玉米是我国主要的粮食作物之一,某科研小组以玉米为材料研究了不同光质对玉米光合作用的影响,实验结果如图,请回答下列问题:(1)高等绿色植物叶绿体中含有多种光合色素,常用_____ 法来分离。光合色素吸收的光能转化为_____ 中的化学能,可用于暗反应。
(2)从光合色素的角度推测,蓝光照射下的光合速率高于红光照射的原因是:_____ 。若突然将蓝光照射组的蓝光减弱,则短时间内叶绿体中_____ 的含量将增加(从“ATP、ADP、NADPH、C3、C5”中选择)。
(3)气孔是由两个保卫细胞围成的空腔,保卫细胞含有叶绿体,保卫细胞吸水,气孔开启,保卫细胞失水,气孔关闭,气孔导度大表示气孔开放程度大。据图可知蓝光可刺激气孔开放,其机理可能是_____ ,使保卫细胞渗透压增大,细胞吸水,气孔开放。相对于红光,蓝光照射下的气孔导度更大,但胞间CO2浓度却更低,其原因是_____ 。
(4)进一步研究发现,不同光质对玉米光合作用产物分布影响不同。现有正常生长的玉米植株若干,欲探究白光、红光、蓝光对光合作用产物在根、茎、叶中分布的影响,请利用放射性同位素标记的方法简要写出实验设计思路:_____ 。
(2)从光合色素的角度推测,蓝光照射下的光合速率高于红光照射的原因是:
(3)气孔是由两个保卫细胞围成的空腔,保卫细胞含有叶绿体,保卫细胞吸水,气孔开启,保卫细胞失水,气孔关闭,气孔导度大表示气孔开放程度大。据图可知蓝光可刺激气孔开放,其机理可能是
(4)进一步研究发现,不同光质对玉米光合作用产物分布影响不同。现有正常生长的玉米植株若干,欲探究白光、红光、蓝光对光合作用产物在根、茎、叶中分布的影响,请利用放射性同位素标记的方法简要写出实验设计思路:
更新时间:2024-05-25 19:51:50
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【推荐1】科研人员研究了不同土壤含水量对番茄叶片光合作用影响,土壤含水量分别为田间灌溉水量定额的最高指标的80-90%(对照组),65-80%(T1),50-65%(T2),30-50%(T 3),20-30%(T4),结果如表(气孔导度越大,气孔开放程度越大)。
(1)欲测定叶绿体中色素含量,可用_________ (溶剂)提取叶片中的色素,提取的色素溶液在光下___________ (能或否)完成光反应,用纸层析法分离叶绿体中的色素,距离滤液细线最近的色素颜色及名称___________ 。
(2)根据表格分析,T1组与对照组相比,光合速率下降可能的原因是______________ 。
(3)据表分析T3和T4组番茄叶片光合速率下降,可能的原因是细胞对二氧化碳的固定能力减弱,判断依据是_______________ 。
项目 组别 | 对照 | T1 | T2 | T3 | T4 |
叶绿素a | 1.35 | 1.49 | 1.54 | 1.70 | 1.54 |
叶绿素b | 0.37 | 0.41 | 0.47 | 0.43 | 0.41 |
净光合速率 | 6.20 | 5.68 | 5.06 | 3.66 | 2.88 |
气孔导度 | 0.182 | 0.164 | 0.147 | 0.138 | 0.110 |
胞间CO2浓度 | 242 | 234 | 240 | 252 | 290 |
(1)欲测定叶绿体中色素含量,可用
(2)根据表格分析,T1组与对照组相比,光合速率下降可能的原因是
(3)据表分析T3和T4组番茄叶片光合速率下降,可能的原因是细胞对二氧化碳的固定能力减弱,判断依据是
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【推荐2】胞间CO2浓度大小主要与植物的CO2同化速率和气孔导度(气孔张开的程度)有关,研究人员常通过分析三者的关系来判断影响光合作用速率的因素。请回答下列问题:
(1)若用18O标记的H2O浇灌植物,可在该绿色植物叶肉细胞中检测到含18O的淀粉。请写出18O最短的转移途径___________ (用文字和箭头表示,在箭头上注明具体阶段)。
