下图是无籽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,据图回答下列问题:
(1)胞间CO2进入叶绿体内参与
(2)在9:00至11:00之间,净光合速率Pn升高,此阶段发生的变化还有
A.经气孔释放的CO2增多 | B.单个叶绿素A分子的氧化性不断增强 |
C.供给三碳化合物还原的氢增多 | D.单个叶绿素A分子吸收的光能持续增多 |
①在13:00时刻,温度导致叶片气孔关闭,光合作用停止
②在13:00至14:00之间, 光合放出O2速率上升
③在14:00以后Pn下降,限制叶片光合作用因素是光照强度
④在17:00后叶片的Ci快速上升,说明光合放出CO2速率上升
二烷氨基乙醇羧酸脂(DA-6)是一种新型的叔胺类植物生长调节剂.某科研小组研究了DA-6对西瓜光合作用的影响,其相关指标测定(Rubisco活性是暗反应的关键酶)结果如下表:
组别 | 处理 | 光合速率[mmol/(m2•s)] | 气孔导度[mmol/(m2•s)] | 胞间CO2浓度[mmol/(m2•s)] | Rubisco活性[µmol/(m2•s)] |
① | 不遮光+清水 | 10.1 | 0.16 | 260 | 38.2 |
② | 不遮光+DA-6 | 15.2 | 0.24 | 255 | 42.1 |
③ | 遮光+清水 | 8.3 | 0.14 | 278 | 25.3 |
④ | 遮光+DA-6 | 13.4 | 0.23 | 269 | 35.7 |
A.①② | B.①③ | C.③④ | D.②④ |
组别 | 温度 | 光照强度 | ||||
0Lx | 600 Lx | 800 Lx | 1000 Lx | 1200 Lx | ||
A | 20℃ | -6 | +4 | +9 | +14 | +10 |
B | 25℃ | -10 | +6 | +12 | +23 | +18 |
C | 30℃ | -15 | +11 | +24 | +30 | +26 |
D | 35℃ | -32 | +17 | +21 | +28 | +24 |
E | 40℃ | -29 | +10 | +16 | +25 | +19 |
F | 45℃ | -25 | -3 | 0 | +10 | +5 |
(1)从变异的角度分析,杂交水稻培育利用的原理是
(2)分析表中数据可知,最适合水稻生长的条件组合是
(3)在光照强度800Lx、温度35℃时,水稻叶肉细胞中产生ATP的场所有
(4)在相同温度下,光照强度1000Lx时的CO2吸收速率明显大于光照强度600Lx时,其原因是
(5)在相同光照强度下,F组水稻光合作用速率明显小于D组水稻的光合速率,有同学推测原因可能是: 一是温度升高,与光合作用相关酶的活性降低:二是高温破坏了叶绿素分子,使叶绿素含量降低。为了探究是否存在原因二,请利用上述光照强度1000Lx 时的D、F两组水稻为材料设计实验,简要写出实验设计思路:
材料一将酵母菌破碎并进行差速离心处理,得到细胞质基质和线粒体两种结构,并在不同条件下进行实验,结果如表一所示。
表一:
组别 | 结构 | 实验条件 | 实验结果 | ||
通入气体 | 加入溶液 | CO2 | 酒精 | ||
甲 | ① | O2 | 葡萄糖溶液 | 无 | 无 |
乙 | ① | O2 | ? | 有 | 无 |
丙 | ② | N2 | 葡萄糖溶液 | 有 | 有 |
材料二为研究增施O2对温室大棚中响尾蛇辣椒生长的影响,实验者进行了相关实验,结果如表二所示。
表二:
品种 | CO2处理 | 株高(cm) | 净光合速率μmol·m-2·s-1 | ||
7天 | 14天 | 21天 | |||
响尾蛇辣椒 | 对照 | 75 | 88 | 104 | 18 |
