为探究环境因素对某植物叶片叶绿素含量的影响将植物在相应条件下处理14天后,测定叶的叶绿素含量,结果如图所示。请回答下列问题:
(1)测定叶片叶绿素含量时,应在相同部位随机取样,为提高数据的可信度,还应该进行的科学处理方法是______ 。
(2)叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标,因为叶绿素吸收的光能,一方面能将水分解成______ ;另一方面被转变为储存在______ 中的化学能。所以叶绿素含量下降会导致光合速率下降。
(3)根图分析可知,若长时间遇到低温天气,叶绿素含量会______ (填“增加”“降低”)为减少低温对叶绿素含量的影响,除升温方法外,可对植物进行______ 的处理。
(1)测定叶片叶绿素含量时,应在相同部位随机取样,为提高数据的可信度,还应该进行的科学处理方法是
(2)叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标,因为叶绿素吸收的光能,一方面能将水分解成
(3)根图分析可知,若长时间遇到低温天气,叶绿素含量会
更新时间:2019-05-25 23:16:42
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【推荐1】分析图像,回答下列相关问题:
(1)图示中,P680和P700被称为作用中心色素,在接受光的照射后会被激发释放出高能电子。它们分布于叶绿体的_______ ,其功能主要是_______ 。提取P680和P700所用试剂为_______ 。
(2)在有关酶的催化作用下,C3接受_____ 释放的能量,并且被上图中______ 还原,经过一系列变化形成______ 和________ 。
(3)在高温干旱环境下,某些绿色植物的气孔导度会减小、光合速率会下降,请解释此现象出现的原因_____ 。
(1)图示中,P680和P700被称为作用中心色素,在接受光的照射后会被激发释放出高能电子。它们分布于叶绿体的
(2)在有关酶的催化作用下,C3接受
(3)在高温干旱环境下,某些绿色植物的气孔导度会减小、光合速率会下降,请解释此现象出现的原因
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(0.4)
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解题方法
【推荐2】镁(Mg)是影响植物光合作用的重要元素,科研人员为探究Mg2+对水稻光合作用的影响,开展了一系列实验。
(1)Mg元素参与叶绿素a分子(见图甲)的合成,其结构特点与磷脂有较大相似性。叶绿素a分子的___________ 与磷脂“尾部”相亲和,另一部分与亲水性蛋白质结合,这有利于其在类囊体膜上的固定。
(2)研究发现水稻幼苗的光合能力及叶绿体中的Mg2+浓度均呈现昼夜节律波动。而光合色素含量无昼夜节律变化,据此推测Mg2+_____________ (填“是”或“不是”)通过影响光合色素含量进而影响光合能力的。
(3)进一步发现Mg2+具体影响的是水稻叶片CO2的固定能力,科研人员分别在白天、黑夜检测水稻叶片中Rubisco酶(催化C5与CO2反应的酶)的含量,发现两组实验结果并无明显差异。由此推测,叶绿体中Mg2+浓度的昼夜节律波动导致__________ 来影响光合能力的节律性变化。
(4)为了进一步探究叶绿体中Mg2+节律性波动的原因,科研人员用多种突变体水稻进行实验。①已知叶绿体膜上的MT3蛋白可以运输Mg2+至叶绿体内。检测得到野生型、突变体MT3(MT3基因缺失)的叶绿体中Mg2+相对含量变化如图乙所示。结果表明,MT3蛋白__________ (填“是”或“不是”)唯一的Mg2+转运蛋白,其依据是__________ 。
②在另一株突变体OS(OS基因缺失)中,白天叶绿体中Mg2+含量显著升高。对MT3蛋白、OS蛋白的作用关系,科研人员提出以下两种假设:
假设1:MT3蛋白节律性运输Mg2+至叶绿体内,而OS蛋白运出Mg2+。
假设2:OS蛋白________ MT3蛋白,调节其节律性运输Mg2+至叶绿体内。
进一步检测野生型和多个突变体的Mg2+含量,如下表。若4组实验结果为___________ ,则说明假设2是正确的。(注:双突变体OM指OS基因和MT3基因均缺失,且实验中不考虑Mg2+的损耗)
(1)Mg元素参与叶绿素a分子(见图甲)的合成,其结构特点与磷脂有较大相似性。叶绿素a分子的
(2)研究发现水稻幼苗的光合能力及叶绿体中的Mg2+浓度均呈现昼夜节律波动。而光合色素含量无昼夜节律变化,据此推测Mg2+
(3)进一步发现Mg2+具体影响的是水稻叶片CO2的固定能力,科研人员分别在白天、黑夜检测水稻叶片中Rubisco酶(催化C5与CO2反应的酶)的含量,发现两组实验结果并无明显差异。由此推测,叶绿体中Mg2+浓度的昼夜节律波动导致
(4)为了进一步探究叶绿体中Mg2+节律性波动的原因,科研人员用多种突变体水稻进行实验。①已知叶绿体膜上的MT3蛋白可以运输Mg2+至叶绿体内。检测得到野生型、突变体MT3(MT3基因缺失)的叶绿体中Mg2+相对含量变化如图乙所示。结果表明,MT3蛋白
②在另一株突变体OS(OS基因缺失)中,白天叶绿体中Mg2+含量显著升高。对MT3蛋白、OS蛋白的作用关系,科研人员提出以下两种假设:
假设1:MT3蛋白节律性运输Mg2+至叶绿体内,而OS蛋白运出Mg2+。
假设2:OS蛋白
进一步检测野生型和多个突变体的Mg2+含量,如下表。若4组实验结果为
序号 | 水稻植株 | 叶绿体中Mg2+相对含量 |
1组 | 野生型 | 2.5 |
2组 | 突变体MT3 | 1.5 |
3组 | 突变体OS | 3.5 |
4组 | 双突变体OM | _________ |
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(0.4)
名校
【推荐3】科研机构为研究套种对油茶生长的影响,选用中草药前胡和旱稻作为套种对象,研究了套种对油茶净光合作用(Pn)、气孔导度(Gs)及胞间浓度(Cr)的影响,实验结果如图所示。回答下列问题:
(1)油茶叶肉细胞中吸收、传递和转化光能的物质是______ ,RuBPCase参与催化暗反应的过程,此酶在前胡和旱稻叶肉细胞中分布的场所是______ 。
(2)图1的7:30~9:30时段,三种种植方式的油茶净光合速率都有明显的提升,主要原因是______ ;13:30左右净光合速率降至较低,结合图2和图3数据分析,主要原因是______ 。
(3)根据图2,日变化中气孔导度较大的种植方式是______ 。结合图2、图3数据分析,图1中13:30到15:30植物净光合速率增加主要与这一时段______ 反应速率提升有关。
(4)依图3信息可知,油茶单作方式下,13:30左右胞间浓度达到了最低,______ 能一定程度缓解油茶胞间浓度的下降;综合分析,15:30到17:30时段胞间浓度略有增加是由于______ 。
(5)本研究给我们大田种植油茶的启示是______ 。
(1)油茶叶肉细胞中吸收、传递和转化光能的物质是
(2)图1的7:30~9:30时段,三种种植方式的油茶净光合速率都有明显的提升,主要原因是
(3)根据图2,日变化中气孔导度较大的种植方式是
(4)依图3信息可知,油茶单作方式下,13:30左右胞间浓度达到了最低,
(5)本研究给我们大田种植油茶的启示是
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(0.4)
【推荐1】探究植物应对盐胁迫的机制
盐胁迫是我国农业生产面临的重大问题之一。盐分滞留在土壤表层及种植层,会对农作物造成盐胁迫,从而影响其产量。在盐胁迫环境下,番茄叶肉细胞的部分调节机制如图1所示。其中,①~⑩表示过程;I~IX表示物质分子。
(2)盐胁迫会破坏生物膜的结构,据此推测,图1中直接受盐胁迫影响的过程有______ 。(用图3中的数字编号填空)