(2)在对光合色素进行研究时,可用___________ 和___________ 试剂进行色素的提取和分离,该实验中影响叶绿素相对含量的因素有___________ 。
(3)科研工作者用不同浓度的NaCl溶液处理水稻幼苗,测得相关数据如下表,据表分析:
低盐时水稻的净光合速率升高,可能是由于___________ 。高盐胁迫下,限制植物净光合速率的主要因素可能是___________ 。判断理由是___________ 。
(1)若用18O标记的H2O浇灌植物,可在该绿色植物叶肉细胞中检测到含18O的淀粉。请写出18O最短的转移途径
(2)在对光合色素进行研究时,可用
(3)科研工作者用不同浓度的NaCl溶液处理水稻幼苗,测得相关数据如下表,据表分析:
NaCl浓度(mmol/L) | 净光合速率(mmol/m2/s) | 胞间CO2浓度(mmol/m2/s) | 气孔导度(mmol/m2/s) | 蒸腾速率(mmol/mol) | 叶绿素含量(mg/g) |
0 | 13.38 | 219.66 | 202.05 | 5.70 | 2.4 |
20(低盐) | 13.52 | 232.42 | 209.10 | 5.86 | 2.6 |
70(中盐) | 12.42 | 260.54 | 187.76 | 5.09 | 1.8 |
120(高盐) | 9.02 | 302.65 | 165.74 | 4.33 | 1.7 |
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【推荐3】黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物,分布广泛、易于取材,可用作生物学实验材料。
(1)用黑藻为材料观察细胞质流动时,通常以_________ 的运动作为标志。如果该标志在视野中沿液泡逆时针方向流动,则细胞质实际流动方向是_________ 。
(2)黑藻叶片细胞可用于观察质壁分离和复原,用0.3g/mL的蔗糖溶液和黑藻细胞临时装片进行实验,实验现象如图1,图1中结构__________ (填字母) 构成原生质层,图1中b、d处颜色依次是___________ 。
(3)探究黑藻叶片中光合色素的种类时,可用无水乙醇作提取液,提取过程中加入碳酸钙的目的是_________ 。如图2为某次光合作用色素纸层析的实验结果,样品分别为新鲜黑藻和一种蓝藻,从图2分析可知,该蓝藻缺乏的光合色素是_________
(1)用黑藻为材料观察细胞质流动时,通常以
(2)黑藻叶片细胞可用于观察质壁分离和复原,用0.3g/mL的蔗糖溶液和黑藻细胞临时装片进行实验,实验现象如图1,图1中结构
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【推荐1】喀斯特生态系统中,HCO3-是碳酸盐岩经岩熔作用:CaCO3+CO2+H2O→2HCO3+Ca2+的风化产物,HCO3-对植物生长代谢既有负面影响,也有积极作用,例如HCO3-在干旱等逆境胁迫下可作为植物短期的碳源,促进气孔打开,恢复光合作用,还能通过影响葡萄糖代谢增强植物的抗逆能力,HCO3-对植物光合作用的回补效应如图所示(RuBP为五碳化合物)。回答下列问题:
(1)植物体内CO2被RuBP固定形成的PGA为_________ ,该过程发生的场所是_________ ,该反应的进行需要光反应提供__________ 。
(2)H2О在光反应部位被光解为O2和H+,其中H+和__________ 结合,最终为暗反应提供还原剂,有效保证植物碳同化的顺利进行。如果突然停止光照,其他条件不变,则短期内叶肉细胞中RuBP含量_________ 。
(3)强烈的岩溶作用促进了干旱、高重碳酸盐、高pH等喀斯特逆境的形成,导致植物叶片气孔关闭,抑制光合作用。据图分析喀斯特逆境下土壤中高HCO3-回补植物光合作用的作用机制是:逆境下土壤中的HCO3-_________ 。
