下列是有关植物光合作用和呼吸作用的图像。图甲是在适宜环境中水稻光合作用部分过程图解。图乙是在15℃条件下,以水稻为材料进行研究得到的实验结果。请回答相关问题:
(1)图甲表示的生理过程是________________ ,图中C代表的物质是_____________ 。若将该植物突然转移到高温、强光照、干燥的环境中,此时叶肉细胞内A物质含量的变化是__________________ 。
(2)由图乙可知本实验的目的是研究_____________________ ,图乙O点ATP产生的场所有________________ 。图乙中a点的含义是______________________ 。
(3)若将图乙的实验温度升高10℃,则b点向__________ (填“左”或“右”)侧移动。
(1)图甲表示的生理过程是
(2)由图乙可知本实验的目的是研究
(3)若将图乙的实验温度升高10℃,则b点向
更新时间:2017-05-06 16:53:34
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解题方法
【推荐1】研究人员发现大豆细胞中GmPLP1(一种光受体蛋白)的表达量在强光下显著下降。据此,他们作出GmPLP1参与强光胁迫响应的假设。为验证该假设,他们选用WT(野生型)、GmPLP1-ox(GmPLP1过表达)和GmPLP1-i(GmPLP1低表达)转基因大豆幼苗为材料进行相关实验,结果如图1所示。请回答下列问题______ 和ATP的供应,导致暗反应_____ (填生理过程)减弱,生成的有机物减少,致使植物减产。
(2)图1中,光照强度大于1500umol/m2/s时,随着光照强度的增加,三组实验大豆幼苗的净光合速率均增加缓慢,分析其原因可能是______ (试从暗反应角度答出2点)。该实验结果表明GmPLP1参与强光胁迫响应,判断依据是_______ 。
(3)研究小组在进一步的研究中发现,强光会诱导蛋白GmVTC2b的表达。为探究GmVTC2b是否参与大豆对强光胁迫的响应,他们测量了弱光和强光下WT(野生型)和GmVTC2b-ox(GmVTC2b过表达)转基因大豆幼苗中抗坏血酸(可清除活性氧)的含量,结果如图2所示。________ 。
(4)经进一步的研究,研究人员发现GmPLP1通过抑制GmVTC2b的功能,减弱大豆幼苗对强光胁迫的耐受性。若在第(3)小题实验的基础上增设一个实验组进行验证,该实验组的选材为______ 的转基因大豆幼苗(提示:可通过转基因技术得到相应基因过表达和低表达的植物)。根据以上信息,试提出一个可提高大豆对强光胁迫的耐受性,从而达到增产目的的思路_______ (答出1点即可)。
(1)强光胁迫时,过剩的光能会对光反应关键蛋白复合体(PSII)造成损伤,并产生活性氧(影响PSII的修复),进而影响
(2)图1中,光照强度大于1500umol/m2/s时,随着光照强度的增加,三组实验大豆幼苗的净光合速率均增加缓慢,分析其原因可能是
(3)研究小组在进一步的研究中发现,强光会诱导蛋白GmVTC2b的表达。为探究GmVTC2b是否参与大豆对强光胁迫的响应,他们测量了弱光和强光下WT(野生型)和GmVTC2b-ox(GmVTC2b过表达)转基因大豆幼苗中抗坏血酸(可清除活性氧)的含量,结果如图2所示。
依据结果可推出在强光胁迫下GmVTC2b增强了大豆幼苗对强光胁迫的耐受性(生物对强光胁迫的忍耐程度),其原理是
(4)经进一步的研究,研究人员发现GmPLP1通过抑制GmVTC2b的功能,减弱大豆幼苗对强光胁迫的耐受性。若在第(3)小题实验的基础上增设一个实验组进行验证,该实验组的选材为
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【推荐2】农作物的生长受外界环境因素的影响很大,在长期进化过程中,农作物对各种胁迫具有了一定的应激反应。科研工作者为探究干旱、冷害等胁迫对玉米幼苗代谢活动的影响进行了相关实验,对胁迫期和恢复期进行了相关指标的测量,结果如图1所示。图2为光反应示意图。回答下列问题:
(1)图1对玉米幼苗进行了三种不同的处理,在恢复期,植物的净光合速率没有明显改变的组是__________ 。研究表明,玉米幼苗对低温较敏感,单一冷害胁迫会对光系统Ⅰ和光系统Ⅱ造成极大损伤,请据此分析其,单一冷害胁迫条件下玉米幼苗的净光合速率下降的原因:__________ 。
(2)据图2可知,类囊体内高浓度的H+来源于__________ 过程。类囊体内产生的高浓度的H+的作用是__________ 。据图所示,能量的变化为__________ 。