(3)盐胁迫处理1周后,研究人员检测番茄叶肉细胞的相关指标,结果如表所示。据表及图1推测,盐胁迫使番茄产量降低的原因可能是______。(多选)
注:CK与S分别表示对照组和盐胁迫组;小写字母不同表示盐胁迫组与对照组相比差异显著;小写字母相同表示盐胁迫组与对照组相比差异不显著;PGK为图3过程⑩的关键酶;cyt为线粒体内膜上的电子传递蛋白。
(4)据图1推测,番茄叶肉细胞应对盐胁迫的“策略”可能是______。(多选)
研究人员探究了盐胁迫下,乙烯和茉莉酸对番茄胚根生长的影响,实验结果如图2所示。______ 。
(6)研究人员进一步针对盐胁迫影响番茄胚根生长的机制提出以下2种假设:
假设1:盐胁迫分别调控乙烯和茉莉酸的合成影响胚根生长
假设2:盐胁迫通过乙烯调控茉莉酸的合成影响胚根生长
针对上述假设,请设计实验方案并预测结果。_____
盐胁迫是我国农业生产面临的重大问题之一。盐分滞留在土壤表层及种植层,会对农作物造成盐胁迫,从而影响其产量。在盐胁迫环境下,番茄叶肉细胞的部分调节机制如图1所示。其中,①~⑩表示过程;I~IX表示物质分子。
(1)据图1推断,在盐胁迫环境下,番茄叶肉细胞排钠所需的能量来源有______。(多选)
A.IX氧化分解供能 | B.光合作用产生的IV |
C.ATP磷酸基团转移 | D.光合作用产生的VI |
(2)盐胁迫会破坏生物膜的结构,据此推测,图1中直接受盐胁迫影响的过程有
(3)盐胁迫处理1周后,研究人员检测番茄叶肉细胞的相关指标,结果如表所示。据表及图1推测,盐胁迫使番茄产量降低的原因可能是______。(多选)
Mg2+ (mg·g-1) | 胞间CO2浓度 (μmol·mol-1) | 气孔导度(mol·m-2·s-1) | PGK (U·g-1) | cyt (nmol·g-1·h-1) | 净光合速率 (μmol·m-2·s-1) | |
CK | 4.7 a | 356.0 a | 0.43 a | 70.1 a | 166.3 a | 8.3 a |
S | 2.8 b | 335.4 a | 0.12 b | 36.2 b | 53.7 b | 3.5 b |
A.气孔导度下降会使过程⑨生成的化合物减少 |
B.PGK含量降低使过程⑩糖类的合成速率下降 |
C.cyt含量降低从而导致过程⑨、⑩的速率降低 |
D.Mg2+浓度降低从而导致过程⑦、⑧的产物减少 |
(4)据图1推测,番茄叶肉细胞应对盐胁迫的“策略”可能是______。(多选)
A.SOS1磷酸化激活 | B.SOS2和SOS3分离 |
C.NHX蛋白活性增强 | D.HKT基因表达量增加 |
研究人员探究了盐胁迫下,乙烯和茉莉酸对番茄胚根生长的影响,实验结果如图2所示。
(5)据图2分析,概述实验结果是
(6)研究人员进一步针对盐胁迫影响番茄胚根生长的机制提出以下2种假设:
假设1:盐胁迫分别调控乙烯和茉莉酸的合成影响胚根生长
假设2:盐胁迫通过乙烯调控茉莉酸的合成影响胚根生长
针对上述假设,请设计实验方案并预测结果。
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【推荐2】随着火星探险热度上升,各国科学家开始考虑能否在火星上种菜的可能。目前已知火星大气中的 CO2占 95.3%,N2占 2.7%,O2占 0.1%,大气密度约是地球 1%(地球大气中 CO2占 0.03%,N2占 78%,O2占21%)。
(1)据此分析,自然条件下火星上_____ (可以或不可以)种菜,从大气成分及比例分析其原因是_____ 。
(2)为解决此难题,研究人员设计了人工光合作用系统,该系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如下图所示,其中甲、乙表示物质,模块 3 中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。
①该系统中相当于执行叶绿体中光反应功能的模块是_____ ,模块 3 中的甲可与 CO2结合,则甲为__________ 。
