CAM(景天酸代谢)植物有适应环境的一种特殊的碳同化方式,夜间气孔开放,吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用,请回答下列问题:
(1)与其他植物相比,在____ 的环境中CAM植物具有更大的生存优势。CAM植物光合作用过程中,CO2被固定的场所是____ 。
(2)CAM植物夜晚不能合成(CH2O)的原因是____ ,白天光合作用所需的CO2由_____ (填生理过程)提供。
(3)上午10点,若突然提高CAM植物所处环境中的CO2浓度,则短时间内叶肉细胞内C5的含量变化为____ (填“升高”、“降低”或“基本不变”)。
(4)甲同学欲探究仙人掌(CAM植物)的呼吸速率,夜间将仙人掌置于密闭空间内,测定单位时间容器内CO2的增加量。乙同学认为该方法不合理,他的判断依据是____ 。
(1)与其他植物相比,在
(2)CAM植物夜晚不能合成(CH2O)的原因是
(3)上午10点,若突然提高CAM植物所处环境中的CO2浓度,则短时间内叶肉细胞内C5的含量变化为
(4)甲同学欲探究仙人掌(CAM植物)的呼吸速率,夜间将仙人掌置于密闭空间内,测定单位时间容器内CO2的增加量。乙同学认为该方法不合理,他的判断依据是
更新时间:2024-05-04 10:23:36
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【推荐1】镉是一种有毒重金属,会对人体健康造成危害。生物炭能有效吸附土壤中的重金属,减少作物对重金属的吸收和转运。为探究不同比例生物炭对镉污染农田中番茄产量和品质及其土壤环境的影响,研究者设计4个处理(CK:不添加生物炭;T1:1%生物炭;T2:3%生物炭;T3:5%生物炭)进行相关实验研究,结果如下表所示。
不同处理对番茄产量和品质及其土壤环境的影响
注:碱解氢含量高低可以反映土壤养分多少。
(1)番茄在农田生态系统中的成分是_____________ ,作用是_____________ 。
(2)农田中的镉会对人体健康造成危害的原因是_____________ 。
(3)实验过程中,每个处理设置9个重复的目的是_____________ 。结果表明,与CK处理相比,______________ 处理的番茄产量和品质提升效果最显著,推测可能的原因是_____________ 。
不同处理对番茄产量和品质及其土壤环境的影响
处理 | 产量kg | Vc含量mg/kg | 番茄红素含量mg/kg | 可溶性糖含量mg/kg | 腐殖质含量g/kg | 碱解氮含量g/kg | 土壤纤维素酶活性mg·g-1·d-1 |
CK | 80.33 | 46.69 | 4.17 | 4.81 | 9.47 | 23.77 | 1.37 |
T1 | 108.00 | 54.45 | 7.91 | 5.90 | 19.60 | 43.70 | 1.98 |
T2 | 140.33 | 58.22 | 8.94 | 6.60 | 23.64 | 47.42 | 2.22 |
T3 | 119.67 | 56.48 | 8.32 | 6.14 | 24.56 | 44.45 | 2.07 |
注:碱解氢含量高低可以反映土壤养分多少。
(1)番茄在农田生态系统中的成分是
(2)农田中的镉会对人体健康造成危害的原因是
(3)实验过程中,每个处理设置9个重复的目的是
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【推荐2】研究发现,Rubisco酶是绿色植物细胞中含量最丰富的蛋白质,由核基因控制合成的小亚基和叶绿体基因控制合成的大亚基组成,功能上属于双功能酶。当CO2浓度较高时,该酶催化C5与CO2反应,完成光合作用;当O2浓度较高时,该酶却错误的催化C5与O2反应,产物经一系列变化后到线粒体中生成CO2,这种植物在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸。回答下列问题:
(1)Rubisco酶在细胞的________________________ 中的核糖体上合成。在较高CO2浓度环境中,Rubisco酶所催化的反应产物是________________________ ,其发挥作用的场所是____________________ 。
(2)当胞间CO2与O2浓度的比值减小时,有利于植物进行光呼吸而不利于光合作用有机物的积累。请从C5的角度分析,原因是________
(3)为纠正Rubisco酶的错误反应,光合植物创造了多种高代价的补救机制,如有的细胞中产生一种特殊蛋白质微室,将CO2浓缩在Rubisco酶周围。该机制形成的意义是_____
(1)Rubisco酶在细胞的
(2)当胞间CO2与O2浓度的比值减小时,有利于植物进行光呼吸而不利于光合作用有机物的积累。请从C5的角度分析,原因是
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解题方法
【推荐3】胡杨是一种具有典型异形叶性特征(即同一植株不同部位或同一植物在不同环境中具有不同叶形的现象)的乔木,其叶形有条形、锯齿形和卵形。为探究叶形对胡杨光合作用强度的影响,研究人员通过实验测得不同光照强度对胡杨不同叶形的光合速率的影响,结果如图所示。(注:光补偿点是指一定条件下,光合作用速率与呼吸作用速率相等时的光照强度。光饱和点是指植物在一定条件下,光合作用的速率达到上限,不再增加时的光照强度。)
(1)图中B点时,条形叶的叶肉细胞产生ATP的场所有___________ 。适当提高CO2的浓度,B点会_____ 移(填“左、右、左下、右上或不”)。与E点相比较,F点的叶肉细胞中三碳化合物的含量___________ (填“较高”“相同”或“较低”)。
(2)L点时,卵形叶在单位时间、单位叶面积中有机物的制造量大于条形叶,理由是___________ 。
(3)据图分析,生长在胡杨树冠下层的叶片是哪种?请写出理由:____________ 。
(1)图中B点时,条形叶的叶肉细胞产生ATP的场所有
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【推荐1】植物叶表皮组织上的气孔,由两个保卫细胞围绕而成。以下图1表示气孔结构,图2表示气孔运动机理。请据图回答:
(1)保卫细胞与叶表皮细胞在结构和生理上最主要的区别是___________________ ,出现这一差异的根本原因是_______________________ 。
(2)用 “上升”、“下降”或“不变”完成图2中的内容:①______ ;②______ ;③______ 。
(3)为探究不同条件下蚕豆叶片气孔的开启和关闭情况,某小组设计了如下实验:
4小时后,结果如下表:
请根据上表数据,在方框图内用柱形图表示pH对气孔开闭的影响__________ 。
(4)若想进一步探究不同离子(如Na+和K+)对蚕豆叶片气孔开闭的影响,请补充设计实验思路:加一组实验组,将___________ 蚕豆叶片放入pH为7 的NaCl溶液、光照(或黑暗)条件处理,___ 小时后,______ 、观察、统计、记录气孔开闭情况。
(1)保卫细胞与叶表皮细胞在结构和生理上最主要的区别是
(2)用 “上升”、“下降”或“不变”完成图2中的内容:①
(3)为探究不同条件下蚕豆叶片气孔的开启和关闭情况,某小组设计了如下实验:
4小时后,结果如下表:
气孔开闭情况 组别 | 完全开放(%) | 半开放(%) | 关闭(%) |
甲组 | 40.0 | 42.0 | 18.0 |
乙组 | 1.0 | 11.0 | 88.0 |
丙组 | 21.0 | 42.0 | 37.0 |
请根据上表数据,在方框图内用柱形图表示pH对气孔开闭的影响
(4)若想进一步探究不同离子(如Na+和K+)对蚕豆叶片气孔开闭的影响,请补充设计实验思路:加一组实验组,将
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解题方法
【推荐2】大气中浓度持续升高的CO2会导致海水酸化,影响海洋藻类生长进而影响海洋生态。龙须菜是我国重要的一种海洋大型经济藻类,生长速度快,一年可多次种植和收获。科研人员设置不同CO2浓度(大气CO2浓度LC和高CO2浓度HC)和磷浓度(低磷浓度LP和高磷浓度HP)的实验组合进行相关实验,结果如下图所示。回答下列问题:
(1)本实验的目的是探究在一定光照强度下__________ ,实验测得的净光合速率可表示为_____________ (答出一种表示方式即可)。
(2)由图可知,光照强度较强时,大气CO2条件下,高磷浓度能______ 龙须菜的净光合速率。磷等矿质元素的大量排放导致了某海域海水富营养化,有人提出可以在该海域种植龙须菜。结合以上研究结果,从经济效益和环境保护的角度分析种植龙须菜的理由是______________ 。
(3)为进一步研究海水酸化对龙须菜生长的影响,请简述实验思路:_______________ 。
(1)本实验的目的是探究在一定光照强度下
(2)由图可知,光照强度较强时,大气CO2条件下,高磷浓度能
(3)为进一步研究海水酸化对龙须菜生长的影响,请简述实验思路:
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【推荐3】近年来中国遭遇史上较严重雾霾天气,雾霾除对人们的呼吸健康造成严重影响之外,也对某些植物的生命活动产生明显影响,某校生物兴趣小组针对雾霾对植物光合作用的影响进行了研究。
(1)该小组分析认为:首先雾霾天气直接影响叶绿体中的_______ (产物)产生,其次雾霾堵塞气孔,会引起叶肉细胞间隙_______ 下降,进而影响光合作用的暗反应阶段。
(2)香樟是一种良好的绿化树种,能吸收多种有害物质,对雾霾环境具有一定的净化作用。下图表示在适宜的CO2浓度、温度和水分等条件下,该兴趣小组所测得的香樟植株叶片光合作用强度与光照强度的关系,请分析回答下列问题:
①与光合作用相关的色素分布在_______ ,限制bc段光合速率的主要环境因素是_______ 。
②若饱和点对应的光照强度突然降到补偿点,短时间内叶绿体中C3的含量将会_______ (填“增加”或“减少”)。
③雾霾天气会使植株叶肉细胞的光合速率较长时间处于ab之间,此时叶肉细胞中CO2浓度最低的场所是_______ 。
(1)该小组分析认为:首先雾霾天气直接影响叶绿体中的
(2)香樟是一种良好的绿化树种,能吸收多种有害物质,对雾霾环境具有一定的净化作用。下图表示在适宜的CO2浓度、温度和水分等条件下,该兴趣小组所测得的香樟植株叶片光合作用强度与光照强度的关系,请分析回答下列问题:
①与光合作用相关的色素分布在
②若饱和点对应的光照强度突然降到补偿点,短时间内叶绿体中C3的含量将会
③雾霾天气会使植株叶肉细胞的光合速率较长时间处于ab之间,此时叶肉细胞中CO2浓度最低的场所是
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【推荐1】某研究小组发现生长在热带雨林的植物气孔都较大,对某热带雨林生态系统四个季节植物的吸收速率与植物呼吸速率进行测量,结果如下表所示。回答下列问题:
(1)光反应阶段场所是______ ,这里有与光合作用有关的______ 和吸收光能的______ 。
(2)由上表可知该生态系统植物四季的呼吸速率几乎相等,由此猜测该生态系统不同季节的温度、______ 、二氧化碳浓度等基本保持不变。据研究,温度对叶肉细胞光合作用和呼吸作用的影响不完全相同,其原因是______ 。
(3)由上表可知该生态系统植物的光合作用速率在四季中______ 最小,______ 最大,光合作用速率最大的值为______ mg·m-2·s-1。
(4)由上表可知该生态系统植物在四季中______ 有机物积累量最多,依据是______ 。
雾凉季 | 干热季 | 雨季前期 | 雨季后期 | |
吸收速率(mg·m-2·s-1) | 0.850 | 0.702 | 0.863 | 0.874 |
呼吸速率(mg·m-2·s-1) | 0.198 | 0.211 | 0.270 | 0.228 |
(2)由上表可知该生态系统植物四季的呼吸速率几乎相等,由此猜测该生态系统不同季节的温度、
(3)由上表可知该生态系统植物的光合作用速率在四季中
(4)由上表可知该生态系统植物在四季中