(3)玉米叶肉细胞中的P蛋白是一种水通道蛋白,由P基因编码,在干旱胁迫的条件下,其对水分的吸收具有重要的调节功能。研究过程中,科研工作者得到P蛋白超量表达的突变株系M。正常种植条件下,野生型玉米和突变株系M的气孔开放程度基本相同,但突变株系M具有较高的光合效率,推测其叶绿体膜上超量表达的P蛋白能促进CO2的吸收。请设计实验来验证上述推测(检测方法不做要求,只写出检测指标即可)。
实验设计:__________________ 。
预期实验结果:___________________ 。
(1)图1对玉米幼苗进行了三种不同的处理,在恢复期,植物的净光合速率没有明显改变的组是
(2)据图2可知,类囊体内高浓度的H+来源于
(3)玉米叶肉细胞中的P蛋白是一种水通道蛋白,由P基因编码,在干旱胁迫的条件下,其对水分的吸收具有重要的调节功能。研究过程中,科研工作者得到P蛋白超量表达的突变株系M。正常种植条件下,野生型玉米和突变株系M的气孔开放程度基本相同,但突变株系M具有较高的光合效率,推测其叶绿体膜上超量表达的P蛋白能促进CO2的吸收。请设计实验来验证上述推测(检测方法不做要求,只写出检测指标即可)。
实验设计:
预期实验结果:
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【推荐3】生活在沙漠、高盐沼泽等进水受限的环境中的多肉植物(如仙人掌、瓦松等), 为适应环境它们夜间气孔开放,白天气孔关闭,以一种特殊的方式固定CO2,使光合作用最大化,下图为瓦松部分细胞的生理过程模式图,请据图回答:
(1)图中物质A为__________ ,酶1和酶2分别位于__________ 和__________ 。
(2)夜间瓦松能吸收CO2合成C6H12O6吗?____________________ ,原因是____________________ 。
(3)夜间瓦松的细胞液pH通常会下降,请据图分析原因:____________________ 。
(4)某同学将一株瓦松置于密闭装置内进行遮光处理,用CO2传感器测定装置中 CO2的变化速率,以此作为该植物的呼吸速率,这种做法是否合理___________ ,原因是____________________ 。
(1)图中物质A为
(2)夜间瓦松能吸收CO2合成C6H12O6吗?
(3)夜间瓦松的细胞液pH通常会下降,请据图分析原因:
(4)某同学将一株瓦松置于密闭装置内进行遮光处理,用CO2传感器测定装置中 CO2的变化速率,以此作为该植物的呼吸速率,这种做法是否合理
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【推荐1】油菜素内酯(BR)是一类植物激素。为了探究外源BR对酸雨环境下番茄植株光合作用的影响。研究人员做了如下实验,实验结果见表1。
表1:外源BR对酸雨环境下番茄植株代谢活动的影响
注:酸雨指因空气污染而造成的酸性降水;Rubisco为核酮糖1,5-二磷酸羧化酶,其表达量可以直接影响图1中F的生成;MDA为膜脂过氧化产物,其含量可以反映生物膜的损伤程度。
请据示意图、表回答下列问题:
(1)Rubisco直接催化光合作用的______ 过程。喷施酸雨影响了最大净光合速率,原因之一可能是因为______ 结构受损,导致光合速率下降。
(2)从1、3、4组实验数据得出什么结论?______ 。
(3)为了给重度酸雨污染地区的农民种植番茄提供更具体的指导意见,在此实验的基础上还需进一步探究的实验课题是______ 。
(4)若要将叶绿素含量也作为检测指标,则研究人员测定叶绿素含量的方法是将番茄叶片切成极细的细丝置于小试管中,加入无水乙醇后,于_____________ (填“黑暗”或“光照”)条件下密封12小时,测定提取液在_____________ (填“红光”或“蓝紫光”)下的吸光值,进而计算出叶绿素的含量,实验中不使用另一种光质测定吸光值的原因是_____________________________________________________________________ 。
表1:外源BR对酸雨环境下番茄植株代谢活动的影响
组别 | 喷施试剂 | 检测指标 | ||
最大净光合速率 (mmol·m-2·s-1) | Rubisco相对表达量 | MDA(Unit·mg-1protein) | ||
1 | H2O | 16.56 | 1.06 | 1.46 |
2 | BR溶液 | 18.81 | 1.94 | 1.41 |
3 | 酸雨 | 13.88 | 0.48 | 2.03 |
4 | BR溶液+酸雨 | 15.49 | 1.35 | 1.54 |
请据示意图、表回答下列问题:
(1)Rubisco直接催化光合作用的
(2)从1、3、4组实验数据得出什么结论?
