由中国农业科学院农业研究所自主研发的首座无人化垂直植物工厂,近日在成都投入使用。这是一种连续生产的高效农业系统,以LED节能灯为光源,多层立体栽培,采用浅液流种植床进行水培生产,可实现自动化智能调节,生产效率和单位土地产值显著提高。回答下列问题:
(1)植物工厂中以LED节能灯为光源进行的光合作用,其化学反应式是_____ ,暗反应中参与C3还原过程的还原型辅酶为_____ (填“NADH”或“NADPH”)。
(2)在光照充足的条件下,植物进行光合作用所需要的CO2来源为_____ 。
(3)植物工厂中LED节能灯的光源常以红光和蓝光设计,且不同植物采用的红光和蓝光比例不同。从光合色素的角度分析,其原因是_____ 。
(4)浅液流种植时,营养液深度仅为1~2cm,蔬菜根系一部分浸在流动营养液中,另一部分则暴露于种植槽内的湿气中,这样设计有利于根系_____ 。
(5)近年来,人工光源的节能降耗已成为植物工厂研究的热点,在达到植物光合作用最大化的同时减少光能的浪费。在其他条件适宜时,研究小组检测了不同光照强度下生菜的光合作用强度,得出生菜光合作用的最佳光照强度,其推断依据是_____ 。
(1)植物工厂中以LED节能灯为光源进行的光合作用,其化学反应式是
(2)在光照充足的条件下,植物进行光合作用所需要的CO2来源为
(3)植物工厂中LED节能灯的光源常以红光和蓝光设计,且不同植物采用的红光和蓝光比例不同。从光合色素的角度分析,其原因是
(4)浅液流种植时,营养液深度仅为1~2cm,蔬菜根系一部分浸在流动营养液中,另一部分则暴露于种植槽内的湿气中,这样设计有利于根系
(5)近年来,人工光源的节能降耗已成为植物工厂研究的热点,在达到植物光合作用最大化的同时减少光能的浪费。在其他条件适宜时,研究小组检测了不同光照强度下生菜的光合作用强度,得出生菜光合作用的最佳光照强度,其推断依据是
更新时间:2024-04-04 00:43:35
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【推荐1】根据不同农作物种子化学成分的差异,可将种子分为淀粉类种子、蛋白质类种子和油脂类种子,下表中的三种作物种子分别属于这三类种子,表中数据为三种种子主要的化学成分及含量。回答下列问题:
(1)表中的三种作物种子中,适合用来提取植物蛋白的种子是___________ 。
(2)种子萌发时代谢旺盛,需要大量的氧气。表中油菜种子与小麦种子比较而言,种植深度相对较浅的是___________ ,原因是______________________ 。
(3)种子在萌发时,结合水与自由水的比值将___________ (填“上升”或“下降”或“不变”)。在储藏种子时,要提供___________ 的环境条件以降低有机物的消耗。
(4)氮在土壤中主要以硝态氮(硝酸盐)和铵态氮(铵盐)的形式存在,现已配制相同浓度的硝酸钠营养液和氯化铵营养液,若要探究其中哪一种氮肥更有利于小麦幼苗的吸收和生长,请简要写出实验思路:______________________ 。
蛋白质 | 淀粉及可溶性糖 | 脂肪 | 纤维素 | |
小麦 | 11.0 | 68.5 | 1.9 | 1.9 |
大豆 | 36.0 | 26.0 | 17.5 | 4.5 |
油菜 | 23.0 | 25.0 | 48. 0 | - |
(1)表中的三种作物种子中,适合用来提取植物蛋白的种子是
(2)种子萌发时代谢旺盛,需要大量的氧气。表中油菜种子与小麦种子比较而言,种植深度相对较浅的是
(3)种子在萌发时,结合水与自由水的比值将
(4)氮在土壤中主要以硝态氮(硝酸盐)和铵态氮(铵盐)的形式存在,现已配制相同浓度的硝酸钠营养液和氯化铵营养液,若要探究其中哪一种氮肥更有利于小麦幼苗的吸收和生长,请简要写出实验思路:
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【推荐2】夏日炎炎,新鲜的西瓜是最受大家喜欢的降暑佳品,但正常培育西瓜的上市时间较晚且季节性较强。为了满足人们对西瓜的消费需求,瓜农会在大棚中种植西瓜。某生物兴趣小组对密闭大棚中的西瓜种植过程进行观察研究并绘制了如下图示,请分析回答下列问题。
(1)甲图为西瓜叶片横切面结构示意图,叶片可吸收二氧化碳进行光合作用并释放氧气,叶片进行气体吸收和释放的结构是_____ ,此结构同时也是叶片进行_____ 作用的“门户”。