(1)植物体内CO2被RuBP固定形成的PGA为
(2)H2О在光反应部位被光解为O2和H+,其中H+和
(3)强烈的岩溶作用促进了干旱、高重碳酸盐、高pH等喀斯特逆境的形成,导致植物叶片气孔关闭,抑制光合作用。据图分析喀斯特逆境下土壤中高HCO3-回补植物光合作用的作用机制是:逆境下土壤中的HCO3-
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【推荐2】下面是某植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的物质变化示意简图,其中a、b表示物质,①~④表示生理过程。据图回答:
(1)图中②表示的生理过程________ ,其发生的场所是______ 。
(2)③和④所示生理活动是______ ,根细胞中不存在①②过程的原因是:________ 。
(3)有氧呼吸和无氧呼吸共有的阶段是______ (填序号)。
(4)物质a表示________ ,b表示__________ 。
(5)与大棚种植蔬菜相关的措施及分析中,正确的是________ 。
A.施用农家肥,可提高大棚中CO2的浓度
B.加大蔬菜的种植密度,可不断提高蔬菜的产量
C.阴雨天适当提高大棚内温度,可明显增加有机物的积累量
D.用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜,可提高蔬菜的光合作用速率
(1)图中②表示的生理过程
(2)③和④所示生理活动是
(3)有氧呼吸和无氧呼吸共有的阶段是
(4)物质a表示
(5)与大棚种植蔬菜相关的措施及分析中,正确的是
A.施用农家肥,可提高大棚中CO2的浓度
B.加大蔬菜的种植密度,可不断提高蔬菜的产量
C.阴雨天适当提高大棚内温度,可明显增加有机物的积累量
D.用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜,可提高蔬菜的光合作用速率
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解题方法
【推荐1】气孔是由两个保卫细胞围成的空腔,主要分布在植物叶片表皮。豌豆叶片的气孔夜间关闭,白天开放。科研工作者发现在可见光引发野生型豌豆气孔开放过程中,保卫细胞中有淀粉水解和麦芽糖的积累,而一种保卫细胞中淀粉酶功能减弱的豌豆品种B现象与野生型不同,如下图所示。请回答问题:
(1)豌豆叶片保卫细胞中具有叶绿体,叶绿体类囊体膜上的_________ 能够吸收光能,将光能转化为_________ 中活泼的化学能,再将叶绿体基质中CO2固定形成的C3还原,最终转化为淀粉中稳定的化学能。
(2)品种B叶片光合速率明显低于野生型,原因是光照下品种B气孔开放度__________ 野生型豌豆,直接限制了光合作用_________ 阶段的进行。
(3)光照信号使保卫细胞内淀粉酶活性增加,淀粉水解产物转化为苹果酸进入液泡,细胞液浓度升高,促进细胞吸水和气孔开度增加。要验证光下气孔开放的原因是光照引发细胞中苹果酸含量增加而非光合产物量增加,对实验组之一的操作是在光照条件下,向________ 豌豆保卫细胞中注入苹果酸溶液,对另一实验组的操作是___________ ,之后观察各组气孔开放度的变化。
(1)豌豆叶片保卫细胞中具有叶绿体,叶绿体类囊体膜上的
(2)品种B叶片光合速率明显低于野生型,原因是光照下品种B气孔开放度
(3)光照信号使保卫细胞内淀粉酶活性增加,淀粉水解产物转化为苹果酸进入液泡,细胞液浓度升高,促进细胞吸水和气孔开度增加。要验证光下气孔开放的原因是光照引发细胞中苹果酸含量增加而非光合产物量增加,对实验组之一的操作是在光照条件下,向
