- 影响光合作用速率的环境因素
- 共328题
某种细胞分裂素对某植物光合作用和生长的影响如下表所示。
注：①chl—叶绿素；FW—鲜重；DCIP Red—还原型DCIP；plant—植株。
②希尔反应活力测定的基本原理：将叶绿体加入DCIP（二氯酚靛酚）溶液并照光，水在光照下被分解，产生氧气等，而溶液中的DCIP被还原并发生颜色变化，这些变化可用仪器进行测定。
请回答：
（1）希尔反应模拟了叶绿体光合作用中__________阶段的部分变化。氧化剂DCIP既可利用于颜色反应，还可作为__________。希尔反应活力可通过测定DCIP溶液的颜色变化得到，也可通过测定__________得到。
（2）从表中可知，施用细胞分裂素后，__________含量提高，使碳反应中相关酶的数量增加。
（3）幼苗叶片中的细胞分裂素主要有__________产生。合理施用细胞分裂素可延迟__________，提高光合速率，使总初级生产量大于__________，从而增加植物的生物量。
正确答案
（1）光反应 氢载体 氧气生成量 （2）叶片氮含量 （3）根尖 衰老 呼吸消耗量
解析
（1）光合作用由光反应和碳反应两阶段构成，根据题中希尔反应活力测定的基本原理可知，该过程模拟的是水在光照条件下分解，产生氧气等，故希尔反应模拟的是光反应；DCIP是氧化剂，在希尔反应中的作用与自然条件下光反应中的NADP+相似，因此可作为光反应模似实验中的氢载体（或氢受体、电子受体）。
（2）碳反应中的酶均为蛋白质，施用细胞分裂素后，叶片含氮量增加，进而可使碳反应相关酶的数量增加。
（3）幼苗中的细胞分裂素主要由根尖产生，而后运输到幼苗叶片中，发挥相应生理作用；细胞分裂素可延缓植物的衰老，提高光合速率，导致总初级生产量大于呼吸量，从而增加生物量。
知识点
回答下列I、II小题。
I.（9分）有人通过实验探究某海藻饿最佳培养条件，以获得最大生物量（注：生物量指单位体积的藻体干重）。
（1）在有光条件下培养海藻时，培养液中必须含有__________,还需定时向培养液中通入空气，目的是提供__________。海藻光合速率随着向光照强度的变化曲线如下图，图中B点表示最佳的________培养条件。
（2）该海藻的无光条件下仍能生长，但需在培养液中添加葡萄糖等有机物，目的是提供____________。
（3）向培养液中添加葡萄糖配成不同浓度的培养液，在一定光照条件下培养该海藻，测定海藻的生物量如下表：
要确定培养海藻的最佳葡萄糖浓度，还需设计_____________的实验。
（4）综合上述实验，获得该海藻最大生物量的培养条件是____________。
II、（12分）下图为反射弧中神经—肌肉接头的结构及其生理变化示意图。
（1）发生反射时，神经中枢产生的兴奋沿___________神经传到突触前膜，导致突触小泡与前膜________________，释放神经递质（Ach）；Ach与Ach受体结合后，肌膜发生__________，引起肌肉收缩。
（2）重症肌无力是自身免疫病，其病因是患者免疫系统把Ach受体当作抗原，使___________被激活而增殖、分化、产生Ach受体抗体。Ach受体抗体与Ach受体特异性结合，造成Ach不能与Ach受体正常结合，导致_______________信号转换过程受阻。
（3）临床上治疗重症肌无力的重度患者，可采用胸腺切除法，目的是抑制_________发育成T细胞，不能产生淋巴因子，从而抑制___________免疫的应答。
正确答案
I（1）各种必需矿质元素（1分） CO2 （1分） 光照（1分）
（2）碳源和能源（2分）
（3）在0.2---0.6g/L之间更细分的浓度梯度 （2分）
（4）适宜光照，添加适宜浓度的葡萄糖 （2分）
II（1）传出（1分） 融合（2分） 电位变化（2分）
（2）B细胞 （1分） 化学信号向电（2分）
（3）造血干细胞（2分） 体液（2分）
解析
I（1）海藻是植物，因此培养时必需在培养液中加入各种必需矿质元素。通入空气，目的是提供光合作用所需CO2。B点光照强度生物量最大。
（2）无光条件下海藻不能进行光合作用，因此必需提供有机物作C源、能量来源。
（3）要确定培 养海藻的最佳葡萄糖浓度，还需在0.2---0.6g/L之间更细分的浓度梯度。