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【推荐2】河北邢台素有“中国酸枣之乡”的美誉,酸枣具有较强的抗旱能力。为研究酸枣对干旱的适应机制,科研小组测定了不同土壤水分条件下酸枣叶片的相关指标变化,结果如下表所示。其中气孔导度代表气孔的开放程度,非光化学荧光淬灭(NPQ)代表色素吸收的光能中以热能形式耗散的能量,当植物吸收的光能超出光合作用的光能利用限度时,耗散能量能保护光合系统免受过剩光能的损伤。
(1)酸枣叶片内的光合色素分布在__________ 上,叶绿素主要吸收__________ 光。科研小组给酸枣浇灌H218O,一段时间后,在叶肉细胞检测到(CH218O),18O最可能转移的途径是:__________ 。
(2)据表分析,土壤水分小于65.1%时,酸枣叶片的净光合速率随土壤含水量的增加而逐渐__________ (填“增大”或“减小”),土壤水分为83.7%时,水分过多导致部分根细胞因缺氧而进行__________ ,该状态下葡萄糖中的能量除转化为ATP中的化学能外,还可以转换成____________________ 。
(3)正常情况下,光合色素吸收的光能的主要用途有:将水分解为H+和__________ ,H+可进一步生成NADPH;将光能转化为储存在__________ 中的活跃化学能。土壤水分为38.5%时,叶片NPQ明显上升,说明色素吸收的光能有相当一部分用于__________ ,以此减少过剩光能对光合系统的破坏。在此条件下色素吸收的大量光能不能及时转化为用于暗反应的活跃化学能,据表分析其原因是____________________________ 。
土壤水分(%) | 净光合速率(μmol·m-2·m-1) | 气孔导度(μmol·m-2·m-1) | 胞间CO2浓度(μmol·mol-1) | NPQ(相对值) |
83.7 | 13.2 | 192 | 332 | 0.72 |
65.1 | 16.3 | 238 | 251 | 0.90 |
49.3 | 12.6 | 147 | 221 | 0.98 |
38.5 | 5.2 | 70 | 182 | 1.12 |
21.5 | 0.4 | 26 | 233 | 0.93 |
(2)据表分析,土壤水分小于65.1%时,酸枣叶片的净光合速率随土壤含水量的增加而逐渐
(3)正常情况下,光合色素吸收的光能的主要用途有:将水分解为H+和
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【推荐3】低温胁迫使植物生长延缓,发育受到抑制,是制约粮食作物和经济作物高产、稳产的重要因素。某科研小组研究了轻度低温胁迫和重度低温胁迫对植物的影响,下表表示对照组、轻度低温胁迫组和重度低温胁迫组测得的植物净光合速率、气孔开度及胞间二氧化碳浓度的比较;图1和图2分别表示对照组和低温胁迫下的叶绿素含量,已知叶绿体中只有少量的叶绿素a具有转化光能的作用。据此回答下列问题:
(1)已知低温会使叶绿素(a+b)含量下降,由图可知,叶绿素b的降解速率__________ (填“大于”或“小于”)叶绿素a的,请从植物对环境适应的角度分析原因是__________ ;低温胁迫下叶绿素含量下降,原因除了低温会使叶绿素分解外,还可能是__________ 。
(2)据表分析可判断,重度低温胁迫下,限制光合作用的主要因素__________ (填“是”或“不是”)气孔因素,如果是,说明原因,如果不是,从暗反应角度说明限制光合作用的主要因素是什么? __________ 。
组别 | 对照组 | 轻度低温胁迫组 | 重度低温胁迫组 |
净光合速率/(μmol·m-2·s-1) | 6.20 | 5.68 | 3.66 |
气孔开度/(μmol·m-2·s-1) | 0.182 | 0.164 | 0.138 |
胞间二氧化碳浓度/(μmol·m-2·s-1) | 242 | 234 | 252 |
(1)已知低温会使叶绿素(a+b)含量下降,由图可知,叶绿素b的降解速率
(2)据表分析可判断,重度低温胁迫下,限制光合作用的主要因素
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