处理 | 81 | 97 | 114 | 34 |
(1)材料一中结构①和②分别指
(2)材料一甲组
(3)材料二中实验者于上午7:00~10:00监测了对照组大棚中CO2浓度和O2浓度,发现该时间段CO2浓度在下降,而O2浓度在上升。CO2浓度下降的原因是
(4)根据所学知识给辣椒种植户提出提高产量的建议有
组别 | 总叶绿素含量(mg/g) | 气孔导度相对值(%) | 净光合速率[μmolCO2/(m2·s)] |
对照组 | 4.71 | 94 | 5.54 |
实验组 | 3.11 | 65 | 3.69 |
(2)与在自然界中相比,该种植物在富含CO2的实验室条件下养殖时,其光饱和点
(3)5-氨基乙酰丙酸(ALA)是叶绿素合成的前体。科研人员推测用ALA处理云杉能缓解沙尘暴对其光合作用的不利影响,原因是
(4)光照强度为b时,水稻叶肉细胞单位时间内CO2释放量
组别 | 氮素水平(mmol·L-1) | 叶绿素含量(μg·g) | 气孔导度(mmol·m-2·s-1) | 胞间CO2浓度(μL·L-1) | 表观光合速率(μmol·m-2·s-1) |
A | 5 | 86 | 0.68 | 308 | 19.4 |
B | 10 | 99 | 0.78 | 304 | 20.7 |
C | 15 | 103 | 0.85 | 301 | 21.4 |
(1)本实验的可变因素是
(2)在光合作用过程中,光反应发生的场所是
(3)根据实验数据分析,提高氮素水平,表观光合速率增加,推测原因可能是氮含量增加引起
编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
温度(℃) | 10 | 10 | 20 | 20 | 30 | 30 | 40 | 40 |
光照强度(LX) | 1000 | 0 | 1000 | 0 | 1000 | 0 | 1000 | 0 |
开始时CO2量(g) | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 | 5.0 |
12h后CO2量(g) | 4.5 | 5.1 | 3.5 | 5.4 | 1.9 | 5.9 | 2.0 | 5.8 |
(1)序号1、3、5、7可构成一个相对独立的实验组合,在该实验组合中,实验变量是
(2)序号2、4、6、8可构成另一个相对独立的实验组合则该实验组合研究的的主题是:
(3)根据表中实验数据,在坐标图里标出光照强度为1000 Lx,温度分别为10℃、20℃、30℃和40℃时的表观光合速率和真正光合速率,并请注明横坐标所表示的变量和具体数值
(4)在光照强度为1000Lx,温度为30℃时,12小时每株天竺葵可积累葡萄糖
(5)如果用图(二)所示的装置来探究光照强度和光合作用速率的关系,且测量指标为装置中氧气含量的变化。则该装置需要作适当修改,具体修改措施是
光合速率与呼吸 速率相等时光照 强度(k1x) | 光饱和时光 照强度(k1x) | 光饱和时CO2吸收量 (mg·100cm-2·h-1) | 黑暗条件下CO2释放量 (mg·100cm-2·h-1) |
3 | 9 | 32 | 8 |
(1)本实验的自变量是
(2)当光照强度为9k1x时,番茄的根细胞中能产生ATP的细胞结构是
(3)已知光合作用固定CO2与产生O2的物质的量相等。当光照强度为9klx时,番茄产生的O2量为
(4)下面甲图表示种植番茄的密闭大棚内,一昼夜空气中CO2含量的变化情况。由图可知番茄开始进行光合作用的时间是
(5)乙图表示空气中CO2含量对番茄植株光合作用的影响,X、Y对应的CO2含量下,叶绿体中ATP生成速率的关系为
受到周围环境遮荫时,植株会表现出茎伸长速度加快、株高和节间距增加、叶柄伸长等特征,这种现象称为避荫反应,如图1。研究人员模拟遮荫条件,对番茄植株的避荫反应进行了研究,结果如表。
