为研究CO₂浓度和CO₃浓度上升对农作物的影响,研究人员将生长状况一致的甲、乙品种水稻植株各分为4组,在不同大气条件下连续生长75天,在第55天65天、75天分别检测植物的净光合速率,各组实验处理及结果如下表所示:
(注:净光合速率是指在一定光照条件下,一定量的植物在单位时间内吸收外界的CO₂的量)
回答下列问题:
(1)光合作用中CO₂在叶绿体基质中经过________ 和________ 两个过程,生成糖类等有机物。
(2)若要进一步获取甲、乙两个品种水稻植株的光合速率,还要检测这两个品种水稻植株的呼吸速率,测定光合速率的思路是_________ 。
(3)据表分析,长时间高浓度的O₃对水稻光合作用产生明显抑制,对________ 水稻植株的抑制作用更明显;高浓度CO₂可________ (填“提高”或“降低”)高浓度O₃对水稻净光合作用的抑制效果。
(4)理论上,大气中CO₂浓度不断升高会使绿色植物的光合作用逐渐增强。但是,有科学家认为,大气中CO₂升高带来的气温升高会使光合作用受到一定程度的抑制。请根据所学知识,从光合作用角度说明提出这个观点的理由可能是___________ (答一点)。
检测结果 实验处理 | 净光合速率(μmol·m⁻²·s⁻¹) | |||||
品种甲 | 品种乙 | |||||
55天 | 65天 | 75天 | 55天 | 65天 | 75天 | |
对照组(常态大气浓度) | 33.0 | 33.0 | 33.0 | 30.2 | 30.2 | 30.2 |
实验组一(高CO₂浓度) | 35.3 | 35.3 | 35.3 | 33.3 | 3.43 | 3.4 |
实验组二(高O₃浓度) | 31.2 | 31.2 | 27.5 | 26.0 | 26.0 | 21.2 |
实验组三(高CO₂浓度+高O₃浓度) | 33.0 | 33.0 | 30.1 | 31.2 | 30.0 | 25.2 |
回答下列问题:
(1)光合作用中CO₂在叶绿体基质中经过
(2)若要进一步获取甲、乙两个品种水稻植株的光合速率,还要检测这两个品种水稻植株的呼吸速率,测定光合速率的思路是
(3)据表分析,长时间高浓度的O₃对水稻光合作用产生明显抑制,对
(4)理论上,大气中CO₂浓度不断升高会使绿色植物的光合作用逐渐增强。但是,有科学家认为,大气中CO₂升高带来的气温升高会使光合作用受到一定程度的抑制。请根据所学知识,从光合作用角度说明提出这个观点的理由可能是
更新时间:2024-04-03 17:43:05
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【推荐1】下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。
据图回答下列问题:
(1)图中①、③、④代表的物质依次是_____ 、_____ 、_____ ;
(2)A、B分别代表反应过程,C、D代表细胞结构,C表示_____ ,D表示_____ ;A过程发生在_____ ;ATP合成发生在A过程,还发生在_____ 结构(用字母表示)。在_____ 情况下,C中的丙酮酸可以转化成酒精。
(3)植物光合作用光饱和点可通过测定不同的_____ 下的光合速率来确定。在一定条件下,某植物在温度由25℃降为5℃的过程中光合速率逐渐降低,推测该植物在该条件下光合作用最适温度_____ (选填:<、≤、=、≥、>)25℃。环境条件中影响光合作用的因素很多,例如土壤中的矿质元素N通过影响_____ 、_____ 、_____ 等物质或结构来影响光合作用。
据图回答下列问题:
(1)图中①、③、④代表的物质依次是
(2)A、B分别代表反应过程,C、D代表细胞结构,C表示
(3)植物光合作用光饱和点可通过测定不同的
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【推荐2】回答下列有关细胞代谢的相关问题:
受到周围环境遮荫时,植株会表现出茎伸长速度加快、株高和节间距增加、叶柄伸长等特征,这种现象称为避荫反应,如图1。研究人员模拟遮荫条件,对番茄植株的避荫反应进行了研究,结果如表。