（4）、根据图，获得该海藻最大生物量需光照强度适宜，据表格知需添加适宜浓度葡萄糖
II
（1）神经中枢产生的兴奋沿传出神经传出，导致突触小泡与突触前膜融合，从而释放递质。通过图，看出递质引起肌膜电位变化，从而发生肌肉收缩。
（2）抗体是由效应B细胞产生的，因此使B细胞被激活而增殖。突触释放递质，导致肌膜电位变化，因此是化学信号→电信号转换过程受阻。
（3）造血干细胞在胸腺处生成T细胞。根据题2 可知是抑制体液免疫应答。
知识点
一.某实验室通过手术获得下丘脑部分损毁却能存活的大鼠，进行了相关研究。
（1）实验一 按下表准备两组实验大鼠并作如下处理：向大鼠皮下注入等量的SRBC（山羊红细胞）；7天后，取脾脏组织制成细胞悬液；将适量脾细胞悬液与SRBC混合培养一段时间，然后检测SRBC破裂情况（注：特异性抗体与红细胞表面的抗原结合后，红细胞会破裂，释放出血红蛋白。培养液中血红蛋白的含量越高，OD值越大）。
①向大鼠皮下注入SRBC的目的是 。
②脾细胞悬液会引起SRBC破裂，说明悬液中含有 物质，产生该物质的细胞称为 。 ③有人认为该实验还应增设一组；做手术却不损毁下丘脑。你认为有必要吗？ 。
请说明理由：
④请为此实验拟定一个题目 。
（2）实验二 另取正常鼠和手术手损毁鼠多组，在不同温度的环境中放置30分钟，然后测定大鼠单位时间的耗氧量。正常鼠的结果如图所示。
①请在图中绘出手术损毁鼠单位时间的耗氧量变化曲线。
②将正常鼠从室温移至低温环境，其血糖浓度会升高，原因是 。
③在适宜条件下喂养一段时间后，发现手术损毁鼠的性腺萎缩，这是由于该大鼠下丘脑释放的 减少，使垂体释放的 降低所致。
二、
某石质海滩的潮间带由大小不一的水坑和水坑间的凸出基质两类环境组成，主要生长着浒苔、角叉苔等海藻和滨螺、岸蟹等动物。岸蟹主要以滨螺等小动物为食，其主要天敌是海鸥。
有人选择大小、深度等相似的两个自然水坑（A、B），把B坑中的全部滨螺（233只）捉出，移人几乎无滨螺的A坑，研究滨螺对海藻及岸蟹种群的影响，结果如图所示。
①图A中浒苔数量下降的主要原因是_____________________，从种间关系角度看，浒苔和角叉苔是_____________________关系。
②水坑中岸蟹种群密度与___________海藻的种群相对数量呈正相关。研究发现，此种海藻占优势的环境有利于岸蟹躲避天敌；而另一种海藻占优势的环境则相反。请据此解释B坑中的滨螺在移出前数量较多的原因__________________________________________
③本研究涉及到的生物构成的最长食物链为_____________________________________
（2）通过对水坑和凸出基质这两类微型生态系统中滨螺密度和海藻物种数的调查，绘制成图丁。
①在滨螺极稀少的情况下，如果要最大限度地保护生物多样性，需要优先保护的是______________生态系统，这种保护措施属于__________________。
②当滨螺密度长期保持在100～200只/m2时，____________生态系统的抵抗力稳定性较高。
正确答案
（1）
①抗原
②抗体 效应B细胞
③有必要 排除手术本身对实验结果的影响
④探究下丘脑对抗体产生的影响
（2）①
②在低温刺激下，下丘脑通过相关神经促进肾上腺素和胰高血糖素分泌，肾上腺素和胰高血糖素能促进肝糖元分解，使血糖升高。
③促性腺激素释放激素 促性腺激素
二、（1）①被滨螺捕食 竞争
②浒苔
B坑浒苔较少，不利于岸蟹躲避天敌，岸蟹被大量捕食，因而岸蟹数量较少，岸蟹数量少，对滨螺捕食少，因而滨螺较多
③浒苔-滨螺-岸蟹-海鸥
（2）①凸出基质 就地保护
②水坑
解析
本题考查免疫、体温调节相关知识，考查学生的综合应用能力，实验能力。
一、
（1）第1小题：从题中可知，适量脾细胞悬液与SRBC混合培养一段时间，检测SRBC破裂情况，红细胞会破裂，是因为特异性抗体与红细胞表面的抗原结合后导致，因此向大鼠皮下注入SRBC的目的是作为抗原，刺激产生相应的抗体。
第2小题：从题中可知，红细胞会破裂，是因为特异性抗体与红细胞表面的抗原结合后导致，脾细胞悬液会引起SRBC破裂，说明悬液中含有抗体物质，抗体是由效应B细胞产生的。
