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
更新时间:2024-02-23 18:39:32
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【推荐1】(一) 下图1为植物三碳糖磷酸、蔗糖与淀粉合成代谢途径,叶绿体上的磷酸转运器转运出1分子三碳糖磷酸的同时转运进1分子Pi (磷酸分子)。
根据信息回答下列问题:
(1)叶绿体内淀粉的合成与细胞质中蔗糖的合成都需要碳反应产生的三碳糖磷酸,据图分析,当细胞质中Pi浓度降低时,会___________ (填 “限制”或“促进”)三碳糖磷酸从叶绿体中运出,从而____________ (填 “限制”或“促进”)淀粉在叶绿体内的合成。
(2)为验证光合产物以蔗糖形式运输,研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入植物,该基因表达的蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上。结果发现:转基因植物出现严重的短根、短茎现象,其原因是_______ ; 该酶还导致叶肉细胞外葡萄糖和果糖含量升高,被叶肉细胞吸收后,通过转运蛋白运至叶绿体内_____ (填“促进”或“抑制”)光合作用进行。
(二)图2表示自然界中三种不同植物在晴朗夏季光合作用日变化曲线,请据图分析并回答:
(3)图2中,在12点到14点期间,B植物CO2吸收速率增加的原因可能是________________ 。C植物16点与14点相比三碳化合物合成速率_____ (填 “较高”、“相等”, 或“较低”)。
(4)将菠菜叶片进行色素的提取与分离实验时,发现滤纸条上只有上面的两条色素带,可能的不当操作是_____________ 。
根据信息回答下列问题:
(1)叶绿体内淀粉的合成与细胞质中蔗糖的合成都需要碳反应产生的三碳糖磷酸,据图分析,当细胞质中Pi浓度降低时,会
(2)为验证光合产物以蔗糖形式运输,研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入植物,该基因表达的蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上。结果发现:转基因植物出现严重的短根、短茎现象,其原因是
(二)图2表示自然界中三种不同植物在晴朗夏季光合作用日变化曲线,请据图分析并回答:
(3)图2中,在12点到14点期间,B植物CO2吸收速率增加的原因可能是
(4)将菠菜叶片进行色素的提取与分离实验时,发现滤纸条上只有上面的两条色素带,可能的不当操作是
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【推荐2】实验探究增强了人类对于生命本质的认识。回答下列关于实验探究的问题:
(1)甲同学用高倍镜观察芹菜茎的横切图时,观察到了如下图所示的A~C三个视野。在观察过程中,转动转换器换用高倍镜后,需要调节____________ 使视野变清晰,当物镜与玻片的距离最近时,观察到的视野是下图中的____________ 。
(2)为检测萌发的小麦种子是否含还原糖,乙同学制备了种子研磨匀浆。乙同学将斐林试剂加入匀浆后并进行___________ ,若检测到出现___________ ,则说明种子中含还原糖。
(3)丙和丁同学用新鲜菠菜叶提取和分离光合色素,丙同学得到的实验结果如下图所示。
①图中滤纸条上色素带c的颜色是___________ ,该光合色素主要吸收___________ 光。
②若丁同学在提取色素时未加入SiO2,则与丙同学相比,丁同学的实验结果是___________ 。
(1)甲同学用高倍镜观察芹菜茎的横切图时,观察到了如下图所示的A~C三个视野。在观察过程中,转动转换器换用高倍镜后,需要调节
(2)为检测萌发的小麦种子是否含还原糖,乙同学制备了种子研磨匀浆。乙同学将斐林试剂加入匀浆后并进行
(3)丙和丁同学用新鲜菠菜叶提取和分离光合色素,丙同学得到的实验结果如下图所示。
①图中滤纸条上色素带c的颜色是
②若丁同学在提取色素时未加入SiO2,则与丙同学相比,丁同学的实验结果是
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【推荐3】下图表示环境因素对水稻植株叶肉细胞光合速率的影响情况。请回答下列问题:
(1)图中显示影响光合速率的环境因素有________________________ ,除此之外,影响光合速率的环境因素主要有____________ 。