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【推荐2】研究人员为研究石子覆盖(S)、地膜覆盖(B)、秸秆覆盖(M)以及CK(对照组)不同覆盖措施对春小麦光响应的影响,在春小麦灌浆期天气明朗的8:00-12:00,每个小区随机选取3株长势良好、上部完全展开的小麦旗叶进行观测。小麦叶片净光合速率温度设定为25°C,光合有效辐射强度从高到低依次为2000、1600......20mol/(m2•s),对数据处理后得到春小麦的光响应曲线(如图所示)。回答下列问题:
(1)小麦旗叶叶肉细胞捕获光能的具体结构是_________ ,暗反应发生的能量变化是_________ ,叶肉细胞中能为光合作用提供原料的主要结构有_____________ (填2种)。
(2)本实验的自变量为____________ 。每个小区随机选取3株小麦旗叶进行观测并记录,并对数据处理的目的是____________ 。
(3)由图可知,在一定光合有效辐射范围内,不同处理条件下春小麦净光合速率随光合有效辐射的增大而总体呈现____________ 趋势。____________ 覆盖措施下,对提高小麦净光合速率效果最好。
(4)若要继续探究地膜覆盖条件下春小麦有利于光合产物积累的最适温度,原实验方案需要作出的改变是____________ ,其他与原实验操作一致。
(1)小麦旗叶叶肉细胞捕获光能的具体结构是
(2)本实验的自变量为
(3)由图可知,在一定光合有效辐射范围内,不同处理条件下春小麦净光合速率随光合有效辐射的增大而总体呈现
(4)若要继续探究地膜覆盖条件下春小麦有利于光合产物积累的最适温度,原实验方案需要作出的改变是
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【推荐3】紫花苜蓿是一种蛋白质含量高、营养全面的优质牧草。科研人员在某试验基地对当年播种且水肥适中、正处于分枝期的苜蓿进行了光合作用的日变化观测。请回答问题:
(1)紫花苜蓿捕获光能的物质分布在_____________ 上,光反应中,光合色素吸收的光能转化成____________ ;各种色素分子有不同的颜色,是因为一些波长的光透过或被_____ 。植物缺镁,叶片颜色会发黄的原因是_____________ 。 碳反应中首先生成的是三碳化合物,有同学猜测此化合物是CO2与某一个二碳分子结合生成的,但当突然_________ 后,发现RuBP 的含量快速__________ ,由此推知猜测是错误的。
(2)科研人员选取3个晴天,测定7:30 到17:30的时段内空气CO2浓度,数据显示,观测时段内,空气CO2浓度在 7:30最高,原因是_________ 。
(3)引起叶片光合速率降低的植物自身因素包括气孔部分关闭引起的气孔限制和叶肉细胞 活性下降引起的非气孔限制两类,前者使胞间CO2 浓度降低,后者使胞间CO2浓度升高。请据图判断植物自身因素中引起紫花苜蓿“光合午休”(11:30 发生)的主要因素是________________ 。
(1)紫花苜蓿捕获光能的物质分布在
(2)科研人员选取3个晴天,测定7:30 到17:30的时段内空气CO2浓度,数据显示,观测时段内,空气CO2浓度在 7:30最高,原因是
(3)引起叶片光合速率降低的植物自身因素包括气孔部分关闭引起的气孔限制和叶肉细胞 活性下降引起的非气孔限制两类,前者使胞间CO2 浓度降低,后者使胞间CO2浓度升高。请据图判断植物自身因素中引起紫花苜蓿“光合午休”(11:30 发生)的主要因素是
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【推荐1】下图中的甲、乙分别表示真核生物的两种生理活动,IV是葡萄糖。回答下列问题。
(1)甲、乙两种生理活动都需要多种酶的催化,酶的作用机理是______________ ,相对无机催化剂而言,生物催化剂酶具有的特性有_____________ 和_____________ 。
(2)甲乙两图中的I、V、VI分别代表的物质是__________________________ 。
(3)甲图中ATP的产生与消耗场所分别是__________________________ ;乙图中①③过程进行的具体场所分别是__________________________ 。