(3)为了给重度酸雨污染地区的农民种植番茄提供更具体的指导意见,在此实验的基础上还需进一步探究的实验课题是
(4)若要将叶绿素含量也作为检测指标,则研究人员测定叶绿素含量的方法是将番茄叶片切成极细的细丝置于小试管中,加入无水乙醇后,于
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【推荐2】回答有关光合作用的问题。
苔藓植物具有较高的生态价值,其叶色越亮绿,观赏价值也越高。实现苔藓的规模化生产是解决苔藓资源紧缺,保护生态环境的重要举措。现研究光照强度对3种苔藓植物光合作用的影响。实验通过增加遮阳网层数进行光照强度的梯度设置,分别为全光照(FL)、1 层遮阳网处理(L1)、2 层遮阳网处理(L2)、3层遮阳网处理(L3)。
(1)苔藓植物青翠的叶色主要由哪种色素的含量体现的?______ ,若要检测该色素含量,可采用哪种试剂提取色素?______ 。
(2)光合色素直接影响植物光合作用的光能利用,其在光合作用中的作用有______ 。
A.捕获光能 B.传递光能 C.夺取水中的电子D.促进CO2的吸收
表是不同光照强度下3种苔藓植物的光合参数和叶绿素含量。光补偿点表示光合速率等于呼吸速率时的光照强度,光饱和点表示光合速率不再提高时的光照强度。
(3)据表中数据,开始积累光合产物时所需光照强度最低的苔藓植物是______ 。理由是______ 。
(4)最不适合在全光照条件下生长的苔藓植物是______ 。理由是______ 。
(5)若要提高大灰藓的观赏价值,可采取什么方法?______ 。采用该方法的理由是______ 。
苔藓植物具有较高的生态价值,其叶色越亮绿,观赏价值也越高。实现苔藓的规模化生产是解决苔藓资源紧缺,保护生态环境的重要举措。现研究光照强度对3种苔藓植物光合作用的影响。实验通过增加遮阳网层数进行光照强度的梯度设置,分别为全光照(FL)、1 层遮阳网处理(L1)、2 层遮阳网处理(L2)、3层遮阳网处理(L3)。
(1)苔藓植物青翠的叶色主要由哪种色素的含量体现的?
(2)光合色素直接影响植物光合作用的光能利用,其在光合作用中的作用有
A.捕获光能 B.传递光能 C.夺取水中的电子D.促进CO2的吸收
表是不同光照强度下3种苔藓植物的光合参数和叶绿素含量。光补偿点表示光合速率等于呼吸速率时的光照强度,光饱和点表示光合速率不再提高时的光照强度。
植物 | 处理方式 | 光补偿点 (μmol•m-2•s -1) | 光饱和点 (μmol•m-2•s -1) | 最大净光合速率 (μmol•kg-2•s -1) | 叶绿素含量 (mg•g -1) |
大灰藓 | FL | 99 | 480 | 2.11 | 0.48 |
L1 | 54 | 513 | 3.27 | 0.71 | |
L2 | 66 | 597 | 2.34 | 0.90 | |
L3 | 43 | 282 | 1.82 | 0.73 | |
白发藓 | FL | 51 | 243 | 0.89 | 0.39 |
L1 | 15 | 249 | 1.30 | 0.40 | |
L2 | 15 | 177 | 0.76 | 0.57 | |
L3 | 15 | 186 | 0.70 | 0.62 | |
鼠尾藓 | FL | 138 | 441 | 0.79 | 0.51 |
L1 | 39 | 258 | 1.63 | 0.51 | |
L2 | 33 | 324 | 2.53 | 1.08 | |
L3 | 33 | 234 | 1.68 | 0.81 |
(3)据表中数据,开始积累光合产物时所需光照强度最低的苔藓植物是
(4)最不适合在全光照条件下生长的苔藓植物是
(5)若要提高大灰藓的观赏价值,可采取什么方法?
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【推荐3】Ⅰ、生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。图1~3表示3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。请回答下列问题:
(1)图1表示的生理过程是___________ 。
(2)若图2为哺乳动物成熟红细胞的细胞膜,如果将该细胞放在无氧环境中,葡萄糖和乳酸的跨膜运输速率_______ (会/不会)受到影响,原因是________________________________________ 。
(3)图1~3说明生物膜具有的功能有___________________________________
Ⅱ、为研究遮阴处理对种植在塑料大棚中的草莓光合作用的影响,研究人员在自然光照条件和相当于自然光照强度1/3的遮阴条件下,分别测定草莓叶片中光合色素的含量,结果如下表(表中数据为相对值)。回答下列问题:
(1)仅根据上表实验结果推测,遮阴处理可能________ (填“提高”或“降低”) 草莓的光合作用效率。
(2)进一步研究表明,与对照组相比,相当于自然光照强度1/3的遮阴条件下草莓叶片固定CO2的速率降低,出现这种结果的原因是____________________________________________________________ 。
(3)若探究光照强度对草莓叶片中叶绿素含量的影响,设计实验用不同强度光照分别处理草莓叶片,一段时间后提取各组草莓叶片色素,用________________________ 法分离色素,观察比较________________________ ,判断草莓叶片叶绿素的含量.