(2)图中的光合速率表示____________ (填“净”或“实际”)光合速率,判断理由是__________________________________________________ 。若要测定水稻植株叶肉细胞的呼吸速率,则需要对其进行____________ 处理。
(3)图中M点时限制光合速率的主要环境因素为__________ ;与b点相比,a点时水稻叶肉细胞中的C3含量__________ (填“较高”或“较低”)。
(4)在提取水稻叶肉细胞叶绿体中的色素实验中,发现提取到的色素浓度比正常情况下偏低,则实验操作不当之处可能是________________ 。(答出两点即可)。
(1)图中显示影响光合速率的环境因素有
(2)图中的光合速率表示
(3)图中M点时限制光合速率的主要环境因素为
(4)在提取水稻叶肉细胞叶绿体中的色素实验中,发现提取到的色素浓度比正常情况下偏低,则实验操作不当之处可能是
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【推荐1】下图甲表示某植物的某种生理活动,下图乙表示该植物在不同的光照条件下,吸收O2和释放O2的状况,请据图回答下面的问题:
(1)图甲反应进行的场所是_____ ,其中a表示_____ ,b表示_____ ,a的作用是_____ 。
(2)当突然停止光照,图甲中c的含量短时间内将_____ (填“增加”“减少”或“不变”)。
(3)图乙中A点时,该植物生理活动的特点是_____ 。A点时该植物叶肉细胞产生ATP的细胞器有_____ 、_____ 。该植物长期处于A点状态,能否正常生长?_____ 。
(4)若图乙是CO2浓度为0.1%条件下测得的,在其他条件不变的情况下,当CO2浓度升到0.3%时,A点向_____ 移动。
(5)图乙中D点时,该植物产生的氧气量是_____ 。
(1)图甲反应进行的场所是
(2)当突然停止光照,图甲中c的含量短时间内将
(3)图乙中A点时,该植物生理活动的特点是
(4)若图乙是CO2浓度为0.1%条件下测得的,在其他条件不变的情况下,当CO2浓度升到0.3%时,A点向
(5)图乙中D点时,该植物产生的氧气量是
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【推荐2】某科研小组利用辣椒幼苗探究低温环境下喷洒脱落酸(ABA)对植株光合作用的影响,同时还测定了根、茎、叶中磷元素的含量差异。下表是实验过程和相关数据。回答下列问题:
注:15℃/8℃是指昼温15℃下处理12h,夜温8℃下处理12h。
(1)本实验的自变量为_____________ 和____________ 。
(2)叶绿素主要分布在_____________ ,乙组净光合速率低的原因可能是叶片中磷元素含量少,影响光反应中_____________ 等化合物合成,降低了叶片光合作用强度。
(3)试分析低温导致植物体中磷元素含量下降的原因________________ 。
(4)请从实验数据分析脱落酸(ABA)与低温对叶绿素合成影响的关系是_____________ 。
组别 | 处理方法 | 叶绿素相对含量 | 净光合速率() | 磷元素的含量() | ||
叶 | 根 | 茎 | ||||
甲 | 叶面喷洒ABA,15℃/8℃,处理10d | 26.79 | 8.47 | 3.06 | 2.39 | 2.51 |
乙 | 15℃/8℃,处理10d | 21.51 | 5.25 | 2.52 | 1.54 | 1.74 |
丙 | 28℃/22℃,处理10d | 30.33 | 12.81 | 3.59 | 2.78 | 2.87 |
注:15℃/8℃是指昼温15℃下处理12h,夜温8℃下处理12h。
(1)本实验的自变量为
(2)叶绿素主要分布在
(3)试分析低温导致植物体中磷元素含量下降的原因
(4)请从实验数据分析脱落酸(ABA)与低温对叶绿素合成影响的关系是
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【推荐3】小球藻是一种单细胞藻类,常用于光合作用的相关研究。回答下列问题:
(1)为研究光合作用释放的O2来源于什么物质,鲁宾等以小球藻为实验材料,用18O标记的K2CO3、KHCO3、H2O进行了三组实验,结果如表所示。分析表中数据可知光合产物O2中的氧来源于______________ ,判断依据是______________ 。实验中小球藻光合作用所需CO2来源于______________ (填场所)。若在光源和小球藻之间放置红色滤光片而获得单一波长的红光,则小球藻产生O2的速率将______________ 。
