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题型:简答题
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简答题

科技工作者以甜瓜植株为材料,利用多套图甲所示装置,对影响光合作用的环境因素进行研究.

(1)若用甲装置来测定温度对绿色植物呼吸速率的影响,则烧杯中应该加入的试剂是______;其次还要将甲装置进行______处理.

(2)在温度、二氧化碳浓度等条件不变的情况下,将图甲装置由阳光下移至黑暗处,则植物叶肉细胞内三碳化合物含量的变化是______

(3)为了研究根系低氧环境对甜瓜生长和果实品质的影响,在其它栽培条件相同的情况下,科技工作者利用SP-2溶氧测定仪分组对不同氧浓度条件下溶液中溶解氧的变化值进行了测定.若要测量叶片的真光合速率,可先将叶片剪成1×lcm2后沉入缓冲液中,在一定的光照和温度条件下,利用SP-2溶氧测定仪测得缓冲液中溶解氧单位时间内的增加值即为叶片的______速率,然后在一定的温度和______条件下测量缓冲液中溶解氧的减少值即为叶片的______速率,二者相加即可.

(4)图乙是对甜瓜植株进行光合作用研究的实验结果.图中a、b、c代表温度,且a>b>c;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表CO2浓度,且Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ.

①a、b、c中,一定超过了最适温度的是______;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,最接近最适CO2浓度的是______

②如果要探究在温度为b时,该植物光合作用所需的适宜CO2浓度,还需要保持______相同且适宜,并在适当范围内设置______进行实验.

正确答案

解:(1)若用甲装置来测定温度对绿色植物呼吸速率的影响,则烧杯中应该加入的试剂是氢氧化钠溶液(或可以吸收CO2 的溶液),目的是去除光合作用的原料之一二氧化碳;其次还要将甲装置进行遮光处理.

(2)在温度、二氧化碳浓度等条件不变的情况下,将图甲装置由阳光下移至黑暗处,光反应的产物[H]和ATP下降,导致暗反应的三碳化合物的还原反应受阻,三碳化合物的剩余量增加,所以则植物叶肉细胞内三碳化合物含量的变化是增加.

(3)植物净光合作用量=植物实际光合作用量-呼吸消耗量,植物光合作用释放氧气,呼吸作用消耗氧气.因此,溶解氧在单位时间增加值即为叶片的净光合作用.真光合速率=净光合速率+呼吸速率,因此要获得叶片的真光合速率,要先测量叶片的呼吸作用速率.测量呼吸速率要在黑暗条件下进行.

(4)①从图乙植株进行光合作用研究的实验结果来看,温度b相对于a、c为最适温度,且a>b>c,故一定超过了最适温度的是a;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,由于Ⅰ浓度下光合作用强度最大,所以最接近最适CO2浓度的是Ⅰ.

②探究在温度为b时,该植物光合作用所需的最适CO2浓度,则需要保持(光照强度等)无关变量相同且适宜,并在适当范围内设置不同浓度的CO2进行实验.

故答案为:

(1)氢氧化钠溶液(或可以吸收CO2 的溶液)     遮光

(2)增加

(3)光合作用    黑暗    呼吸作用

(4)①aⅠ

②(光照强度等)无关变量      具有一定浓度梯度的CO2

解析

解:(1)若用甲装置来测定温度对绿色植物呼吸速率的影响,则烧杯中应该加入的试剂是氢氧化钠溶液(或可以吸收CO2 的溶液),目的是去除光合作用的原料之一二氧化碳;其次还要将甲装置进行遮光处理.

(2)在温度、二氧化碳浓度等条件不变的情况下,将图甲装置由阳光下移至黑暗处,光反应的产物[H]和ATP下降,导致暗反应的三碳化合物的还原反应受阻,三碳化合物的剩余量增加,所以则植物叶肉细胞内三碳化合物含量的变化是增加.

(3)植物净光合作用量=植物实际光合作用量-呼吸消耗量,植物光合作用释放氧气,呼吸作用消耗氧气.因此,溶解氧在单位时间增加值即为叶片的净光合作用.真光合速率=净光合速率+呼吸速率,因此要获得叶片的真光合速率,要先测量叶片的呼吸作用速率.测量呼吸速率要在黑暗条件下进行.

(4)①从图乙植株进行光合作用研究的实验结果来看,温度b相对于a、c为最适温度,且a>b>c,故一定超过了最适温度的是a;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,由于Ⅰ浓度下光合作用强度最大,所以最接近最适CO2浓度的是Ⅰ.

②探究在温度为b时,该植物光合作用所需的最适CO2浓度,则需要保持(光照强度等)无关变量相同且适宜,并在适当范围内设置不同浓度的CO2进行实验.

