在农业生产中,高温会导致作物产量下降,甚至死亡。下面是关于不同程度高温对黄瓜幼苗光合速率的影响及相关机制的研究。回答下列问题。
(1)由图l可知,随着温度升高和高温持续时间延长,黄瓜叶片净光合速率________ ,由此推测可能的原因有_________________________________ 、___________________________________ 。
(2)欲探究高温造成的损伤是否可恢复,研究人员又进行了如下实验:将各组植株幼苗在中度高温、极端高温条件下分别处理1、3、5、7、9、11天,再转入正常温度条件下恢复生长,5 d后测定其净光合速率,得到图2所示结果。分析图2可得出结论:中度高温________ 对作物造成的损伤可基本恢复,极端高温________ 对作物造成的损伤可完全恢复。
(3)研究人员发现高温还能诱导细胞产生自由基从而影响到膜的稳定性,同时发现热激蛋白(HSP)是机体受到高温伤害时,合成量迅速增加的一类应激蛋白。据此分析:
①一方面HSP可以帮助变性的蛋白质恢复________ 进而恢复功能,或者促进变性的蛋白质降解;另一方面,一些HSP与膜脂结合,限制了膜脂分子的运动,降低膜的________ 性,以稳固膜的结构。
②通过进一步研究发现,高温热害初期可通过外施一定浓度的Ca2+来缓解高温热害对作物减产的影响,可能的原因是Ca2+通过_________________________________ 来维持膜结构和功能的稳定性。
(1)由图l可知,随着温度升高和高温持续时间延长,黄瓜叶片净光合速率
(2)欲探究高温造成的损伤是否可恢复,研究人员又进行了如下实验:将各组植株幼苗在中度高温、极端高温条件下分别处理1、3、5、7、9、11天,再转入正常温度条件下恢复生长,5 d后测定其净光合速率,得到图2所示结果。分析图2可得出结论:中度高温
(3)研究人员发现高温还能诱导细胞产生自由基从而影响到膜的稳定性,同时发现热激蛋白(HSP)是机体受到高温伤害时,合成量迅速增加的一类应激蛋白。据此分析:
①一方面HSP可以帮助变性的蛋白质恢复
②通过进一步研究发现,高温热害初期可通过外施一定浓度的Ca2+来缓解高温热害对作物减产的影响,可能的原因是Ca2+通过
更新时间:2017/05/25 11:00:24
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解题方法
【推荐1】光照条件下,叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5,O2与C5结合后经一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸,其过程如下图所示。科学家采用基因工程获得了酶A缺陷型的水稻突变株,在不同条件下检测突变株与野生型水稻植株的生长情况与物质含量,实验结果如下表所示。请回答:
(1)取野生型水稻新鲜叶片烘干粉碎,提取光合色素。提取时,需加入无水乙醇和碳酸钙,如未加碳酸钙,提取液会偏_____ 色。用纸层析法分离光合色素时,因四种色素随层析液在滤纸上的移动速率不同而出现色素带分层的现象。若用不同波长的光照射叶绿素a的提取液,测量并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率,可绘制出该色素的吸收光谱,其中在_____ 区明显偏暗。
(2)产生乙醇酸的场所是_____ 。根据实验结果推测酶A的功能是_____ 。
(3)用电子显微镜可观察到叶绿体内有一些被称为“脂质仓库”的颗粒,其体积随叶绿体的生长而逐渐变小,可能的原因是其中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构。正常情况下,植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位,留在植物叶片内的光合产物的去向有_______ 。
(4)大气中CO2含量约为0.03%,根据题干信息,分析自然状态下突变株长势不如野生型的原因是______ ,而自然状态下CO2含量较低,固定效率较低,积累有机物较少,长势不如野生型。
(5)水稻光呼吸过程需要额外消耗能量,降低净光合效率,但在进化过程中得以长期保留,其对植物的意义消耗过剩的 ATP和NADPH,减少对细胞的损害,同时还可以补充______ 。
条件 | 0.5% CO2 | 0.03% CO2 | 0.03% CO2 | 0.03% CO2 |
