述图中的第
(3)光补偿点是指植物在一定的光照下,光合作用吸收CO2和呼吸作用产生的CO2达到平衡状态时的光照强度,某植物培养的过程中,镁离子没有及时得到补充则光补偿点
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【推荐3】为研究HRW(富氢水)对植物光合作用的影响,科研人员以草莓植株为材料,测定施用HRW后,草莓叶片的光合色素含量及净光合速率和气孔导度。
注:Pn为净光合速率;Gs为气孔导度。
回答下列问题。
(1)可用________ 来提取草莓叶片中的光合色素,原理是________ 。
(2)施用HRW后,草莓叶片捕获光能的能力增强,判断依据是________ 。叶片捕获的光能,有以下两方面的作用:________________ 。
(3)科研人员通过测定气体的变化量来测定草莓的净光合速率,具体的检测指标可以是_____________ 。
(4)根据图表信息推测,与Con组比较,HRW组草莓叶片的净光合速率提高的原因可能是________________ (答出2点即可)。
检测指标 组别 | 叶绿素a含量(mg·g-1) | 叶绿素b含量(mg·g-1) | 类胡萝卜素含量(mg·g-1) | 叶绿素a/b |
Con组(对照组) | 1.25 | 0.89 | 0.06 | 1.40 |
HRW组(实验组) | 1.43 | 0.92 | 0.13 | 1.57 |
回答下列问题。
(1)可用
(2)施用HRW后,草莓叶片捕获光能的能力增强,判断依据是
(3)科研人员通过测定气体的变化量来测定草莓的净光合速率,具体的检测指标可以是
(4)根据图表信息推测,与Con组比较,HRW组草莓叶片的净光合速率提高的原因可能是
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【推荐1】植物根据光合作用途径的不同可分为C3植物、C4植物等,很多植物体内只有一条固定CO2的途径,即卡尔文循环,也称为C3途径,这样的植物被称为C3植物,例如小麦,其光合作用发生在叶肉细胞中,如图2所示。还有一些植物除了具有C3途径外,还有另外一条固定CO2的途径,即C4途径,这样的植物被称为C4植物。如玉米,玉米叶肉细胞中的叶绿体有类囊体能进行光反应,同时,CO2被整合到C4化合物中。随后C4化合物进入维管束鞘细胞,维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体,在维管束鞘细胞中,C4化合物释放出的CO2参与卡尔文循环,进而生成有机物,具体过程如图1所示。科学家研究发现,图中PEP酶对CO2的亲和力远大于Rubisco酶,因而玉米产量比小麦产量要高很多。结合材料和图示回答下列问题:
(1)根据图2,小麦CO2的固定过程_______ (填“需要”或“不需要”)消耗能量,参与卡尔文循环的ATP和[H]生成的场所是______________ 。
(2)玉米有两种不同类型的光合细胞,即叶肉细胞和维管束鞘细胞,由图1可知,维管束鞘细胞的叶绿体中只能进行暗反应,推测其原因是缺少__________ (结构)。C4植物叶肉细胞与维管束鞘细胞结构差异形成的根本原因是__________ 。
(3)根据图1,科学家用含14C标记的CO2来追踪玉米光合作用中的碳原子的转移途径,这种碳原子的转移途径是___________________ ,能固定CO2的物质有__________ 。
(4)通过两种植物结构的对比可知,若在夏季晴朗的白天中午,玉米植株光合作用__________ (填“会”或“不会”)明显减弱,判断理由是___________________ 。
(1)根据图2,小麦CO2的固定过程
(2)玉米有两种不同类型的光合细胞,即叶肉细胞和维管束鞘细胞,由图1可知,维管束鞘细胞的叶绿体中只能进行暗反应,推测其原因是缺少
(3)根据图1,科学家用含14C标记的CO2来追踪玉米光合作用中的碳原子的转移途径,这种碳原子的转移途径是
(4)通过两种植物结构的对比可知,若在夏季晴朗的白天中午,玉米植株光合作用
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【推荐2】某小组在其他外界条件适宜的条件下,将杨树幼苗放入密闭装置内,研究光照强 度和CO2浓度对杨树光合速率的影响,测得结果如图所示。回答下列问题:
(1)0-t1时间段杨树幼苗叶肉细胞内产生ATP的场所是_________ 。
(2)t1时,叶绿体内C3的含量变化是_____ ,t2时,限制光合速率的主要外界因素是_____ 。
(3)图中,杨树最大光合速率(相对值)为____________ 。
(4)在突然停止光照后约10s内(t6-t7时段内),C02的吸收速率并没有立即下降的原因是___________
(1)0-t1时间段杨树幼苗叶肉细胞内产生ATP的场所是
(2)t1时,叶绿体内C3的含量变化是
(3)图中,杨树最大光合速率(相对值)为
(4)在突然停止光照后约10s内(t6-t7时段内),C02的吸收速率并没有立即下降的原因是
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【推荐3】番茄不耐低温,是一种典型的冷敏型植物。为研究低温胁迫下番茄光合作用和呼吸作用的代谢特性,研究人员将生长健壮的番茄幼苗放入人工气候箱进行低温胁迫处理,昼夜温度分别为25/15℃、20/12℃、15/9℃、12/6℃,其中25/15℃处理为对照组,结果如图所示。请回答下列问题:
(1)实验过程中,应保持_____ (答出两点即可)等环境条件相同且适宜。在25/15℃处理10d时,就光合作用而言,[H]的移动方向是_____ 。
(2)由图1、2可知,20/12℃处理10d时,番茄植株的光合作用比呼吸作用受胁迫程度_____ 。
(3)图3直接反映的是低温胁迫下_____ (填“光反应”或“暗反应”)中的能量变化。推测低温胁迫下有更多的光能转换为_____ ,这可以_____ (填“提高”或“降低”)番茄植株抵抗低温的能力。
(4)欲研究番茄光合作用和呼吸作用被低温抑制后能否恢复及恢复能力的大小,应在10d后将上述番茄幼苗置于_____ 继续处理几天,观察并记录光合速率和呼吸速率的变化。
(1)实验过程中,应保持
(2)由图1、2可知,20/12℃处理10d时,番茄植株的光合作用比呼吸作用受胁迫程度
(3)图3直接反映的是低温胁迫下
(4)欲研究番茄光合作用和呼吸作用被低温抑制后能否恢复及恢复能力的大小,应在10d后将上述番茄幼苗置于
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