(4)甲图吸收的光主要是可见光中的__________________________ ;其他条件适宜,如果突然停止物质III的供应,物质I和ATP的含量将_________ (填“不变”或“减少”或“增加”)。
(5)写出乙图生理活动的总反应式:____
(1)甲、乙两种生理活动都需要多种酶的催化,酶的作用机理是
(2)甲乙两图中的I、V、VI分别代表的物质是
(3)甲图中ATP的产生与消耗场所分别是
(4)甲图吸收的光主要是可见光中的
(5)写出乙图生理活动的总反应式:
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【推荐2】三倍体西瓜由于含糖量高且无子,备受人们青睐。图是三倍体西瓜叶肉细胞内光合作用部分过程示意图;图b是三倍体西瓜叶片净光合速率Pn(以CO2吸收速率表示)与胞间CO2浓度(Ci)的日变化曲线。回答下列问题:
(1)提取并分离西瓜叶片中的光合色素,提取液是___________ ,在提取过程中还需要加入__________ 化学试剂,层析后的滤纸条上最宽的色素带是________________ (填色素名称)。
(2)西瓜叶片光合作用过程中,CO2与C5结合的直接产物是磷酸丙糖(TP),其主要去向如图a所示。
①西瓜从土壤中吸收的N、P等矿质元素,在叶绿体中可用于合成________________ 等(答两种)生物大分子,该过程所需的能量由________________ (生理过程)提供。
②淀粉是叶肉细胞中暂时储存的光合产物,其合成场所在___________ 。
③光合产物由叶肉细胞向果实中运输时最可能的形式是________________ ,该物质最终主要储存在果肉细胞的________________ (填细胞器)中。
(3)若取等量图b中11:00和13:00时的西瓜叶片,用乙醇熏蒸,然后滴加碘液,________________ 所取西瓜叶片染色较深,判断的依据是________________ 。叶片Pn先后出现两次上升,其主要限制因素分别是_________ 。17:00以后,叶片的Ci含量迅速上升,造成这种现象的原因是__________________ 。
(1)提取并分离西瓜叶片中的光合色素,提取液是
(2)西瓜叶片光合作用过程中,CO2与C5结合的直接产物是磷酸丙糖(TP),其主要去向如图a所示。
①西瓜从土壤中吸收的N、P等矿质元素,在叶绿体中可用于合成
②淀粉是叶肉细胞中暂时储存的光合产物,其合成场所在
③光合产物由叶肉细胞向果实中运输时最可能的形式是
(3)若取等量图b中11:00和13:00时的西瓜叶片,用乙醇熏蒸,然后滴加碘液,
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【推荐3】如图甲所示,研究人员将密闭在锥形瓶中的某律师植物置于室外,从凌晨0时开始,连续24小时测定锥形瓶内O2浓度的变化,结果如图乙所示。请回答下列问题:
(1)图中植物能利用_____ (物质)捕获光能将水分解产生02。经过一昼夜,植物体内有机物含量_______ (填“增加”“减少”或“不变” )。
(2)曲线AB段较A点之前更为平缓,原因是___________ 。
(3)C点时植物叶肉细胞产生的[H」用于____________ (答具体的生理过程)。
(4)CD段锥形瓶中02的含量不断上升的原因是____________ 。
(5)若实验中土壤微生物的活动会使实验数据不够准确,如何排除这一无关变量对实验的影响?________
(1)图中植物能利用
(2)曲线AB段较A点之前更为平缓,原因是
(3)C点时植物叶肉细胞产生的[H」用于
(4)CD段锥形瓶中02的含量不断上升的原因是
(5)若实验中土壤微生物的活动会使实验数据不够准确,如何排除这一无关变量对实验的影响?
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