指标 | 平均株高 /cm | 平均株高 /cm | 乙醇酸含量 / | 乙醛酸含量 / |
( μg·g-1叶重) | ( μg·g-1叶重) | |||
突变株 | 42 | 24 | 1137 | 1 |
野生型 | 43 | 42 | 1 | 1 |
(2)产生乙醇酸的场所是
(3)用电子显微镜可观察到叶绿体内有一些被称为“脂质仓库”的颗粒,其体积随叶绿体的生长而逐渐变小,可能的原因是其中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构。正常情况下,植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位,留在植物叶片内的光合产物的去向有
(4)大气中CO2含量约为0.03%,根据题干信息,分析自然状态下突变株长势不如野生型的原因是
(5)水稻光呼吸过程需要额外消耗能量,降低净光合效率,但在进化过程中得以长期保留,其对植物的意义消耗过剩的 ATP和NADPH,减少对细胞的损害,同时还可以补充
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【推荐2】下图表示在适宜温度和一定的CO2浓度条件下,测定甲、乙两种绿色植物在不同光照强度下氧气释放速率的曲线。
回答下列问题:
(1)叶绿体中色素的功能是______________________________ 。
(2)甲植物中A点的值是在___________ 条件下测定的。把甲植物从C点对应的光照强度转移至B点对应的光照强度,短时间内叶绿体中C5含量将_________ (填“增加”或“减少”)。
(3)若光照强度不变,与正常情况相比,环境中Mg2+减少时,图中D点将_____________ (填“上移”或“下移”),原因是____________________________________ 。
(4)图中甲、乙两种植物在不同光照强度下02释放速率的差异是__________________ 。
回答下列问题:
(1)叶绿体中色素的功能是
(2)甲植物中A点的值是在
(3)若光照强度不变,与正常情况相比,环境中Mg2+减少时,图中D点将
(4)图中甲、乙两种植物在不同光照强度下02释放速率的差异是
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【推荐3】据光合作用中CO2固定的最初产物的不同,把碳素同化分为C3途径和C4途径(如图 3),其中C4途径PEPC(酶)的活性比C3途径的RuBPC(酶)强60倍。只进行C3途径的植物称C3植物,同时进行两途径的植物称C4植物。图1为某C3植物的叶绿体中碳同化途径的简图,图2表示黑暗条件下该植物细胞呼吸时气体交换的相对值的情况(反应的底物是葡萄糖),图3某C4植物的叶绿体中碳同化途径的简图。回答下列问题:
(1)图1中,酶甲和酶乙主要存在于_____ ,物质Y表示 _____ ,若捕获的光能突然减少,图甲中物质X的含量在短时间内_____ 。
(2)图2中,当氧气浓度为d时,产生CO2的场所是_____ 。
(3)图3所示的碳素同化途径中,属于CO2固定过程的序号是_____ ,⑤过程消耗活跃的 化学能,C3被_____ 还原。
(4)将C3植物与C4植物一起种植在其他环境适宜、密闭低CO2的环境中,C3植物能生长的时间_____ (“长于"或“短于”或“等于")C4植物。
(1)图1中,酶甲和酶乙主要存在于
(2)图2中,当氧气浓度为d时,产生CO2的场所是
(3)图3所示的碳素同化途径中,属于CO2固定过程的序号是
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【推荐1】为探究不同光周期条件下不同浓度外源铁对番茄光合作用的影响,科研小组将番茄分别培养在12h光照+12h黑暗(12h/12h)和16h光照+8h黑暗(16h/8h)两个光周期下,对番茄叶面喷施不同浓度的 Fe肥,测定净光合速率 Pn、气孔导度(气孔开放程度)Gs、胞间 CO2浓度Ci,结果如下图所示(不考虑细胞呼吸速率的变化)。
(1)若实验过程中光合速率保持恒定,不施用Fe肥时,12h/12h 光周期下番茄叶片光合速率比 16h/8h光周期下的____ (填“高”或“低”),根据图乙分析,其原因是________ 。欲进一步测量番茄叶片的光合速率,需测定叶片的_____ 。