②若正常运转过程中气泵突然停转,则短时间内乙的含量将_____ (增加或减少)。若气泵停转时间较长,模块 2 中的能量转换效率也会发生改变,原因是_________ 。
③在与植物光合作用固定的 CO2量相等的情况下,该系统放出的 O2量_____ (高于、低于或等于)植物。假设模块 3 中积累的产物有 80%合成了蔗糖,则每合成 1mol 蔗糖,相当于在模块 3 同时产生_________ mol 的物质乙(注:卡尔文循环需循环 6 次才能得到 1 分子六碳糖)。
(1)据此分析,自然条件下火星上
(2)为解决此难题,研究人员设计了人工光合作用系统,该系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如下图所示,其中甲、乙表示物质,模块 3 中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。
①该系统中相当于执行叶绿体中光反应功能的模块是
②若正常运转过程中气泵突然停转,则短时间内乙的含量将
③在与植物光合作用固定的 CO2量相等的情况下,该系统放出的 O2量
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(0.4)
【推荐3】进行光合作用的植物细胞在光照和高02与低C02情况下进行的生化过程如图所示,科学家将这一过程称为光呼吸,以区别于黑暗环境中的细胞呼吸。现以小麦细胞为研究材料,请结合所学知识,回答下列相关问题:
(1)小麦在黑暗环境中进行细胞呼吸的场所是___________ 。如果将空气中的氧标记成1802,180首先出现在___________ (填物质名称)中。
(2)光呼吸与光合作用暗反应相比,两者均利用了___________ 作为原料;除图中所示物质及酶外,后者生成最终产物还需要___________ (填物质名称)的参与。
(3)为探究光呼吸的产物与场所,请利用同位素标记法设计实验,简要写出实验思路和预期实验结果。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)
(1)小麦在黑暗环境中进行细胞呼吸的场所是
(2)光呼吸与光合作用暗反应相比,两者均利用了
(3)为探究光呼吸的产物与场所,请利用同位素标记法设计实验,简要写出实验思路和预期实验结果。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)
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(0.4)
解题方法
【推荐1】如图1表示银杏叶肉细胞内部分代谢过程,甲~丁表示物质,①~⑤表示过程。某科研小组研究了不同温度条件下CO2浓度对银杏净光合速率的影响,得到如图2所示曲线,已知除自变量外,其他条件相同且适宜。请回答下列问题:
(1)图1中的乙是____________ 。①~⑤过程中,发生在生物膜上的有______ 。
(2)据图2可知,与20℃相比,15℃时,增加CO2浓度对提高净光合速率的效果不显著,分析其原因可能是________________________ 。
(3)据图2可知,当CO2浓度低于400μmol⋅mol-1时,15℃条件下的银杏净光合速率高于28℃下的,其原因可能是________________________ 。
(4)科研小组测定了银杏叶片在28℃时,不同氧气浓度下的净光合速率(以CO2的吸收速率为指标),部分数据如表所示。
为了探究氧气浓度对光合作用是否产生影响,在表中数据的基础上,可在______ 条件下测定相应氧气浓度下银杏叶片的呼吸速率。假设在温度为28℃的情况下,氧气浓度为2%时,银杏叶片呼吸速率为Xmg⋅cm-2⋅h-1,氧气浓度为20%时,银杏叶片呼吸速率为Ymg⋅cm-2⋅h-1,如果23+X=9+Y,说明________________________ ;如果23+X>9+Y,说明________________________ 。
