小麦和玉米是临汾地区主要的农作物。一般玉米植株的CO₂补偿点比小麦植株的低(CO₂补偿点通常是指光合速率与呼吸速率相等时的环境CO₂浓度)。下图为不同CO₂浓度下,玉米和小麦植株的光合速率曲线。回答下列问题:________ 上进行,产物有_______ (答出三点)。
(2)据图分析,曲线甲表示________ 植株在不同CO₂浓度下光合速率的变化。甲乙两曲线的交点表示此时甲植物光合作用制造的有机物量比乙植物光合作用制造的有机物量________ (填“相等”或“多”或“少”或“无法判断”)。
(3)若将正常生长的玉米、小麦植株置于同一密闭透明容器内,给予充足的光照、适宜的温度等条件,_______ 植株存活时间更长,原因是________ 。
(1)小麦和玉米叶肉细胞的光反应阶段都在
(2)据图分析,曲线甲表示
(3)若将正常生长的玉米、小麦植株置于同一密闭透明容器内,给予充足的光照、适宜的温度等条件,
更新时间:2024-05-10 07:58:31
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【推荐1】铜绿微囊藻是淡水中常见的一种蓝藻,它们能够将大气中的氮固定为可利用的氮源。当其在富营养化的水体中大量繁殖时,会导致水体变质,这种现象俗称“水华”。研究者尝试用中草药黄连提取物——小檗碱来抑制铜绿微囊藻的生长。
(1)在铜绿微囊藻培养液中添加 4mg/L 小檗碱,分别在黑暗(图甲)和正常光照(图乙)两种条件下培养,每 24h 取样测定培养液中藻细胞密度,结果如下图所示。
根据实验结果,从生理过程分析,可推断出___________________________________________ (结论)。
(2)已知光合作用的光反应主要在光系统Ⅱ(PSⅡ)和光系统Ⅰ(PSⅠ)内进行。这两个光系统协同完成受光激发推动的高能电子从H2O向NADP+的传递,最终形成的__________ 用于暗反应中__________ 过程。为进一步研究小檗碱的作用机制,测定了铜绿微囊藻的全链电子传递活性、PSII 和 PSI 电子传递活性,结果见下表。
结果表明,小檗碱抑制铜绿微囊藻光合作用的主要作用位点位于______________ 。
(3)另有实验表明,小檗碱无法对绿藻类的光合作用发挥效应。从细胞结构的角度分析,小檗碱对绿藻类无效的原因可能是___________________________ 。
(4)为有效控制铜绿微囊藻的增长,一方面需要对污水中含______ (填“氮”或“磷”)量进行控制,另一方面可以在排污口附近种植芦苇、莲等挺水植物,这体现了生物多样性的_______ 价值。
(1)在铜绿微囊藻培养液中添加 4mg/L 小檗碱,分别在黑暗(图甲)和正常光照(图乙)两种条件下培养,每 24h 取样测定培养液中藻细胞密度,结果如下图所示。
根据实验结果,从生理过程分析,可推断出
(2)已知光合作用的光反应主要在光系统Ⅱ(PSⅡ)和光系统Ⅰ(PSⅠ)内进行。这两个光系统协同完成受光激发推动的高能电子从H2O向NADP+的传递,最终形成的
小檗碱浓度 (mg/L) | 光合电子传递活性(µmolO2·mgChla-1·h-1) | ||
全链 | PSⅡ | PSⅠ | |
0 | 132.63 | 248.06 | 62.75 |
0.5 | 108.53 | 103.85 | 69.23 |
结果表明,小檗碱抑制铜绿微囊藻光合作用的主要作用位点位于
(3)另有实验表明,小檗碱无法对绿藻类的光合作用发挥效应。从细胞结构的角度分析,小檗碱对绿藻类无效的原因可能是
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【推荐2】植物工厂是全人工光照等环境条件智能化控制的高效生产体系。生菜是植物工厂常年培植的速生蔬菜,回答下列问题。
(1)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,最终转化为_______ 。植物工厂选用红蓝光组合LED灯培植生菜,选用红蓝光的依据是___ 。生菜成熟叶片在不同光照强度下净光合速率的变化曲线如图,培植区的光照强度应设置在___ 点所对应的光照强度。
(2)将培植区的光照/黑暗时间设置为14h/10h,研究温度对生菜成熟叶片光合速率和呼吸速率的影响,结果如图,光合作用最适温度比呼吸作用最适温度___ (选填“高”或“低”);若将培植区的温度从T5调至T6,培植24h后,与调温前相比,生菜植株的有机物积累量___ (选填“升高”或“下降”)。
(3)研究发现,适当遮光可以导致叶绿素含量增加,有利于生菜幼苗的生长。请设计一个简单的实验验证上述发现,简要写出实验思路:________ 。
(1)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,最终转化为
(2)将培植区的光照/黑暗时间设置为14h/10h,研究温度对生菜成熟叶片光合速率和呼吸速率的影响,结果如图,光合作用最适温度比呼吸作用最适温度
(3)研究发现,适当遮光可以导致叶绿素含量增加,有利于生菜幼苗的生长。请设计一个简单的实验验证上述发现,简要写出实验思路:
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【推荐3】科研工作者发现植物的细胞呼吸除具有与动物细胞相同的途径外,还包括另一条由交替氧化酶(AOX)主导的途径,AOX呼吸途径有重要的光破坏防御作用。图甲表示叶肉细胞内的细胞呼吸途径及AOX呼吸途径的光破坏防御机制。