(2)空气中的CO2至少穿过_______ 层生物膜才能与________ 结合生成C3,然后C3接受____ 释放的能量,并被还原为____ 。
(3)分析图乙和丙可知,光周期为16h/8h 下施加 Fe 肥后番茄叶片气孔导度增加,而胞间 CO2浓度却减少,分析其原因是_____ 。
(4)蒸腾速率直接影响番茄叶片的温度。根据图甲和图乙可知,16h/8h 光周期下200μmol/L 的 Fe 肥处理后番茄净光合速率下降的最可能原因是____ 。
(1)若实验过程中光合速率保持恒定,不施用Fe肥时,12h/12h 光周期下番茄叶片光合速率比 16h/8h光周期下的
(2)空气中的CO2至少穿过
(3)分析图乙和丙可知,光周期为16h/8h 下施加 Fe 肥后番茄叶片气孔导度增加,而胞间 CO2浓度却减少,分析其原因是
(4)蒸腾速率直接影响番茄叶片的温度。根据图甲和图乙可知,16h/8h 光周期下200μmol/L 的 Fe 肥处理后番茄净光合速率下降的最可能原因是
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【推荐2】图1是把同一植物生理状况相同的叶片(实验前抽空片内部气体)放入不同浓度的NaHCO3溶液中,在一定的光照条件下绘制出的曲线图,目的是探究光合作用速率与NaHCO3溶液浓度是关系;图2表示四组等质量的同一植物生理状况相同的叶片在不同温度下,先暗处理1小时,再在相同光照强度下光照1小时,测得的有机物的变化情况。请回答下列问题:
(1)由图1中的信息可以看出该实验的因变量检测指标是____________ 。限制bc段的外界因素是___________ 。Cd段形成的原因是______________________________ 。
(2)根据图2,第1小时和第2小时产生ATP的场所是否相同?_____ (填“是”或“否”)。细胞呼吸速率最强时及光合作用制造的有机物的量最多时对应的温度分别是______________ ;30℃时光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗的有机物的______ 倍。29℃时叶肉细胞产生的氧气的去向是__________ 。
(1)由图1中的信息可以看出该实验的因变量检测指标是
(2)根据图2,第1小时和第2小时产生ATP的场所是否相同?
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【推荐3】研究者发现,将玉米的PEPC基因导入水稻后,水稻在高光强下的光合速率显著增加。为研究转基因水稻光合速率增加的机理,将水稻叶片放入叶室中进行系列实验。
(1)实验一:研究者调节25W灯泡与叶室之间的__________ ,测定不同光强下的气孔导度和光合速率,结果如图所示。(注:气孔导度越大,气孔开放程度越高)
在光强700~1000μmol•m-2•s-1条件下,转基因水稻比原种水稻的气孔导度增加最大可达到_______ %,但光合速率_________ 。在大于1000μmol•m-2•s-1光强下,两种水稻气孔导度开始下降,转基因水稻的光合速率明显增加,推测光合速率增加的原因不是通过气孔导度增加使___________ 。
(2)实验二:向叶室充入N2以提供无CO2的实验条件,在高光强条件下,测得原种水稻和转基因水稻叶肉细胞间隙的CO2浓度分别稳定到62μmol/mol和50μmol/mol。此时,两种水稻的净光合速率分别为________ ,说明在高光强下转基因水稻叶肉细胞内的________ 释放的CO2较多地被________ 。
(3)实验三:研磨水稻叶片,获得酶粗提取液,利用电泳技术__________ 水稻叶片中的各种酶蛋白,结果显示转基因水稻中PEPC以及CA(与CO2浓缩有关的酶)含量显著增加。结合实验二的结果进行推测,转基因水稻光合速率提高的原因可能是__________ 。
(1)实验一:研究者调节25W灯泡与叶室之间的
在光强700~1000μmol•m-2•s-1条件下,转基因水稻比原种水稻的气孔导度增加最大可达到
(2)实验二:向叶室充入N2以提供无CO2的实验条件,在高光强条件下,测得原种水稻和转基因水稻叶肉细胞间隙的CO2浓度分别稳定到62μmol/mol和50μmol/mol。此时,两种水稻的净光合速率分别为
(3)实验三:研磨水稻叶片,获得酶粗提取液,利用电泳技术
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