注:**表示遮荫组与正常光照组存在显著差异
(1)提取后的色素用__________ 法分离,可以观察色素种类。定量测定叶绿素含量实验中用来测量吸光度的仪器是___________ 。
(2)白天,玉米叶肉细胞不能产生ATP的场所是___________。
(3)红光(R)和远红光(FR)比值的变化是引起植物产生避荫反应的重要信号。植物叶片会选择性吸收红光和蓝紫光,不吸收远红光。当种植过密时,下层植物叶片接收到的R/FR比值会_____________ (“升高”、“降低”、“基本不变”)。
(4)根据图1和表,结合所学知识分析遮荫条件造成番茄果实产量减少的原因,正确的是____________。
图2表示玉米CO2同化途径,玉米叶肉细胞中有一种酶X,对CO2的亲和力极高,几乎能把空气中的CO2完全利用,三碳酸将CO2固定形成四碳酸,将CO2传递给维管束鞘细胞,进行着正常的碳反应,而番茄缺乏酶X。图3为研究小组在夏季晴朗的某天,测得玉米和蕃茄的净光合速率。
(5)如果在玉米叶肉细胞中注入某种抑制剂使酶X的活性降低,则在短时间内,维管束鞘细胞中五碳化合物的含量变化呈__________ (上升/下降/不变)趋势。
(6)图3中,与12:00时相比,18:00时,玉米的光合作用主要限制因素是__________ 。
(7)图3中,12:00时,该地光照强度最强,温度很高,此时蕃茄光合作用速率明显下降,而玉米光合作用速率反而有所升高,联系题图信息,解释其原因是__________ 。
受到周围环境遮荫时,植株会表现出茎伸长速度加快、株高和节间距增加、叶柄伸长等特征,这种现象称为避荫反应,如图1。研究人员模拟遮荫条件,对番茄植株的避荫反应进行了研究,结果如表。
相对叶绿素含量 | 节间距(mm) | |
正常光照组 | 34.02 | 11.25 |
遮荫组 | 28.01** | 20.71** |
注:**表示遮荫组与正常光照组存在显著差异
(1)提取后的色素用
(2)白天,玉米叶肉细胞不能产生ATP的场所是___________。
A.类囊体 | B.叶绿体基质 |
C.线粒体内膜 | D.线粒体基质 |
(4)根据图1和表,结合所学知识分析遮荫条件造成番茄果实产量减少的原因,正确的是____________。
A.遮阴组的光照强度下降,光反应减弱 |
B.遮阴组节间距显著增加,有利于单位叶面积的光能转换效率提高 |
C.遮阴组的叶绿素含量显著下降,为碳反应提供的ATP和NADPH减少 |
D.遮阴组用于节间和叶柄的营养生长增多,用于番茄果实发育的有机物减少 |
图2表示玉米CO2同化途径,玉米叶肉细胞中有一种酶X,对CO2的亲和力极高,几乎能把空气中的CO2完全利用,三碳酸将CO2固定形成四碳酸,将CO2传递给维管束鞘细胞,进行着正常的碳反应,而番茄缺乏酶X。图3为研究小组在夏季晴朗的某天,测得玉米和蕃茄的净光合速率。
(5)如果在玉米叶肉细胞中注入某种抑制剂使酶X的活性降低,则在短时间内,维管束鞘细胞中五碳化合物的含量变化呈
(6)图3中,与12:00时相比,18:00时,玉米的光合作用主要限制因素是
(7)图3中,12:00时,该地光照强度最强,温度很高,此时蕃茄光合作用速率明显下降,而玉米光合作用速率反而有所升高,联系题图信息,解释其原因是
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【推荐3】如图所示,图甲表示某大棚蔬菜叶肉细胞的部分结构和相关代谢情况,其中a~f代表O2或CO2。图乙表示该植物在适宜的条件下,O2净产量(光合作用的O2产生量-细胞呼吸的O2消耗量)与光照强度之间的关系曲线。据图回答下列问题:
(1)在图甲中,b可代表_____ ,物质b进入箭头所指的结构后与__ 结合,生成___ 和大量的__ 。
(2)在图乙中,A点时叶肉细胞内生成的物质有______ ,在N点后O2净产量的增长逐渐减慢并趋向平衡,制约其增长的内在和外在因素分别是____ 、_____ 。