(1)若要将叶肉细胞中叶绿体与线粒体等细胞器分离,可以采用的方法是_______ (答1种即可),叶肉细胞中叶绿素主要吸收________ 。
(2)暗反应阶段,NADPH的作用是_______ 。强光环境下,植物细胞通过“苹果酸—草酰乙酸穿梭”途径,将过多的NADPH转移出叶绿体,并最终通过AOX呼吸途径将其中大部分能量以______ 形式散失,从而有效缓解强光对植物细胞内光系统的损伤。
(3)研究者推测,eATP可能是作为一种信号分子调节植物的光合作用。为探究eATP对植物光合速率的影响,科研小组用去离子水配制了适宜浓度的eATP溶液,并用其处理菜豆的叶片。一段时间后,测定叶片净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度,结果如图乙所示。________ ,并在相同的条件下培养。根据实验结果,eATP能提高菜豆叶片的净光合速率,原因可能是______ 。
②活性氧(ROS)能促进植物叶肉细胞气孔的开放,NADPH氧化酶是合成ROS的关键酶。科研人员用eATP处理NADPH氧化酶基因缺失突变体,发现净光合速率与对照组基本一致。试推测eATP调节植物光合速率的机制________ 。
注:iATP为细胞内ATP,eATP为细胞外ATP
乙
请回答下列问题:(1)若要将叶肉细胞中叶绿体与线粒体等细胞器分离,可以采用的方法是
(2)暗反应阶段,NADPH的作用是
(3)研究者推测,eATP可能是作为一种信号分子调节植物的光合作用。为探究eATP对植物光合速率的影响,科研小组用去离子水配制了适宜浓度的eATP溶液,并用其处理菜豆的叶片。一段时间后,测定叶片净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度,结果如图乙所示。
乙
①该实验对照组的处理方式为②活性氧(ROS)能促进植物叶肉细胞气孔的开放,NADPH氧化酶是合成ROS的关键酶。科研人员用eATP处理NADPH氧化酶基因缺失突变体,发现净光合速率与对照组基本一致。试推测eATP调节植物光合速率的机制
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【推荐1】图甲表示某植物叶肉细胞叶绿体内的部分代谢过程示意图,图乙表示在最适温度及其他条件保持不变的条件下,该植物叶片CO2释放量随光强度变化的曲线。请据图回答下列问题:
(1)由图甲可知,3-磷酸甘油酸在①和ATP的作用下被还原为③___________ ,其中的①为3-磷酸甘油酸的还原提供了________ 和能量,②在______________ (场所)重新形成①。
(2)图乙所示,A点时光合作用O2产生量为____________ mmol/(m2·h)。若其他条件不变,CO2浓度下降则A点将向_______________ 移动。
(3)提取并分离该植物叶肉细胞中的光合色素时,滤纸条上自下而上第二条色素带的颜色是_________ ,该种色素溶液放在光源与分光镜之间,在光谱中可以看到最强的吸收区域是______________ 光这一区域。
(4)某兴趣小组用图丙所示的装置进行实验,探究环境因素对光合作用的影响。本实验可通过观察_______ 来定量判断光合速率的大小。若要探究光强度对光合作用的影响,则需调节自动控温器使装置的温度处于_____________ 条件。若实验用的光源只有一个且功率恒定,则可以通过调节_____________ 来控制光强度的变化。
(1)由图甲可知,3-磷酸甘油酸在①和ATP的作用下被还原为③
(2)图乙所示,A点时光合作用O2产生量为
(3)提取并分离该植物叶肉细胞中的光合色素时,滤纸条上自下而上第二条色素带的颜色是
(4)某兴趣小组用图丙所示的装置进行实验,探究环境因素对光合作用的影响。本实验可通过观察
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解题方法
【推荐2】莲藕是被广泛用于观赏和食用的植物,研究人员通过人工诱变筛选出一株莲藕突变体,其叶绿素含量仅为普通莲藕的56%,下图表示在25℃时不同光照强度下该突变体莲藕和普通莲藕的净光合速率,下表表示某光照强度下测得的突变体莲藕与普通莲藕相关生理指标。
注:气孔是植物叶片与外界进行气作交换的主要通道,气孔导度表示气孔张开的程度
(1)图中光照强度低于a时,突变体莲藕的净光合违率低于普通莲藕,推测引起这种差异的主要原因是________
(2)兴趣小组甲用纸层析法进行色素的分离、鉴定。色素分离的原理是不同色素在________ 中的溶解度不同,扩散速度不同,若出现颜色为________ 的色素带,说明有叶绿素a和叶绿素b,若突变体莲藕主要减少的色素为叶绿索b,则滤纸条上的色素带相对于普通莲藕显著差异为:________ 。
(3)根据表中信息推测,与普通莲藕相比,突变体莲属合成还原糖高的原因可是________ 。
(4)为了得到表中的实验结果,实验的设计条件应包含________ 。
①置于相同CO2度的环境②置于相同的温度环境③置于不同的光照强度④置于相同的湿度环境⑤植株样本足够⑥选用长势相似的植株
品种 | 气孔导度 | 胞间CO2 浓度 | 还原糖(mg·g-1鲜重) |