故答案为:

(1)氢氧化钠溶液(或可以吸收CO2 的溶液)     遮光

(2)增加

(3)光合作用    黑暗    呼吸作用

(4)①aⅠ

②(光照强度等)无关变量      具有一定浓度梯度的CO2

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题型:简答题
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简答题

树林中,阳光穿过枝叶的空隙,会在地上投下光斑,它们随着太阳的偏移和枝叶的摆动而移动.下图显示在实验时人工光斑照射某植物叶片前后,测得CO2 吸收速率和O2 释放速率的变化情况.请据图分析回答:

(1)描述光斑开始照射后的5 秒内,O2释放速率和CO2 吸收速率的变化:______

(2)CD 段O2释放速率迅速恢复原水平的原因是______,C02吸收速率延续了一段时间后才下降,原因是______

(3)光斑实验研究表明,制约O2释放速率的因素是______

正确答案

解:(1)光斑开始照射后的5秒内,图中可以看出,O2释放速率快速增加,CO2吸收速率缓慢上升.

(2)图中可以看出,40S时图中光斑移开,CD段O2释放速率迅速恢复至原水平.而此时有光斑期间积累了大量的ATP和NADPH,可使暗反应持续一段时间,因此仍有C02吸收.

(3)从光斑开始照射到A点制约O2释放速率的因素主要是光照强度,从A到C点表明制约O2释放速率的因素主要是碳反应的速率.

故答案为:

(l)氧气释放速率急剧上升,二氧化碳吸收速率上升相对缓慢

(2)随着光斑的移开,光照强度降低到原有水平,光反应速率下降

光斑照射期间积累的ATP和[H],可以使暗反应持续一段时间

(3)光照强度

解析

解:(1)光斑开始照射后的5秒内,图中可以看出,O2释放速率快速增加,CO2吸收速率缓慢上升.

(2)图中可以看出,40S时图中光斑移开,CD段O2释放速率迅速恢复至原水平.而此时有光斑期间积累了大量的ATP和NADPH,可使暗反应持续一段时间,因此仍有C02吸收.

(3)从光斑开始照射到A点制约O2释放速率的因素主要是光照强度,从A到C点表明制约O2释放速率的因素主要是碳反应的速率.

故答案为:

(l)氧气释放速率急剧上升,二氧化碳吸收速率上升相对缓慢

(2)随着光斑的移开,光照强度降低到原有水平,光反应速率下降

光斑照射期间积累的ATP和[H],可以使暗反应持续一段时间

(3)光照强度

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题型: 单选题
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单选题

采用黑白瓶法(黑瓶瓶外包黑胶布和铝箔,以模拟黑暗条件;白瓶为透光瓶.)测定池塘群落各深度24小时内的平均氧浓度变化,结果如下表:则该池塘一昼夜产生的氧气量是(  )(g/m3

A15

B20

C22

D23

正确答案

D

解析

解:在水深为1m时,黑瓶中溶解氧浓度变化为-2,表示水体中的生物进行呼吸作用消耗的氧气量;白瓶中溶解氧浓度变化为+8,表示氧气净释放量为+8,实际释放量为8+2=10,依此类推.又由于在水深5m和水底时,白瓶与黑瓶中O2浓度变化相等,说明在水深5m和水底时,不产生氧气.因此,该池塘一昼夜产生的氧气量是(8+2)+(5+2)+(2+2)+(0+2)=23g/m3

故选:D.

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题型:简答题
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简答题

Ⅰ.长叶刺葵是棕榈科热带植物.为了解其引种到重庆某地后的生理状况,某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日,观测得到了该植物光合速率等生理指标日变化趋势图(题图).

(1)据图分析:

①光合作用消耗ATP最快的时刻是______.根吸水能力最强的时刻是______

②直接引起蒸腾速率变化的生理指标是______;推测导致12:00时光合速率出现低谷的环境因素主要是______(填“光照”或“CO2”).

③在14:00时若适当提高CO2浓度,短时间内叶绿体中[H]含量的变化是______

(2)若该地土壤缺钙,一段时间后该植物首先表现出钙缺乏症的是______(填“老叶”或“幼叶”).

(3)假设若干年后将引种后代重新移栽回原产地,与原产地长叶刺葵杂交不育,原因是地理隔离导致了______

II.乙醇可部分替代石油燃料,利于纤维素酶、酵母菌等可将纤维素转化成乙醇、耐高温纤维素酶可以加速催化纤维素的水解,从而有利于酵母菌发酵产生乙醇.

(1)某研究小组将产纤维素酶的菌株,通过诱变和高温筛选获得新菌株,为探究新菌株所产纤维素酶能否耐受80℃高温,进行了以下实验.

(2)

结果与结论:①若______,则表明该纤维素酶能耐受80℃高温;

②若______,则表明该纤维素酶不能耐受80℃高温;

(2)酵母菌发酵产生的乙醇属于______(填“初级”或“次级”)代谢产物.