(2)为研究光合作用中碳的同化和去向,卡尔文等用14CO2处理小球藻不同时间,随后______________ (填“停止光照”、“加热杀死小球藻”或“停止光照或加热杀死小球藻”)从而终止反应。通过双向纸层析分离小球藻中的有机物,进行放射自显影处理后形成若干斑点,每个斑点对应一种化合物,结果如上图所示。据甲图分析,含量最多的化合物最可能是_______________ (填图中字母)。已知,点样处位于上图滤纸的左下角;双向纸层析是第一次层析后,将滤纸旋转90度进行第二次层析的方法;层析液中溶解度越大的物质在滤纸上扩散得越快。据图分析两次层析过程中使用_______________ (填“相同”或“不同”)的层析液,判断依据是________________ 。
实验 | 18O的比例 | ||
H2O | KHCO3和K2CO3 | O2 | |
1 | 0.85 | 0.61 | 0.86 |
2 | 0.20 | 0.40 | 0.20 |
3 | 0.20 | 0.57 | 0.20 |
(1)为研究光合作用释放的O2来源于什么物质,鲁宾等以小球藻为实验材料,用18O标记的K2CO3、KHCO3、H2O进行了三组实验,结果如表所示。分析表中数据可知光合产物O2中的氧来源于
(2)为研究光合作用中碳的同化和去向,卡尔文等用14CO2处理小球藻不同时间,随后
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【推荐1】某生物兴趣小组开展多种环境因素对植物光合作用影响的探究活动。下表为实验测得的数据,其中 A 组为黑暗条件下马铃薯呼吸速率随温度变化的数据, B 、 C 、 D 、 E 为不同光照强度和不同 CO2 浓度下,马铃薯以处吸收( + )或释放(一)速率( mg/h)随温度变化的数据。请分析回答:
(1)由表可知影响植物光合作用速率的因素有________ 。
(2)根据实验数据分析,实验中马铃薯最强光合速率所需的条件是________ 。
(3)欲使大棚中马铃薯长势最佳,所需的条件是________ 。
(4)甲、乙、丙三图分别表示几个环境因素对马铃薯光合作用速率的影响,除各图中的所示因素外,其他因素均控制在较适宜的范围。请据图回答以下问题:
甲图 P 点,限制马铃薯光合作用速率的因素为________ ;乙图 Q 点,高CO2浓度条件下,若要进一步提高马铃薯光合作用速率,可尝试采取的措施是________ ;预计丙图 Q 点之后三条曲线的走势为________ 。
(1)由表可知影响植物光合作用速率的因素有
(2)根据实验数据分析,实验中马铃薯最强光合速率所需的条件是
(3)欲使大棚中马铃薯长势最佳,所需的条件是
(4)甲、乙、丙三图分别表示几个环境因素对马铃薯光合作用速率的影响,除各图中的所示因素外,其他因素均控制在较适宜的范围。请据图回答以下问题:
甲图 P 点,限制马铃薯光合作用速率的因素为
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【推荐2】小球藻作为第一种人工培养的单细胞藻类,是研究植物生理活动的常用实验材料。
(1)科研人员研究了异养培养(黑暗条件,加足量葡萄糖)、混养培养(照光条件,加足量葡萄糖)、自养培养(照光条件,不加葡萄糖)三种培养方式对小球藻细胞数量及叶绿素含量的影响。
① 实验的设计如下表所示,请将表格内容补充完整。
②实验结果如下列图表所示。
要统计小球藻细胞数量,需要使用________ 和显微镜。由图表结果可知,单位质量小球藻中总叶绿素含量以________ 培养方式为最高,但由于该方式下________ ,因此单位体积藻液中总叶绿素含量未达最高。三种培养方式中________ 更具优势,这对高密度规模化培养等生产问题具有指导意义。
(2)科研人员将小球藻放在密闭装置内,在恒定且适宜温度下,测得装置内CO2浓度的变化如图,其中AB段给予黑暗处理,B点时开始给予一定强度的光照。请回答下列问题:
①小球藻长期处于该光照强度下能否正常生长?________ 。C点后曲线的斜率几乎不变的原因是________ 。
②C点对应时刻将一定浓度的NaHCO3溶液放入装置中,植物的光合作用速率并没有发生变化,其原因可能是________ 。
(1)科研人员研究了异养培养(黑暗条件,加足量葡萄糖)、混养培养(照光条件,加足量葡萄糖)、自养培养(照光条件,不加葡萄糖)三种培养方式对小球藻细胞数量及叶绿素含量的影响。
① 实验的设计如下表所示,请将表格内容补充完整。
培养方式 | 自养 | 混养 | 异养 |
培养基中葡萄糖含量(g/L) | 0 | 10.0 | 10.0 |
光照强度(lux) | 2500 | 0 |
②实验结果如下列图表所示。
要统计小球藻细胞数量,需要使用
(2)科研人员将小球藻放在密闭装置内,在恒定且适宜温度下,测得装置内CO2浓度的变化如图,其中AB段给予黑暗处理,B点时开始给予一定强度的光照。请回答下列问题:
①小球藻长期处于该光照强度下能否正常生长?