(1)图1中的乙是
(2)据图2可知,与20℃相比,15℃时,增加CO2浓度对提高净光合速率的效果不显著,分析其原因可能是
(3)据图2可知,当CO2浓度低于400μmol⋅mol-1时,15℃条件下的银杏净光合速率高于28℃下的,其原因可能是
(4)科研小组测定了银杏叶片在28℃时,不同氧气浓度下的净光合速率(以CO2的吸收速率为指标),部分数据如表所示。
氧气浓度 | 2% | 20% |
CO2的吸收速率(mg·cm-2·h-1) | 23 | 9 |
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(0.4)
【推荐2】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大豆光合作用部分过程图解,图乙是某研究小组以水稻叶肉细胞为材料进行研究得到的实验结果,图丙所示为该水稻植株光合速率和光照强度的关系。请回答相关问题:
(1)图甲所示过程中物质C的移动方向是_______________________ 。
(2)光反应是否受图甲所示过程影响?为什么?_______________________________ 。
(3)由图丙可知本实验的实验结论是________________________ 。
(4)若水稻叶肉细胞处于图乙状态时,是否一定对应于图丙中的B点(不包括B)以后?为什么?_____________ 。
(5)丙中限制C点光合速率的主要环境因素是_______________________ 。(至少写两点)
(6)请写出光合作用的反应式(产物不特指葡萄糖)_____________________ 。
(1)图甲所示过程中物质C的移动方向是
(2)光反应是否受图甲所示过程影响?为什么?
(3)由图丙可知本实验的实验结论是
(4)若水稻叶肉细胞处于图乙状态时,是否一定对应于图丙中的B点(不包括B)以后?为什么?
(5)丙中限制C点光合速率的主要环境因素是
(6)请写出光合作用的反应式(产物不特指葡萄糖)
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解题方法
【推荐3】衣藻光合作用过程中电子传递、ATP合成及H+传递过程如下图。PSⅡ利用光合色素吸收光能,在反应中心将水分解为H+、O2和电子,释放的电子经光合电子传递链依次传递至Fd,被还原的Fd将电子沿3个途径进行分配和利用:①自然条件下,传递给FNR,用于NADPH的合成;②强光高温等胁迫时,重新传递给PQ,形成环式电子传递;③O2浓度低时,传递给氢化酶(H2ase),用于H2的合成。利用衣藻光合作用产氢是非常有前景的清洁能源生产途径,有助于早日实现“碳达峰、碳中和”。(1)图中光合电子传递链位于___ (部位),电子的最初供体是___ 。
(2)高温胁迫会使PSⅡ反应中心的关键蛋白D1受损,ATP/NADPH的比例降低,此时环式电子传递过程增强,使ATP/NADPH的比例升高,叶绿体可消耗多余的ATP修复受损蛋白。ATP/NADPH比例升高的机制是___ 。
(3)已知氢化酶活性与氧气浓度负相关,D1是一种含硫的蛋白质。在适宜光照、通气条件下,用完全培养液培养衣藻,其光合作用产生的O2的去向是___ ,此时不会产生H2;为提高衣藻产H2的速率,应使用___ 培养液,在___ 条件下培养衣藻,理由是___ 。
(2)高温胁迫会使PSⅡ反应中心的关键蛋白D1受损,ATP/NADPH的比例降低,此时环式电子传递过程增强,使ATP/NADPH的比例升高,叶绿体可消耗多余的ATP修复受损蛋白。ATP/NADPH比例升高的机制是
(3)已知氢化酶活性与氧气浓度负相关,D1是一种含硫的蛋白质。在适宜光照、通气条件下,用完全培养液培养衣藻,其光合作用产生的O2的去向是
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