(3)所处图乙P点的状态时,叶绿体内ATP移动的方向是___________ 。A点时,可以发生图甲中的哪些过程(用图甲中字母表示)?_______ ;D点时发生哪些过程(用图甲中字母表示)?_______ 。
(1)在图甲中,b可代表
(2)在图乙中,A点时叶肉细胞内生成的物质有
(3)所处图乙P点的状态时,叶绿体内ATP移动的方向是
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【推荐1】植物叶片在离体后,水分会迅速减少,叶片内的各种生理活动都会发生变化。离体叶片净光合速率下降有两个主要因素: 一是气孔导度(指单位时间、单位面积叶片通过气孔的气体量)的下降, 阻止了CO2的供应;二是缺水引起叶肉细胞光合能力的下降,使叶肉细胞利用CO2的能力降低。科研人员用茶树离体叶片作为研究材料,测定了气孔导度、净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度的变化,结果如下图。请回答:
(1)光合作用分为光反应和_____ 两个阶段,前者发生的场所位于_____ ;实验开始4min时,光合作用需要的CO2来源有_____ 。
(2)实验开始大约至_____ min叶片表现出从外界吸收CO2放出O2;实验8min时,叶肉细胞中产生ATP的场所有_____ 。
(3)胞间CO2进入叶肉细胞后,与_____ 结合在叶绿体的_____ 被固定成_____ 然后再被还原生成有机物,在该过程中需要光反应为其提供_____ 和_____ 。
(4)在最初0~4 min内,叶肉细胞净光合速率下降的主要原因是_____ ;12min后,胞间CO2浓度_____ ,净光合速率下降的主要原因是_____ 。
(1)光合作用分为光反应和
(2)实验开始大约至
(3)胞间CO2进入叶肉细胞后,与
(4)在最初0~4 min内,叶肉细胞净光合速率下降的主要原因是
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【推荐2】为了探究温度对黑藻光合速率的影响,某小组将黑藻置于密闭容器内,根据毛细管中红色液滴的移动距离,可以读出容器内氧气体积的改变量。将不同温度下测得的相关数据记录在表格中。(说明:培养液中加有缓冲物质,不考虑pH的变化)回答下列问题:
(1)适宜光照下,与25℃相比,30℃条件下液滴的移动速度__________ (填“快”或“慢”或“相同”),黑藻细胞固定CO2的速率___________ (填“增大”或“减小”或“相同”)。
(2)该实验设计不够严谨,主要原因是缺少_________ 组,应如何设计?__________________ 。
(3)在温度为10℃时,植物光合作用制造氧气量为_______ mL/h,此时叶肉细胞中产生NADPH的部位是_____________ 。在温度为5℃时,叶肉细胞中产生ATP的场所有_________________ 。
(1)适宜光照下,与25℃相比,30℃条件下液滴的移动速度
(2)该实验设计不够严谨,主要原因是缺少
(3)在温度为10℃时,植物光合作用制造氧气量为
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【推荐3】卡尔文及其同事因在光合作用方面的研究成果,获得了1961年的诺贝尔化学奖,卡尔文将小球藻装在一个密闭容器中,通过一个通气管向容器中通入CO2,通气管上有一个开关,可控制CO2的供应,容器周围有光源,通过控制电源开关可控制光照的有无。
(1)卡尔文向密闭容器中通入14CO2,当反应进行到5s时,14C出现在一种五碳化合物(C5)和一种六碳糖(C6)中,将反应时间缩短到0.5s时,14C只出现在一种三碳化合物(C3)中,这说明CO2中C的转移路径是___________ (用物质和箭头表示)。
(2)卡尔文通过改变实验条件来探究光合作用过程中固定CO2的化合物,他改变的实验条件是______ ,这时他发现C5的含量快速升高,由此得出固定CO2的物质是C5。