相对叶绿素含量 | 节间距(mm) | |
正常光照组 | 34.02 | 11.25 |
遮荫组 | 28.01** | 20.71** |
注:**表示遮荫组与正常光照组存在显著差异
(1)提取后的色素用
(2)白天,玉米叶肉细胞不能产生ATP的场所是___________。
A.类囊体 | B.叶绿体基质 |
C.线粒体内膜 | D.线粒体基质 |
(4)根据图1和表,结合所学知识分析遮荫条件造成番茄果实产量减少的原因,正确的是____________。
A.遮阴组的光照强度下降,光反应减弱 |
B.遮阴组节间距显著增加,有利于单位叶面积的光能转换效率提高 |
C.遮阴组的叶绿素含量显著下降,为碳反应提供的ATP和NADPH减少 |
D.遮阴组用于节间和叶柄的营养生长增多,用于番茄果实发育的有机物减少 |
图2表示玉米CO2同化途径,玉米叶肉细胞中有一种酶X,对CO2的亲和力极高,几乎能把空气中的CO2完全利用,三碳酸将CO2固定形成四碳酸,将CO2传递给维管束鞘细胞,进行着正常的碳反应,而番茄缺乏酶X。图3为研究小组在夏季晴朗的某天,测得玉米和蕃茄的净光合速率。
(5)如果在玉米叶肉细胞中注入某种抑制剂使酶X的活性降低,则在短时间内,维管束鞘细胞中五碳化合物的含量变化呈
(6)图3中,与12:00时相比,18:00时,玉米的光合作用主要限制因素是
(7)图3中,12:00时,该地光照强度最强,温度很高,此时蕃茄光合作用速率明显下降,而玉米光合作用速率反而有所升高,联系题图信息,解释其原因是
[提示:图1表示该作物相对光合速率(即不同叶龄时的净光合速率与B点时的比值)与叶龄的关系,A点表示幼叶成折叠状,B点表示叶片充分展开;图2中曲线1、2分别表示作物在适宜的光照强度下不同温度时的总光合量和净光合量。]
光照强度/klux | 0 | 2 | 4 | 6 |
O2释放量/(uL·cm-2·min-1) | -0.2 | 0 | 0.2 | 0.4 |
光照强度/klux | 8 | 10 | 12 | 14 |
O2释放量/(uL·cm-2·min-1) | 0.8 | 1.2 | 1.2 | 1.2 |
(1)由表可知,在光照强度为4klux时,该作物的总光合速率为
(2)图1中AB段相对光合速率上升,从光反应角度分析原因是
(3)由图2分析,假如植物生活在12小时光照,12小时黑暗的环境中,则在环境温度约高于
(4)根据以上研究结果,该温室作物白天生长的最佳环境条件是
(1)温度为5℃时,该植物幼苗细胞产生ATP的场所有
(2)假设上述实验在缺Mg2+的条件下进行,在其他条件相同的情况下,图中的A点会向
(3)据图分析,图中
(4)据图分析,呼吸酶对温度的敏感度比光合酶对温度的敏感度
(5)为了探究不同条件对植物光合速率和呼吸速率的影响,用8株各有20片叶片、大小长势相似的某盆栽植株,分别放在密闭的玻璃容器中,在不同条件下利用传感器定时测定密闭容器中二氧化碳的含量。实验结果统计如下表:
编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
温度(℃) | 10 | 10 | 20 | 20 | 30 | 30 | 40 | 40 |
光照强度(Lx) | 1000 | 0 | 1000 | 0 | 1000 | 0 | 1000 | 0 |
12小时后CO2量(g) | -0.5 | +0.1 | -1.5 | +0.4 | -3.0 | +1.0 | -3.1 | +0.8 |
①用编号为
②由表可知,植物光合最强的是第
③现有一株某植物的叶绿素缺失突变体(不能合成叶绿素),将其叶片进行了红光照射光吸收测定,与正常叶片相比,实验结果是光吸收差异