光合作用生成的有机物可由图中_____ 运输至果实储存,该结构同时还可以运输_____ 。
(2)乙图为密闭大棚空气中二氧化碳浓度的一昼夜变化曲线。由图分析可知:12 时至 18 时,西瓜的光合速率_____ 呼吸速率(填“大于”、“小于”或“等于”);图示的 24 小时内,西瓜植株中有机物积累量在_____ 时左右最多,24 时比 0 时的西瓜植株内有机物量_____ 。
(3)丙图为夜间密闭大棚在不同温度下,空气中二氧化碳浓度变化曲线。由曲线分析可知:若要进一步促进西瓜生长,可以在夜间采取_____ 的措施。
(1)甲图为西瓜叶片横切面结构示意图,叶片可吸收二氧化碳进行光合作用并释放氧气,叶片进行气体吸收和释放的结构是
光合作用生成的有机物可由图中
(2)乙图为密闭大棚空气中二氧化碳浓度的一昼夜变化曲线。由图分析可知:12 时至 18 时,西瓜的光合速率
(3)丙图为夜间密闭大棚在不同温度下,空气中二氧化碳浓度变化曲线。由曲线分析可知:若要进一步促进西瓜生长,可以在夜间采取
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【推荐3】下图表示某装置中氧浓度对小麦种子CO释放量的影响。据图回答下列问题:
(1)小麦长时间浸泡会因烂根而死亡,原因主要是根细胞无氧呼吸产生的____________ 对细胞有毒害作用,写出根细胞产生该物质的反应式:____________
(2)图中A点时,小麦种子细胞呼吸的类型是_____________ ,该呼吸方式发生的场所是____________ 储存种子应选____________ (填“A”或“B”)点所对应的氧浓度。
(3)设计实验验证浸泡的小麦的根细胞产生了上述(1)中物质:____________ 。
(1)小麦长时间浸泡会因烂根而死亡,原因主要是根细胞无氧呼吸产生的
(2)图中A点时,小麦种子细胞呼吸的类型是
(3)设计实验验证浸泡的小麦的根细胞产生了上述(1)中物质:
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【推荐1】研究发现,植物的Rubisco酶具有“两面性”,CO2浓度较高时,该酶催化C5与CO2反应;O2浓度较高时,该酶催化C5与O2反应,产物到线粒体中会产生CO2,这种植物在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸。图1是某种猕猴桃叶肉细胞光合作用和有氧呼吸的过程示意图,①~④表示生理过程;图2是科研人员在某山区研究夏季6:00﹣19:00时,遮阳对猕猴桃净光合速率影响结果的曲线。
(1)图1过程①~④中,发生在生物膜上的有_______ (填序号),过程③产生的[H]中的氢元素来源于___________ 。在较高CO2浓度环境中,Rubisco酶所催化反应的产物是__________ ,与光呼吸相区别,研究人员常把有氧呼吸称为“暗呼吸”,从反应场所上看,光呼吸发生在叶绿体和线粒体中,暗呼吸发生在__________________ 中。
(2)图2中Q点的净光合速率比P点低,主要是由于_______ (环境因素)造成的。N点的净光合速率比M点低,主要是由于________ 导致图1中过程②明显减慢所致。
(3)夏季中午,部分植物会出现“光合午休”现象,此时光合作用速率明显减弱,而CO2产生速率明显增强,其中CO2产生速率明显增强原因是____________________________ 。由曲线可知,35%遮阳能增加净光合速率,推测原因为:适当遮光可能导致叶绿素含量增加。请设计实验验证推测是否正确,写出实验思路:____________________ 。
(1)图1过程①~④中,发生在生物膜上的有
(2)图2中Q点的净光合速率比P点低,主要是由于
(3)夏季中午,部分植物会出现“光合午休”现象,此时光合作用速率明显减弱,而CO2产生速率明显增强,其中CO2产生速率明显增强原因是
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【推荐2】野生型棉花品种Z16中转入BT抗虫基因后获得转基因抗虫棉品种Z30。某农科所在相同条件下培养棉花品种Z16和Z30,在苗期后期测定两者叶片的光合作用及植株的有关生理指标,所得结果如下所示。
注:①核酮糖二磷酸(五碳糖)羧化酶(RuBP 羧化酶)是暗反应的关键酶之一;②Pn:净光合速率(即以每平方米叶面每秒钟吸收CO2的速率为参照依据,单位为 μmol m-2 s-1;③太阳辐射中能被绿色植物用来进行光合作用的那部分能量称为光合有效辐射,简称PAR。