(3)卡尔文通过停止光照,来探究光反应和暗反应的联系,请将卡文尔得到短时间内的C3和C5的物质的量的变化趋势绘制在下图的坐标系中,并进行标注___________ 。(4)下图为光合作用的过程,光合作用的直接产物是三碳糖,每形成4个三碳糖,需要固定______ 分子CO2。(5)某生物兴趣小组研究甲湖泊中x深度生物光合作用和有氧呼吸。具体操作如下:取三个相同的透明玻璃瓶a、b、c,将a先包以黑胶布,再包以铅箱,用a、b、c三瓶从待测水体深度取水,测定此时瓶中水内氧含量如c瓶。将a瓶、b瓶密封再沉入待测水体深度,经24小时取出,测两瓶氧含量,结果如图所示,则24小时待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是______ mol/瓶。
(1)卡尔文向密闭容器中通入14CO2,当反应进行到5s时,14C出现在一种五碳化合物(C5)和一种六碳糖(C6)中,将反应时间缩短到0.5s时,14C只出现在一种三碳化合物(C3)中,这说明CO2中C的转移路径是
(2)卡尔文通过改变实验条件来探究光合作用过程中固定CO2的化合物,他改变的实验条件是
(3)卡尔文通过停止光照,来探究光反应和暗反应的联系,请将卡文尔得到短时间内的C3和C5的物质的量的变化趋势绘制在下图的坐标系中,并进行标注
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【推荐1】Ⅰ .染料二氯靛酚钠(DCPIP)的氧化态呈蓝紫色,被还原时可逐步呈现粉红色至无色。将纯净新鲜的叶绿体平均分成2份,分别加入等量的0.35mol/LNaCl溶液和0.035mol/LNaCl溶液,摇匀制成悬液甲液和乙液,进行下列实验:
第一步:取干净的试管4支,编为1、2、3、4号,在黑暗处按下图所示分别加入等量的悬液或试剂,并充入等量的CO2缓冲液;第二步:将四支试管置于光照强度相同且适宜的光源下,再向每支试管中加入2滴蓝紫色的二氯靛酚钠溶液,摇匀并观察。
实验现象:1号试管产生气泡,溶液由蓝紫色逐渐变成粉红色,最终呈无色;其余三支试管无气泡,溶液均呈蓝紫色。分析回答:
(1)1号试管气泡中的气体成分是____________ 。该气体产生于__________ (具体结构),来源于_______ (原料)。
(2)1号试管蓝紫色消失的原因是______________________ ;2号试管没有气体产生,原因可能是______________________ 。
Ⅱ.某同学从温度为55〜65℃的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌,并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题:
(1)酶催化作用的机理是_______________ ;测定脂肪酶活性时,应选择_______________ 作为该酶作用的底物。要鉴定该酶的化学本质,将该酶与_____________ 混合,若反应液呈紫色,则该酶的化学本质为蛋白质。
(2)根据该细菌的生活环境,简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路:_______________________________________________________________________ 。
第一步:取干净的试管4支,编为1、2、3、4号,在黑暗处按下图所示分别加入等量的悬液或试剂,并充入等量的CO2缓冲液;第二步:将四支试管置于光照强度相同且适宜的光源下,再向每支试管中加入2滴蓝紫色的二氯靛酚钠溶液,摇匀并观察。
实验现象:1号试管产生气泡,溶液由蓝紫色逐渐变成粉红色,最终呈无色;其余三支试管无气泡,溶液均呈蓝紫色。分析回答:
(1)1号试管气泡中的气体成分是
(2)1号试管蓝紫色消失的原因是
Ⅱ.某同学从温度为55〜65℃的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌,并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题:
(1)酶催化作用的机理是
(2)根据该细菌的生活环境,简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路:
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解题方法
【推荐2】植物光合产物的运输会对光合作用强度产生较大的影响。研究人员利用14C标记的CO2探究柑橘光合作用强度和光合产物的运输情况,实验两周后测得的部分实验数据如表所示,其中A组表示留果处理,B组表示去果处理。回答下列问题:
(1)叶绿体中,与CO2结合的物质是____ ,CO2还原为____ 的一系列反应称为卡尔文循环,发生场所是____ 。
(2)光合作用的产物主要以____ 形式通过韧皮部运输到植株各处。分析实验数据可知,A组柑橘光合作用的产物主要运输到____ 中,B组柑橘光合作用的产物主要积累在____ 中。
(3)与A组相比,B组柑橘的净光合速率较低。从碳反应角度分析,出现该现象的主要原因是____ ;从光合产物的运输角度分析,原因可能是____ 。
(4)本实验采用14CO2的原因有____ (写出2点)。
组别 | 净光合速率(μmol·m-2·s-1) | 气孔开放程度(mmol·m-2·g-1) | 叶的相对放射性强度(%) | 根的相对放射性强度(%) | 果实的相对放射性强度(%) |
A组 | 4.3 | 41.4 | 27.1 | 15.4 | 38.6 |
B组 | 2.8 | 29.7 | 48.2 | 20.8 | - |
(1)叶绿体中,与CO2结合的物质是
(2)光合作用的产物主要以
(3)与A组相比,B组柑橘的净光合速率较低。从碳反应角度分析,出现该现象的主要原因是
(4)本实验采用14CO2的原因有
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解题方法
【推荐3】某同学将菠菜叶中分离到的叶绿体制成悬浮液,悬浮液中加入铁盐,在光照下可以释放出O2。同时在给离体叶绿体悬浮液光照时发现,当向反应体系供给ADP、Pi时,体系中就会有ATP的产生。回答下列问题。
(1)新鲜的菠菜叶是提取光合色素常用材料。光合色素分布于叶绿体的______________ 上,若要将叶片中色素提取出来,需要在研磨过程中加入______________ 。若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离,可以采用的方法是______________ 。
(2)该同学认为该实验可以证明光合作用产生氧气中的O全部来自水,你认为合理吗?并说明理由。______________ 。
(3)铁盐是作为氧化剂,与水结合将其分解产生H+和e-,以及O2,在叶肉细胞的叶绿体内参与光合作用的氧化剂是______________ 。其作用是______________ 。
(4)研究发现,在类囊体膜上存在一种ATP合酶,由突出于膜外的亲水头部和嵌入膜内的疏水尾部组成,在跨膜质子(H+)动力势的推动下合成ATP。下图为叶绿体中ATP和NADPH产生过程。请根据所学知识,据图详细解释叶绿体中ATP和NADPH产生机制______________ 。
(1)新鲜的菠菜叶是提取光合色素常用材料。光合色素分布于叶绿体的
(2)该同学认为该实验可以证明光合作用产生氧气中的O全部来自水,你认为合理吗?并说明理由。
(3)铁盐是作为氧化剂,与水结合将其分解产生H+和e-,以及O2,在叶肉细胞的叶绿体内参与光合作用的氧化剂是
(4)研究发现,在类囊体膜上存在一种ATP合酶,由突出于膜外的亲水头部和嵌入膜内的疏水尾部组成,在跨膜质子(H+)动力势的推动下合成ATP。下图为叶绿体中ATP和NADPH产生过程。请根据所学知识,据图详细解释叶绿体中ATP和NADPH产生机制
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