正确答案

解:Ⅰ(1)①光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段产生ATP和[H]为暗反应阶段提供能量和还原剂,光合速率越大消耗ATP也就越快,从图中可见10:00时光合速率最大;蒸腾作用有利于植物根对水分的吸收,蒸腾作用越强,根吸水能力越强,从图中可见蒸腾作用在12:00时蒸腾作用最强.

②蒸腾作用是水分以气体形式通过气孔散失,气孔导度的大小直接引起蒸腾速率大小的变化,通过图中可知,在12:00时气孔导度最大,而CO2是通过气孔进入叶肉细胞的,说明CO2供应充足,推测导致光合速率出现低谷的环境因素是光照.

③[H]用于暗反应对C3的还原,CO2增多,使生成C3增多,这时会消耗更多的[H],使[H]的含量降低.

(2)钙在植物体内形成稳定的化合物,不能转移利用,当缺钙时,首先引起幼叶出现症状.

(3)长期的地理隔离使两个种群的基因频率向不同的方向发展,使种群的基因库变得很不相同,并出现生殖隔离.

Ⅱ(1)根据实验是探究纤维素酶能否耐受80℃高温,所以应先对纤维素酶用80℃高温处理,常用方法为水浴80℃保温,对酶进行高温处理后,然后再加入适量的纤维素酶作用的底物--纤维素,利用纤维素酶能使纤维素水解为还原糖,来验证经高温处理的酶是否还有活性,还原糖可用斐林试剂或班氏糖定性试剂检测.

①如果纤维素酶能耐受80℃高温,则经80℃高温处理后,依然能使纤维素水解,经斐林试剂检测能出现砖红色沉淀.②反之,不能出现砖红色沉淀.

(2)乙醇是对酵母菌无明显生理功能,并非是酵母菌生长和繁殖所必需的物质,这样的物质为次级代谢产物.

故答案为:

Ⅰ(1)①10:00  12:00  ②气孔导度  光照  ③降低 

(2)幼叶 

(3)生殖隔离

Ⅱ(1)80℃水浴保温   适量纤维素液    斐林试剂或班氏糖定性试剂

①试管1内呈蓝色,试管2内有砖红色沉淀产生

②试管1和2内均呈蓝色

(2)次级

解析

解:Ⅰ(1)①光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段产生ATP和[H]为暗反应阶段提供能量和还原剂,光合速率越大消耗ATP也就越快,从图中可见10:00时光合速率最大;蒸腾作用有利于植物根对水分的吸收,蒸腾作用越强,根吸水能力越强,从图中可见蒸腾作用在12:00时蒸腾作用最强.

②蒸腾作用是水分以气体形式通过气孔散失,气孔导度的大小直接引起蒸腾速率大小的变化,通过图中可知,在12:00时气孔导度最大,而CO2是通过气孔进入叶肉细胞的,说明CO2供应充足,推测导致光合速率出现低谷的环境因素是光照.

③[H]用于暗反应对C3的还原,CO2增多,使生成C3增多,这时会消耗更多的[H],使[H]的含量降低.

(2)钙在植物体内形成稳定的化合物,不能转移利用,当缺钙时,首先引起幼叶出现症状.

(3)长期的地理隔离使两个种群的基因频率向不同的方向发展,使种群的基因库变得很不相同,并出现生殖隔离.

Ⅱ(1)根据实验是探究纤维素酶能否耐受80℃高温,所以应先对纤维素酶用80℃高温处理,常用方法为水浴80℃保温,对酶进行高温处理后,然后再加入适量的纤维素酶作用的底物--纤维素,利用纤维素酶能使纤维素水解为还原糖,来验证经高温处理的酶是否还有活性,还原糖可用斐林试剂或班氏糖定性试剂检测.

①如果纤维素酶能耐受80℃高温,则经80℃高温处理后,依然能使纤维素水解,经斐林试剂检测能出现砖红色沉淀.②反之,不能出现砖红色沉淀.

(2)乙醇是对酵母菌无明显生理功能,并非是酵母菌生长和繁殖所必需的物质,这样的物质为次级代谢产物.

故答案为:

Ⅰ(1)①10:00  12:00  ②气孔导度  光照  ③降低 

(2)幼叶 

(3)生殖隔离

Ⅱ(1)80℃水浴保温   适量纤维素液    斐林试剂或班氏糖定性试剂

①试管1内呈蓝色,试管2内有砖红色沉淀产生

②试管1和2内均呈蓝色

(2)次级

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题型:简答题
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简答题

植物生理学家对光合作用进行了大量的研究,图甲是其中的一些实验数据曲线.