(1)图1表示的生理过程是
(2)若图2为哺乳动物成熟红细胞的细胞膜,如果将该细胞放在无氧环境中,葡萄糖和乳酸的跨膜运输速率
(3)图1~3说明生物膜具有的功能有
Ⅱ、为研究遮阴处理对种植在塑料大棚中的草莓光合作用的影响,研究人员在自然光照条件和相当于自然光照强度1/3的遮阴条件下,分别测定草莓叶片中光合色素的含量,结果如下表(表中数据为相对值)。回答下列问题:
处理 | 叶绿素a | 叶绿素b | 类胡萝卜素 |
对照组 | 0.42 | 0.12 | 0.33 |
遮阴组 | 0.55 | 0.18 | 0.39 |
(1)仅根据上表实验结果推测,遮阴处理可能
(2)进一步研究表明,与对照组相比,相当于自然光照强度1/3的遮阴条件下草莓叶片固定CO2的速率降低,出现这种结果的原因是
(3)若探究光照强度对草莓叶片中叶绿素含量的影响,设计实验用不同强度光照分别处理草莓叶片,一段时间后提取各组草莓叶片色素,用
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【推荐1】光合作用是地球上最重要的化学反应,发生在高等植物、藻类和光合细菌中。
(1)地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的______ 。在暗反应中, RuBP 羧化酶(R 酶)催化 CO2与 RuBP(C5)结合,生成 2 分子 C3,此过程称 为_____ ;C3再经还原等一系列变化形成糖类和 C5。暗反应阶段需要光反应阶段 产生的_________ 。影响光合作用的外部因素,除光照条件外还包括_____ (写出两个)。
(2)R 酶由 8 个大亚基蛋白(L)和 8 个小亚基蛋白(S)组成。高等植物细胞中 L 由叶 绿体基因编码并在叶绿体中合成,S 由细胞核基因编码并在________________ 中由核糖体合成后 进入叶绿体,在叶绿体的______________ 中与 L 组装成有功能的酶。
(1)地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的
(2)R 酶由 8 个大亚基蛋白(L)和 8 个小亚基蛋白(S)组成。高等植物细胞中 L 由叶 绿体基因编码并在叶绿体中合成,S 由细胞核基因编码并在
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【推荐2】下图甲为某校生物兴趣小组探究光照强度对茉莉花光合作用强度影响的实验装置示意图,图乙为每小时所测得的结果。据图分析:
(1)请写出控制本实验自变量的一种方法:______________________ 。
(2)为了防止无关变量对实验结果的干扰,本实验还应设置对照实验,请问对照装置如何设置?________ 。
(3)实验测得,当用40W灯泡照射时,红色液滴没有发生移动,这是因为此时_________________ 。
(4)B点以后,限制茉莉花光合速率的主要环境因素有___________________ 。
(5)图甲所示装置无法测得A点数据,除非将其中的NaHCO3溶液换为_____________ 溶液,且将装置放在___________ 环境中。在A点,产生ATP的结构有_________________ 。
(6)茉莉花的生长需要浇水,但浇水过多易发生烂根现象。请说明原因:______________________ 。
(1)请写出控制本实验自变量的一种方法:
(2)为了防止无关变量对实验结果的干扰,本实验还应设置对照实验,请问对照装置如何设置?
(3)实验测得,当用40W灯泡照射时,红色液滴没有发生移动,这是因为此时
(4)B点以后,限制茉莉花光合速率的主要环境因素有
(5)图甲所示装置无法测得A点数据,除非将其中的NaHCO3溶液换为
(6)茉莉花的生长需要浇水,但浇水过多易发生烂根现象。请说明原因:
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【推荐3】某科研小组于夏季一晴天在一个大棚中以某桃树为实验材料,探究不同光照强度对叶片光合速率的影响,得到的变化曲线如图所示(实验期间分别于11时和15时打开和关闭通风口),请据图回答:
(1)上述实验中,大棚覆盖的塑料薄膜应选用______ (红色/蓝色/绿色/无色);通过改变______ 来设置不同的弱光环境。
(2)图中10时到11时的时间段内,限制各组光合速率的主要因素是_______ ;CK组光合速率于12时下降,原因可能是_____________ 。
(3)Rubisco酶是植物光合作用过程中一个关键酶,它所催化的反应是无机碳进入生物群落的主要途径,由此可知它应存在于叶绿体的__________ 。
(1)上述实验中,大棚覆盖的塑料薄膜应选用
(2)图中10时到11时的时间段内,限制各组光合速率的主要因素是
(3)Rubisco酶是植物光合作用过程中一个关键酶,它所催化的反应是无机碳进入生物群落的主要途径,由此可知它应存在于叶绿体的
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