组别 | 温度/℃ | 光照强度/(μmol·m-2·s-1) | 净光合速率/(μmol·m-2·s-1) | 气孔导度/(mmol·m-2·s-1) | 胞间CO2浓度/ppm | Rubisco活性/(U·mL-1) |
CK | 25 | 500 | 12.1 | 114.2 | 308 | 189 |
HH | 35 | 1000 | 1.8 | 31.2 | 448 | 61 |
(1)分析图甲所示实验结果可知,含量最多的色素为
(2)PSII中的色素吸收光能后,将H2O分解为H+和
(3)由表中数据可以推知,HH条件下番茄净光合速率的下降的原因
(4)D1蛋白是PSII复合物的组成部分,对维持PSII的结构和功能起重要作用,且过剩的光能可使D1蛋白失活。已知药物SM可抑制D1蛋白的合成。为研究植物应对高温高光逆境时D1蛋白的变化机制,研究者利用番茄植株进行如下三组实验:①组在适宜温度、适宜光照下培养;③组在高温高光下培养并施加适量Sm(抑制D1蛋白合成的药物)。②组的处理方式是
处理 | 气孔导度/(μmol·m-2·s-1) | 胞间CO2浓度/(μmol·L-1) | 叶绿素a/(mg·g-1) | 叶绿素b(mg·g-1) |
对照(CK) | 0.114 | 56.33 | 2.55 | 1.18 |
低盐胁迫 | 0.104 | 72.47 | 2.31 | 1.05 |
高盐胁迫 | 0.087 | 88.13 | 2.01 | 0.87 |
(2)请根据表中数据分析并推测,盐胁迫下导致胞间CO2浓度增加的主要原因可能是
(3)研究表明,盐胁迫下会使植物体内的脯氨酸(Pro)含量升高,从而减少盐胁迫对水分吸收的影响,可能的原因是
(4)为探究脯氨酸可通过提高液泡内 Na⁺浓度来增强植物的吸水能力,科学家以脯氨酸合成相关的基因敲除突变体为材料,然后模拟盐胁迫环境处理,则检测指标应包括
(1)研究者认为翠芽绿茶的茶叶鲜绿,是因为叶绿体中含有较多
(2)茶汤中含有的茶多酚,推测主要存在于叶肉细胞的
(3)氨基酸影响茶汤的鲜爽味。为提高该茶的鲜爽度,可以考虑将茶树与豆科作物套种,好处是
(4)早春晴天少,茶园补光采用红光和蓝光的主要原因是
(5)研究人员为给春茶高品质栽培提供理论依据和实践指导,在茶树新梢开始生长时进行夜间不同光源补光处理(21d)。设夜间不补光(CK)、LED1(红蓝光质比0.81)补光、LED2(红蓝光质比1.65)补光和LED3(红蓝光质比2.10)补光4种处理,以期明确适宜该茶园使用的LED补光灯,部分实验数据如下表:
处理 | 芽头生长情况 | 茶叶中相关物质含量 | ||
百芽鲜重(g/百个) | 发芽密度(个 /m2) | 多酚 (%) | 游离氨基酸 (%) | |
CK | 20.7 | 219 | 22.7 | 1.8 |
LED1 | 29.0 | 252 | 27.9 | 2.4 |
LED2 | 22.0 | 271 | 25.6 | 1.9 |
LED3 | 21.7 | 209 | 24.1 | 1.8 |
分组 | 对照组 | 轻度胁迫 | 中度胁迫 | 重度胁迫 | |
气孔开度(mol·m2s) | 大气CO2浓度 | 0.072 | 0.038 | 0.029 | 0.026 |
高CO2浓度 | 0.061 | 0.057 | 0.039 | 0.035 | |
净光合速率(μmol·m-²s) | 大气CO2浓度 | 6.82 | 4.23 | 3.89 | 1.92 |
高CO2浓度 | 7.84 | 5.76 | 4.05 | 3.73 |
(1)欲提取小麦叶片的光合色素,在叶片量一定的情况下,为了提高提取液色素浓度,除了适当减少无水乙醇的用量、添加SiO2充分研磨外,还可以
(2)据表分析,水淹胁迫下光合速率下降的原因是
(3)在其他条件适宜的情况下,高浓度CO2会引起气孔开度
(4)水涝发生后会严重影响小麦的产量,在小麦结实前可通过适当增施钾肥进行一些补救,实验发现增施组小麦植株干重增加不显著,但籽实的产量却明显高于未增施组,可能的原因是
(5)研究者推测:高浓度的CO2会抑制植物细胞的需氧呼吸。写出用于验证该假设的实验思路。
组别 | 光照处理 | 氮肥处理 | 叶绿素含量(mg/cm2) | 光合作用速率(μmolCO2/m2·s) |
1 | 正常光照 | 不施肥 | 1.81 | 4.58 |
2 | 弱光照 | 不施肥 | 2.06 | 3.48 |
3 | 正常光照 | 施氮 | 2.01 | 5.80 |
4 | 弱光照 | 施氮 | 2.09 | 4.39 |
(2)据表分析,该实验的可变因素是
(3)植物固定CO2的场所是
(4)根据表格可知,弱光下,施肥对叶绿素含量的影响与正常光照下相比
处理 | 指标 | ||||||