(1)图1中色素1的名称是______________ ,色素1接受光能后会释放出___________ 。
(2)光照强度不变的情况下,上述棉花品种的植株在光反应过程阶段,下列因素中影响光合有效辐射(PAR)利用的有________ 。
A.色素的种类、含量和比例 B.叶绿体的数量及分布
C.气孔开放度 D.叶面积
(3)由图2推测,与野生型棉花品种Z16相比,转基因棉花Z30 的干物质量减少是由于_______________________________________________________________________ 。
(4)比较图2和3可知,野生型棉花品种Z16与转基因棉花Z30光合作用速率出现差异的主要因素是__________________________________________________________ 。
注:①核酮糖二磷酸(五碳糖)羧化酶(RuBP 羧化酶)是暗反应的关键酶之一;②Pn:净光合速率(即以每平方米叶面每秒钟吸收CO2的速率为参照依据,单位为 μmol m-2 s-1;③太阳辐射中能被绿色植物用来进行光合作用的那部分能量称为光合有效辐射,简称PAR。
(1)图1中色素1的名称是
(2)光照强度不变的情况下,上述棉花品种的植株在光反应过程阶段,下列因素中影响光合有效辐射(PAR)利用的有
A.色素的种类、含量和比例 B.叶绿体的数量及分布
C.气孔开放度 D.叶面积
(3)由图2推测,与野生型棉花品种Z16相比,转基因棉花Z30 的干物质量减少是由于
(4)比较图2和3可知,野生型棉花品种Z16与转基因棉花Z30光合作用速率出现差异的主要因素是
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【推荐3】科研人员以野生型拟南芥为材料进行了相关实验,探究气孔开度的影响因素。首先对若干组野生型拟南芥进行干旱处理,发现其ABA含量均有所升高,进一步测定其叶肉细胞渗透压和气孔阻力,绘制出三者之间的变化关系,如图1所示,ABA调节机制与保卫细胞内K+浓度有关,其作用机制如图2所示。
(1)拟南芥叶肉细胞中的光合色素分布在_______ ,作用是__________ 。可用体积分数为95%的乙醇中加入________ 来代替无水乙醇提取色素。
(2)据图分析可知,恢复浇水能提高拟南芥光合作用强度,理由是___________ 。
(3)由图2可知,K+出细胞的运输方式是_________ ,ABA与受体结合后,通过关闭气孔和抑制气孔打开两条途径协同作用,即___________ ,调节保卫细胞内K+浓度,使气孔维持关闭状态。
(4)为进一步研究ABA受体与气孔关闭的关系,研究者以野生型拟南芥植株和超表达ABA受体基因的拟南芥植株为材料设置对照实验,进行培养并定期测量叶片的________ ;若___________ ,则说明ABA受体增多能够加速气孔关闭。
(1)拟南芥叶肉细胞中的光合色素分布在
(2)据图分析可知,恢复浇水能提高拟南芥光合作用强度,理由是
(3)由图2可知,K+出细胞的运输方式是
(4)为进一步研究ABA受体与气孔关闭的关系,研究者以野生型拟南芥植株和超表达ABA受体基因的拟南芥植株为材料设置对照实验,进行培养并定期测量叶片的
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【推荐1】某科研人员研究了日光温室中的黄瓜不同叶位叶片的光合作用。
(1)研究者分别测定日光温室中同一品种黄瓜________ 叶片的光合速率,实验结果如甲图所示。据图可知,光合速率从大到小排列的叶片顺序依次为_________________ 。研究者推测,这与叶片中叶绿体的发育状况不同有关。
(2)为了证实(1)的推测,研究者进一步观察不同叶位叶片的叶绿体超微结构,得到乙表所示结果。
①实验结果表明,不同叶位叶片光合速率的高低与叶绿体超微结构的观察结果_________ (选填“完全一致”或“不完全一致”)。
②叶绿体中对光能的吸收发生在__________ (场所),虽然基部叶的叶绿体超微结构特征是对_________ 环境的一种适应,但是基部叶光合速率仍然最低。因此进一步推测,除了叶龄因素外,光合速率的差异可能还与叶片接受的光照强度不同有关。