普通莲项 | 0.10 | 250 | 2.72 |
突变体 | 0.18 | 250 | 3.86 |
(1)图中光照强度低于a时,突变体莲藕的净光合违率低于普通莲藕,推测引起这种差异的主要原因是
(2)兴趣小组甲用纸层析法进行色素的分离、鉴定。色素分离的原理是不同色素在
(3)根据表中信息推测,与普通莲藕相比,突变体莲属合成还原糖高的原因可是
(4)为了得到表中的实验结果,实验的设计条件应包含
①置于相同CO2度的环境②置于相同的温度环境③置于不同的光照强度④置于相同的湿度环境⑤植株样本足够⑥选用长势相似的植株
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【推荐3】铁皮石斛具有独特的药用价值。为探究光照强度对悬浮培养的铁皮石斛生长的影响,实验小组做了相关实验,结果如下。
请回答:
(1)提取叶片中的色素时,不能加入清水作为提取液,而需要加入无水乙醇一起研磨,理由是________ 。
(2)实验过程需要定期同时更换相同的培养液,属于控制实验的________ 变量。
(3)叶绿素分布在叶绿体________ ,主要吸收________ 光。
(4)图甲说明光照强度与叶绿素含量的关系是:________ 。
(5)实验结果表明________ lx的光照比较适合铁皮石斛的生长。若要进一步探究最适合铁皮石斛生长的光照强度,需要在________ lx之间再设置一系列更小的光照强度梯度,重复上述实验,一段时间后测定各组培养液中________ ,其中________ 就是铁皮石斛生长的最适宜光照强度。
请回答:
(1)提取叶片中的色素时,不能加入清水作为提取液,而需要加入无水乙醇一起研磨,理由是
(2)实验过程需要定期同时更换相同的培养液,属于控制实验的
(3)叶绿素分布在叶绿体
(4)图甲说明光照强度与叶绿素含量的关系是:
(5)实验结果表明
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【推荐1】如图1表示将A、B两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中,在最适温度条件下给予适宜的光照,利用红外测量仪每隔5min测定小室中的CO2浓度。如图2表示将A、B两植物共同种植于密闭大棚内,测定24小时某种气体含量的变化情况。请回答下列问题:
(1)由如图1可知,从实验开始到第40min这一阶段,B植物比A植物干重变化的_______ (“大”、“小”、“相同”);影响A、B植物叶片的光合作用强度的主要环境因素是__________________ 。
(2)如图2中所测气体为_______ ,BC段该气体相对浓度增大的原因是_______ 。
(3)由如图1可知,若在如图的条件下延长观察时间,则_______ (“A”、“B”)植物首先不能正常生长,原因是__________________________________________________ 。
(1)由如图1可知,从实验开始到第40min这一阶段,B植物比A植物干重变化的
(2)如图2中所测气体为
(3)由如图1可知,若在如图的条件下延长观察时间,则
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【推荐2】环境因素会影响植物光合速率和呼吸速率。下图为某植物在不同温度条件下(其他条件相同且适宜)吸收速率或释放速率的变化曲线。已知该植物光合作用的最适温度低于呼吸作用的最适温度。请分析回答:
(1)图中表示释放速率变化曲线的是
(2)据图分析可知,不同温度条件下该植物固定的量可能相同,请结合图中某两个温度分析原因
(3)人工种植该植物时,若光照和黑暗时间均为12h且交替进行,在温度恒定的情况下,该植物生长最快的温度是
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【推荐3】在大气CO2浓度和适宜温度条件下,测定植物叶片在不同光照条件下的光合作用速率,光照强度与该植物叶片光合作用速率的关系及细胞中CO2的转移方向如图所示,据图回答下列问题:
(1)在图中a点所示条件下,该植物叶肉细胞内能够产生ATP的场所是________ 。
(2)在一昼夜中,将该植物叶片置于8 klx光照下10小时,其余时间置于黑暗中,则每100 cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为________ mg;将该植物叶片从光下移到暗处中,叶绿体的C5含量短时间内将________ 。
(3)如图所示曲线中b、c两点所代表的光合作用强度分别与图甲、乙、丙、丁的对应关系是:b点对应________ ;c点对应________ 。
(4)限制c点的环境因素是____ 。在温室中可通过增施有机肥提高作物的产量,其主要原因是_______ 。
(1)在图中a点所示条件下,该植物叶肉细胞内能够产生ATP的场所是
(2)在一昼夜中,将该植物叶片置于8 klx光照下10小时,其余时间置于黑暗中,则每100 cm2叶片一昼夜中CO2的净吸收量为
(3)如图所示曲线中b、c两点所代表的光合作用强度分别与图甲、乙、丙、丁的对应关系是:b点对应
(4)限制c点的环境因素是
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