(1)甲图中AB段和CD段影响光合作用的主要限制因子分别是____________

(2)欲提高温室栽培的叶类蔬菜的产量,甲图中信息告诉我们,应______,并可在夜间适当______温度.

(3)甲图曲线Ⅲ的最强光合作用需要的最低CO2浓度是______mg/L.图中m点为70Lx光照强度下的CO2饱和点,如果提高光照强度,则m点的位置将向______移动.B点与C点相比,C点时叶肉细胞中C3的含量______(填“高”、“低”、“基本一致”)

(4)乙图中30°C时该植物呼吸作用产生C02______mg/h,如果呼吸作用的原料全部是葡萄糖,则30°C时10小时需要消耗葡萄糖______mg.

(5)乙图中如光照相同时间,35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时的量相比______

A.大于       B.小于      C.等于          D.无法比较

(6)丙图能代表细胞中发生的情况与乙图中E点相符的一项是______

正确答案

解:(1)甲图AB段随二氧化碳浓度的升高而升高,所以主要影响因素是二氧化碳浓度;CD段随二氧化碳浓度升高,光合作用速率不变,当提高光照强度时,光合作用速率升高,所影响因素是光照强度.

(2)甲图中信息告诉我们,应提高CO2浓度和光照强度,提高光合作用强度;并可在夜间适当降低温度,降低呼吸作用的强度,从而增加有机物的积累,提高温室栽培的叶类蔬菜的产量.

(3)甲图中曲线可以看出最强光合作用时的光照强度是700LX,此时最低的二氧化碳浓度是500mg/L;图中m点为70Lx光照强度下的CO2饱和点,如果提高光照强度,由图中三条曲线对比可以得出,m点的位置将向右移.B点与C点相比,C点时CO2较多,暗反应中CO2被C5固定形成的C3含量较多,而三碳化合物的还原过程不变,因此C点时叶肉细胞中C3的含量高.

(4)300C植物呼吸作用产生的二氧化碳,也就是该温度下植物的呼吸作用强度,对应图中的3;根据呼吸作用的总反应式可知:6 CO2--C6H12O6即:6×44÷3=180÷x,X=2.045mg/h,所以10h需要葡萄糖:20.45mg.

(5)35℃时:净光合速率是3mg/h,呼吸作用消耗是3.5mg/h,因此该温度下制造的有机物的总量是6.5mg/h.30℃时:净光合速率是3.5mg/h,呼吸作用消耗是3mg/h,因此该温度下制造的有机物的总量是6.5mg/h.所以相等. 

(6)图中E点时,两条曲线相交,表明净光合作用等于呼吸作用,因此光合作用仍然大于呼吸作用强度,应对应图中D项.

故答案为:

(1)CO2浓度          光照强度

(2)提高CO2浓度和光照强度       降低

(3)500       右        高

(4)3        20.45        

(5)C       

(6)D

解析

解:(1)甲图AB段随二氧化碳浓度的升高而升高,所以主要影响因素是二氧化碳浓度;CD段随二氧化碳浓度升高,光合作用速率不变,当提高光照强度时,光合作用速率升高,所影响因素是光照强度.

(2)甲图中信息告诉我们,应提高CO2浓度和光照强度,提高光合作用强度;并可在夜间适当降低温度,降低呼吸作用的强度,从而增加有机物的积累,提高温室栽培的叶类蔬菜的产量.

(3)甲图中曲线可以看出最强光合作用时的光照强度是700LX,此时最低的二氧化碳浓度是500mg/L;图中m点为70Lx光照强度下的CO2饱和点,如果提高光照强度,由图中三条曲线对比可以得出,m点的位置将向右移.B点与C点相比,C点时CO2较多,暗反应中CO2被C5固定形成的C3含量较多,而三碳化合物的还原过程不变,因此C点时叶肉细胞中C3的含量高.

(4)300C植物呼吸作用产生的二氧化碳,也就是该温度下植物的呼吸作用强度,对应图中的3;根据呼吸作用的总反应式可知:6 CO2--C6H12O6即:6×44÷3=180÷x,X=2.045mg/h,所以10h需要葡萄糖:20.45mg.

(5)35℃时:净光合速率是3mg/h,呼吸作用消耗是3.5mg/h,因此该温度下制造的有机物的总量是6.5mg/h.30℃时:净光合速率是3.5mg/h,呼吸作用消耗是3mg/h,因此该温度下制造的有机物的总量是6.5mg/h.所以相等. 

(6)图中E点时,两条曲线相交,表明净光合作用等于呼吸作用,因此光合作用仍然大于呼吸作用强度,应对应图中D项.

故答案为:

(1)CO2浓度          光照强度

(2)提高CO2浓度和光照强度       降低

(3)500       右        高

(4)3        20.45        

(5)C       

(6)D

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