第3小题：手术本身是一种变量，因此有必要做，以排除手术本身对实验结果的影响。
第4小题：综合题干及试题1,2,3,本实验题目应为：探究下丘脑对抗体产生的影响。
（2）第1小题：手术损毁鼠不能进行体温调节，因此体温随环境温度变化而变化。
第2小题：正常鼠从室温移至低温环境，下丘脑会引起肾上腺素分泌增多，肾上腺素会引起肝糖元分解，血糖升高。
第3小题：下丘脑会释放促性腺激素释放激素，作用于垂体，促使垂体产生促性腺激素，促性腺激素会作用于性腺，引起性腺生长发育。
二、
（1）第1小题：图A中移入滨螺后，浒苔数量下降，因此应是被滨螺捕食。浒苔和角叉苔同为藻类，且图中浒苔数量下降后，角叉苔数量上升，因此二者为竞争关系。
第2小题：综合图A和图B可见，水坑中岸蟹种群密度与浒苔的种群相对数量呈正相关。浒苔占优势的环境有利于岸蟹躲避天敌，因而B坑中的滨螺在移出前，浒苔较少，不利于岸蟹躲避天敌，岸蟹被大量捕食，因而岸蟹数量较少，岸蟹数量少，对滨螺捕食少，因而滨螺较多。
第3小题：最长的为：浒苔-滨螺-岸蟹-海鸥
（2）
第1小题：在滨螺极稀少的情况下，分析图C，凸出基质生态系统中海藻物种数多，因此需要优先保护的是凸出基质生态系统，这种保护措施属于就地保护。
第2小题：当滨螺密度长期保持在100～200只/m2时，水坑生态系统的海藻物种数多，抵抗力稳定性较高
知识点
为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响，将某植物在黑暗中放置一段时间，耗尽叶片中的淀粉。然后取生理状态一致的叶片，平均分成8组，实验处理如下表所示。一段时间后，检测叶片中有无淀粉，结果如下表。
回答问题：
（1）光照条件下，组5叶片通过__________作用产生淀粉：叶肉细胞释放出的氧气来自于_______的光解。
（2）在黑暗条件下，叶片能进行有氧呼吸的组别是__________。
（3）组2叶片中合成淀粉的原料是___________，直接能源物质是_________，后者是通过__________产生的。与组2相比，组4叶片无淀粉的原因是__________________。
（4）如果组7的蒸馏水中只通入N2，预期实验结果是叶片中________（有、无）淀粉。
正确答案
（1）光合 H2O
（2）组2和组 6
（3）葡萄糖 ATP 有氧呼吸 4组无氧气，不能进行有氧呼吸，淀粉合成缺少ATP
（4）无
解析
考查学生获取信息、图表分析的能力。图表分组比较是解决问题的核心所在，能够考查学生对光合作用与呼吸作用的生理过程、关系、影响因素等的掌握情况。
（1）组5叶片有光照、CO2，可进行光合作用产和淀粉。叶肉细胞释放出的氧气来自于光反应中H2O的光解。
（2）进行有氧呼吸的条件是有氧气，还要注意题中条件是“黑暗条件下”，组2和组 6符合要求。
（3）组2叶片，没有CO2，不能进行光合作用，但可以利用葡萄糖合成淀粉，此过程需要有氧呼吸产生的ATP作为直接能源物质。与组2相比，组4叶片不同的条件是组4叶片无氧气，所以组4叶片无淀粉的原因是4组无氧气，不能进行有氧呼吸，淀粉合成缺少ATP。
（4）如果组7的蒸馏水中只通入N2，无CO2，不能进行光合作用，预期实验结果是叶片中无淀粉。
知识点
右图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率（单位时间、单位叶面积吸收CO2的量）的变化曲线，下列叙述错误的是
正确答案
解析
净光合速率=总光合速率-呼吸速率，在夏季晴朗的白天9：30~11：00之间，呼吸速率因温度升高会有所上升，光合作用光反应会有加强。因此花生净光合速率下降的原因只能是暗反应过程减缓。
在11：00~12：30之间，花生的净光合速率低于玉米，故花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的少。在17：00时，玉米和花生单位时间、单位叶面积吸收CO2的量相等，故玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同。在18：30时，玉米净光合速率为零，故总光合速率不为零，等于呼吸速率，光合作用仍在解进行，所以玉米既能进行光反应，也能进行暗反应。
知识点
扫码查看完整答案与解析