光饱和点(klx) | 光补偿点(lx) | 低于5klx光合曲线的斜率(mgCO2.dm-2.hr-1.klx-1) | 叶绿素含量(mg·dm-2) | 单株光合产量(g干重) | 单株叶光合产量(g干重) | 单株果实光合产量(g干重) | |
不遮阴 | 40 | 550 | 1.22 | 2.09 | 18.92 | 3.25 | 8.25 |
遮阴2小时 | 35 | 515 | 1.23 | 2.66 | 18.84 | 3.05 | 8.21 |
遮阴4小时 | 30 | 500 | 1.46 | 3.03 | 16.64 | 3.05 | 6.13 |
注:光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光强度。光合曲线指光强度与光合速率关系的曲线。
回答下列问题:
(1)光可以被花生植株叶片中的色素吸收,分离花生植株叶肉细胞中的色素时,随层析液在滤纸上扩散速度最快的色素主要吸收的光的颜色是
(2)从实验结果可知,花生可适应弱光环境,原因是在遮阴条件下,植株通过增加
(3)根据相关指标的分析,表明较长遮阴处理下,植株优先将光合产物分配至
(4)与不遮阴相比,两种遮阴处理的光合产量均
不同光照条件下的生长指标
光照 强度 | 相对平均叶面积(cm2) | 净光合速率 (μmol CO2·m-2·s-1) |
强 | 13.6 | 4.33 |
中 | 20.3 | 4.17 |
弱 | 28.4 | 3.87 |
(1)叶绿素存在于叶绿体中的
(2)据图和表中数据分析,该品种水稻是如何增强对弱光的适应能力的?
光补偿点指同一叶片在同一时间内,光合过程中吸收的CO2和呼吸过程中放出的CO2等量时的光照强度;光合速率随光照强度增加,当达到某一光照强度时,光合速率不再增加,该光照强度称为光饱和点。下表为甲、乙两个水稻品种在灌浆期、蜡熟期的光合作用相关数据。
甲、乙两个水稻品种灌浆期和蜡熟期光合作用相关指标的比较
生长期 | 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 (μmolCO2·m-2·s-1) | |||
甲 | 乙 | 甲 | 乙 | 甲 | 乙 | |
灌浆期 | 68 | 52 | 1853 | 1976 | 21.67 | 27.26 |
蜡熟期 | 75 | 72 | 1732 | 1365 | 19.17 | 12.63 |
注:灌浆期幼穗开始有机物积累,谷粒内含物呈白色浆状;
蜡熟期米粒已变硬,但谷壳仍呈绿色。
(3)从表中的数据推测,
A.灌浆期光补偿点高 B.蜡熟期光饱和点高
C.灌浆期最大净光合速率高 D.蜡熟期最大净光合速率高
(4)根据该实验的结果可知甲、乙品种水稻从灌浆期到蜡熟期的最大净光合速率都有所下降,科研人员推测可能与叶片的叶绿素含量变化有关。请设计实验验证该推测(简要写出实验设计思路、预测实验结果及结论)。
材料 | 叶绿素a(mg/g) | 叶绿素b(mg/g) | 总叶绿素(mg/g) | 类胡萝卜素(mg/g) |
MT | 0.117 | 0.058 | 0.175 | 1.019 |
WT | 0.245 | 0.137 | 0.382 | 1.541 |
(1)据表分析可知,理论上突变体的光合作用能力
(2)生物学家测定净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度,所得数据如下:
材料 | 净光合速率(μmol.m-2.s-1) | 气孔导度(mmol.m-2.s-1) | 胞间CO2浓度(μmol/mol) |
MT | 10.19 | 0.53 | 146.75 |
WT | 6.3 | 0.39 | 160.32 |
有人对实验结果分析后,认为突变体气孔导度高,有利用于CO2的吸收,促进了暗反应,因此提高了净光合速率。你认同该说法吗?为什么?
(3)为进一步研究突变体的光合作用特点,该生物学家利用分子生物学技术测定了光合作用中几种关键酶的活性(Rubisco和PEPC均为酶的名称),如下图所示。
结合上述信息,你认为该突变株适合在光照时间不足、光照强度弱的省份推广吗?并说明理由。
组别 | 叶绿素含量(mg/cm2) | 气孔导度mol/m2/s. | 净光合速率μmol/m2/s |
自然光 | 2.03 | 164. 57 | 5.3 |
红光 | 2.73 | 142.33 | 4.28 |
蓝光. | 1.73 | 222.00 | 7.28 |
注:气孔导度越大,气孔开放程度越高
(1)叶绿素位于叶绿体的
(2)与自然光照射组相比,红光照射组幼苗的光合色素总量
(3)冬天利用温室种植番茄时,根据表中数据对番茄增产提出的建议是
(4)若要探究红光和蓝光对番茄幼苗叶片中类胡萝卜素的含量是否有影响,请设计实验并写出简单的实验思路。(不要求写出实验结果和结论)
(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 |