②C点对应时刻将一定浓度的NaHCO3溶液放入装置中,植物的光合作用速率并没有发生变化,其原因可能是
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【推荐3】为了探究空间搭载对植物光合作用的影响,研究人员以粳稻东农416(DN416)为材料,进行了系列研究。请回答问题:
(1)水稻叶肉细胞中叶绿体______ 上的色素能够捕获光能,这些能量经过转换,最终储存为_____________ 。
(2)研究人员将DN416的种子空间搭载12天后,返回地面在原环境中种植,测定其幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs,气孔张开的程度)和叶绿素含量的变化,果如下表。
①气孔导度的变化主要影响光合作用______ 反应阶段,影响该反应的外部因素,除CO2浓度外还包括___________ ;内部因素包括________________ 。
②表中数据显示____________ ,说明空间搭载抑制光合作用的光反应和暗反应,从而降低了DN416的净光合速率。
(3)研究人员同时研究了空间搭载对粳稻东农423(DN423)光合作用的影响,发现其光合速率明显提升。这与DN416的研究结果相反,原因可能是空间搭载对水稻光合作用的影响与不同品种间________ 的差异密切相关。
(1)水稻叶肉细胞中叶绿体
(2)研究人员将DN416的种子空间搭载12天后,返回地面在原环境中种植,测定其幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs,气孔张开的程度)和叶绿素含量的变化,果如下表。
对照组 | 实验组 | |
Pn | 25.52±2.32 | 18.64±1.30 |
Gs | 253.62±21.61 | 191.84±19.91 |
叶绿素含量(mg/g) | 35.12 | 26.35 |
①气孔导度的变化主要影响光合作用
②表中数据显示
(3)研究人员同时研究了空间搭载对粳稻东农423(DN423)光合作用的影响,发现其光合速率明显提升。这与DN416的研究结果相反,原因可能是空间搭载对水稻光合作用的影响与不同品种间
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【推荐1】净光合速率是植物实际光合速率与呼吸速率的差值。气孔导度表示气孔张开的程度,决定叶肉细胞胞间CO2浓度的来源多少,而净光合速率决定胞间CO2浓度的消耗快慢。
(1)下图是在20℃条件下, A、B两种植物的光合作用速率随光照强度变化的曲线。在较长时间的连续阴雨环境中,A、B两种植物相比,受影响较大的是____ 植物。A、B两种植物在光照强度为8klx的条件下处理相同时间,比较两植物有机物的积累速率MA、MB和有机物的合成速率NA、NB的大小,结果应分别为MA_____ MB、NA_____ NB(填“>”“<”或“=”),此时叶肉细胞中ATP的合成场所为____ 。
(2)下图表示干旱胁迫下植物光合速率降低的两个方面,分为气孔限制和非气孔限制。
①图中表示非气孔限制的是______ (填“A”或“B”)。在干旱胁迫下植物气孔导度下降,其生理意义是_____ 。
②研究人员发现重度干旱胁迫下某植物光合速率下降,且气孔导度下降,但他认为该植物光合速率下降并不是由A引起的,而是B导致的。为了验证该推测是否正确,可检测该植物气孔导度下降前后_____ ,若实验结果为_____ 则可支持该研究人员的推测。
(1)下图是在20℃条件下, A、B两种植物的光合作用速率随光照强度变化的曲线。在较长时间的连续阴雨环境中,A、B两种植物相比,受影响较大的是
(2)下图表示干旱胁迫下植物光合速率降低的两个方面,分为气孔限制和非气孔限制。
①图中表示非气孔限制的是
②研究人员发现重度干旱胁迫下某植物光合速率下降,且气孔导度下降,但他认为该植物光合速率下降并不是由A引起的,而是B导致的。为了验证该推测是否正确,可检测该植物气孔导度下降前后
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【推荐2】如图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图。该装置放置在20 ℃环境中,实验开始时,针筒的读数是0.2 mL,毛细管内的水滴在位置X,30 min后,针筒的容量需要调至0.6 mL的读数,才能使水滴仍维持在X的位置。据此回答下列问题:
(1)若以释放出的氧气量来代表光合作用速率,该植物的光合作用速率是________ mL/h。
(2)与植物的实际光合速率相比,用上述装置所测得的光合作用速率数值________ (填“偏高”“偏低”或“相同”),原因是_________________________ 。
(3)若在该植物的叶片上涂上一层凡士林,光合作用的速率会大幅度下降,这一做法主要限制了光合作用的________ 反应阶段。
(4)如果在原实验中只增加光照强度,则针筒的容量仍维持在0.6 mL读数处。在另一相同实验装置中,若只将温度提升至30 ℃,针筒容量需要调至0.8 mL读数,才能使水滴维持在X的位置上。比较两个实验可以得出结论:
__________________________________________________________________ 。
(1)若以释放出的氧气量来代表光合作用速率,该植物的光合作用速率是
(2)与植物的实际光合速率相比,用上述装置所测得的光合作用速率数值
(3)若在该植物的叶片上涂上一层凡士林,光合作用的速率会大幅度下降,这一做法主要限制了光合作用的
(4)如果在原实验中只增加光照强度,则针筒的容量仍维持在0.6 mL读数处。在另一相同实验装置中,若只将温度提升至30 ℃,针筒容量需要调至0.8 mL读数,才能使水滴维持在X的位置上。比较两个实验可以得出结论:
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