(3)为了证实(2)中的推测,可在同一光照强度下测定不同叶位叶片的光合速率,与(1)的结果相比较,若______________ ,则证实这一推测成立。
(4)根据上述研究结果,请你为温室栽培提高黄瓜产量,提出两点可行建议:
①_______________________________ ;②_______________________________ 。
(1)研究者分别测定日光温室中同一品种黄瓜
(2)为了证实(1)的推测,研究者进一步观察不同叶位叶片的叶绿体超微结构,得到乙表所示结果。
①实验结果表明,不同叶位叶片光合速率的高低与叶绿体超微结构的观察结果
②叶绿体中对光能的吸收发生在
(3)为了证实(2)中的推测,可在同一光照强度下测定不同叶位叶片的光合速率,与(1)的结果相比较,若
(4)根据上述研究结果,请你为温室栽培提高黄瓜产量,提出两点可行建议:
①
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【推荐2】在暗反应中与CO2发生反应的物质是RuBP,二者发生羧化反应生成3-磷酸甘油酸,该反应需要Rubisco酶的参与。研究证明,Rubisco是一种兼性酶,既能催化上述羧化反应,也能催化加氧反应(即RuBP与O2反应,生成磷酸乙醇酸,进而转变为乙醇酸,然后经过一系列转变形成CO2和H2O,这一系列过程称为光呼吸。光呼吸在叶绿体、过氧化物体、线粒体中进行),其催化方向取决于CO2/O2浓度比。请回答下列问题
(1)暗反应的进行不需要光照,但受到光照的影响,这是因为___________ 。
(2)Rubisco酶的存在场所为___________ ,Rubisco酶既可催化RuBP与CO2反应,也可催化RuBP与O2反应,其“两面性”可能因为在不同环境中酶___________ 发生变化导致其功能变化。
(3)在较高CO2浓度环境中,Rubisco酶所催化反应的产物是___________ ,该产物进一步应还需要___________ (物质)。
(4)由于光呼吸的存在,会___________ (填“降低”或“增大”)植物体内有机物的积累速率。Rubisco的催化方向取决于CO2/O2浓度比,请推测具体的情况:___________ 。
(1)暗反应的进行不需要光照,但受到光照的影响,这是因为
(2)Rubisco酶的存在场所为
(3)在较高CO2浓度环境中,Rubisco酶所催化反应的产物是
(4)由于光呼吸的存在,会
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【推荐3】请结合对光合作用的认识,完成以下问题。下图表示光合作用的部分化学反应。
1.图甲所示的反应属于光合作用中的_________ 阶段,发生的场所是_________ ,图中①的名称是_________ ,e经过一系列的传递,最终传递给_________ 。
2.图乙中显示产物TP去向有_________ 条。淀粉是光合作用产物之一,其合成的场所是_________ 。TP最后通过合成_________ (物质)运出叶肉细胞
3.下图显示了不同环境因素对番茄植株叶片光合速率影响的实验结果。
上图中OC段影响光合速率的主要因素是___________________________________ ,A点和B点光合速率产生差异的主要因素是___________________________________ 。在上图实验的基础上,若要探究CO2浓度对光合速率的影响,可增加实验组③的条件为__________ CO2、__________ ℃。
某实验小组为了探究影响光合作用的因素,设计了如下图的装置图。
4.该实验模拟的是__________ (因素)对植物光合速率的影响。实验中用日光灯代替白炽灯的原因是_______________________________ 。
1.图甲所示的反应属于光合作用中的
2.图乙中显示产物TP去向有
3.下图显示了不同环境因素对番茄植株叶片光合速率影响的实验结果。
上图中OC段影响光合速率的主要因素是
某实验小组为了探究影响光合作用的因素,设计了如下图的装置图。
4.该实验模拟的是
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【推荐1】某地在脱贫攻坚的过程中,指导当地农户种植蒲公英和细辛两种中药材。图甲为两种植物种植在适宜温度、不同光照强度下单位面积叶片的O2释放量,图乙为蒲公英一个叶肉细胞内的一系列反应过程。请据图回答问题:
(1)图甲中曲线可代表植物的_________ (填“总光合作用”或“净光合作用”)速率随光照强度的变化。在该环境中,蒲公英的呼吸速率为_______ (用单位时间O2的变化量表示)。光照强度达到b后,细辛的氧气释放量不再随光照强度的增加而继续增加,其外部限制因素可能是________ 。
(2)光照强度达到______ 点之后,蒲公英的有机物积累速度开始超过细辛。
(3)乙图中①、②代表的物质依次是______ 、________ 。若A、B、C、D代表不同的反应过程,则其中可发生ATP合成的是________ 。用一个化学反应式概括C、D过程:________ 。
(1)图甲中曲线可代表植物的
(2)光照强度达到
(3)乙图中①、②代表的物质依次是
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【推荐2】如图为甲、乙两种植物在一定温度及CO2充足的条件下,CO2吸收量随光照强度变化的曲线图(假设呼吸速率不变),请回答以下问题:
(1)光照强度为A时,甲植物叶肉细胞中能产生[H]的细胞器有_____ ,乙植物叶肉细胞_____ (填“需要”或“不需要”)从外界吸收CO2.
(2)光照强度为C、D时,比较甲、乙植物的光反应产物量的多少分别是_____ 、_____ (填“甲多”“一样多”或“乙多”),与其直接相关的内部影响因素是甲、乙植物叶绿体中_____ 。
(3)光照强度为D时,提高甲、乙植物CO2吸收量的措施分别是_____ 和_____ 。乙植物在光照强度为D的条件下,一昼夜光照10小时,1m2叶片一昼夜使环境中CO2发生的变化量为_____ 。
(4)甲、乙两种植物中,_____ 植物更适合在弱光下生长,因为_____ 。
(1)光照强度为A时,甲植物叶肉细胞中能产生[H]的细胞器有
(2)光照强度为C、D时,比较甲、乙植物的光反应产物量的多少分别是
(3)光照强度为D时,提高甲、乙植物CO2吸收量的措施分别是
(4)甲、乙两种植物中,
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【推荐3】光补偿点与光饱和点是研究光照强度对植物光合作用影响的两个重要指标。光补偿点是指植物光合速率与呼吸速率相等时环境中的光照强度;光饱和点是指植物光合速率达到最大值时环境中的最低光照强度。请回答相关问题:
(1) 早春采用密闭玻璃温室育苗时,一段时间后植物光饱和点对应的光合速率往往________ (填降低或升高),植物的光补偿点会________ (填降低或升高),因此要提高育苗质量应当采取______________________ (至少答出两点)等措施。
(2)如果两种农作物的光补偿点相同,则它们在光补偿点时实际光合作用速率__________ (填相同不同或不一定相同),原因是____________________ 。
(3)图甲是玉米及其他两种农作物的光照强度和光合速率关系图,图乙表示某日光温室大棚蔬菜在不同温度和光照强度下光合作用强度变化趋势。请回答下列问题:
①图甲中,______ 植物适宜与玉米间作,理由是___________________________________ 。
②分析图乙中的两条曲线,温度为25 ℃、光照强度小于2 klx,采取________________ 措施有助于提高作物的产量,判断依据是_________________________________________ 。
③由图乙可知,若某一天温度为25 ℃,光照强度大于1 klx小于2 klx,光照时间为12小时,则一昼夜后该蔬菜的干重将________ (填增加减少或不变)。
(1) 早春采用密闭玻璃温室育苗时,一段时间后植物光饱和点对应的光合速率往往
(2)如果两种农作物的光补偿点相同,则它们在光补偿点时实际光合作用速率
(3)图甲是玉米及其他两种农作物的光照强度和光合速率关系图,图乙表示某日光温室大棚蔬菜在不同温度和光照强度下光合作用强度变化趋势。请回答下列问题:
①图甲中,
②分析图乙中的两条曲线,温度为25 ℃、光照强度小于2 klx,采取
③由图乙可知,若某一天温度为25 ℃,光照强度大于1 klx小于2 klx,光照时间为12小时,则一昼夜后该蔬菜的干重将
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