- 影响光合作用速率的环境因素
- 共328题
某研究小组用番茄进行光合作用和呼吸作用的实验,结合所给材料,回答相关问题。
(1)实验一:探究单株番茄光合作用强度与种植密度的关系,结果如甲图所示。与M点相比,N点限制单株光合作用强度的外界因素是_________、_________。实验还发现,不仅单株番茄光合作用强度与种植密度呈负相关关系,番茄植株的生长也与种植密度呈负相关。番茄生长的调节方式是_________,与番茄果实发育关系最密切的是_________,环境温度降低时,该物质运输速度会_________。
(2)实验二:测量种植番茄的密闭大棚内一昼夜空气中的CO2含量变化,结果如乙图所示。图中表示番茄光合作用和呼吸作用强度相等的点是_________。B→C段曲线变化的原因是_________。若在C点突然提高CO2浓度,叶绿体内ADP含量和C3含量依次将_________和_________(增加;减少;不变)。
(3)实验三:若遭遇干旱,初期番茄光合作用速率明显下降的主要原因是叶片气孔关闭,吸收CO2减少,直接影响_________过程;随着干旱的延续,番茄根细胞严重失水,可能出现_________现象,最终导致死亡。
(4)实验四:采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定,其原理是:将对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不做处理,并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后,在A、B的对应部位截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为MA、MB,获得相应数据,则可计算出该叶片的光合作用强度,其单位是mg/(dm2·h)。 若M=MB-MA,则M表示_________。
正确答案
(1) 光照强度;CO2浓度;激素调节;生长素;减慢
(2) B、D(缺一不可) 光合作用强度大于呼吸作用强度,植物大量吸收CO2 (合理即给分);增加;增加
(3)暗反应;质壁分离
(4) B叶片被截取部分在6小时内光合作用合成的有机物总量
解析
略。
知识点
自然界中,和花生相比,玉米更适合生长在高温、光照强烈和干旱的环境,其利用CO2的能力也远远高于花生。
某科研小组选取玉米和花生为实验材料做了有关光合作用的实验。甲图表示光合作用部分过程,乙图表示夏季白天两种植物叶片光合作用强度的曲线, 丙图表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下,两种植物的叶片在不同CO2浓度下CO2净吸收速度,请结合上述三图回答下列问题:
(1)甲图表示光合作用的 _______ 过程,此过程中三碳化合物被 _______ 还原,碳元素的转移途径是_____________ 。
(2)乙图中d曲线表示 _________ (玉米/花生) 光合作用强度的曲线。8点到10点,植物叶肉细胞中产生ATP的场所有______________________。12点到14点光合作用强度下降的原因______________________。17点到18点光合作用强度下降的原因_______________。
(3)丙图中植物A是 _______- (玉米/花生), 如缺乏Mg,植物A的CO2补偿点(曲线与横坐标的交点)应向______ 移动。如果把植株A和植株B种植在一个一直给以适宜光照的密封无色玻璃容器中,_______(植株A/植株B)先死亡。
(4)在CO2浓度约为350umol/mol时,持续2小时,植物B单位叶面积释放氧气量为__________ mg(2分)。
正确答案
(1)暗反应(或卡尔文循环) NADPH CO2→C3→(CH2O);
(2)花生 叶绿体、细胞质基质、线粒体(答全给分);
温度较高、气孔关闭,使光合作用强度降低 光照强度减弱,使光合作用强度降低
(3)玉米 右 植物B
(4)58.18
解析
略
知识点
阅读分析下列材料,回答有关植物代谢的问题。
Ⅰ.20世纪50年代,卡尔文及其同事在研究光合作用时,将小球藻悬浮液装在一个密闭玻璃容器中,通过一个通气管向容器中通入CO2,通气管上有一个开关,可控制CO2的供应,容器周围有光源,通过控制电源开关来控制有无光照。
(1)实验材料小球藻属于_______(原核、真核)生物。
(2)实验时,卡尔文等按照预先设定的时间长度向容器内注入14C 标记的CO2 ,在每个时间长度结束时,把小球藻悬浮液滴入4倍体积的乙醇中,使小球藻细胞中_______失活,杀死小球藻,同时提取其产物,采用纸层析法分离出各种化合物。纸层析法的原理是利用了不同化合物在层析液中_______的不同。
(3)卡尔文等向密闭容器中通入14CO2,当反应进行到5s时,14C出现在一种五碳化合物(C5)和一种六碳糖(C6)中,将反应时间缩短到0.5s时,14C出现在一种三碳化合物(C3)中。上述实验中卡尔文等是通过控制_______来探究CO2中碳原子转移路径的,采用了_______等技术方法。
(4)在实验中,卡尔文等还发现,在光照下C3和C5的浓度很快达到饱和并保持稳定。但当把灯关掉后,_______(C3、C5)的浓度急速升高,同时_______(C3、C5)的浓度急速降低。卡尔文等在光照下突然中断_______的供应,这时他发现C5的量积聚起来,C3却消失了,他们由此得出结论,固定CO2的物质是C5。
Ⅱ.芦荟进行光合作用时,夜间气孔开放,吸收CO2转化成某有机酸储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中的某有机酸经脱羧作用释放CO2参与光合作用。
(1)芦荟气孔开闭的特点,与其生活的环境是相适应的,推测其生活的环境最可能是 。若白天在某时刻忽然发现芦荟植物细胞中葡萄糖含量增加,则可能是由于_______(答环境因素)造成的。
(2)温室大棚中的芦荟在24:00~4:00时也有ATP的合成,原因是 _____。此过程中ATP产生的场所是_____,影响芦荟ATP合成的主要因素是_____ ,ATP的作用是_____。
(3)利用植物细胞的_______(答能力),通过植物组织培养技术可大规模生产芦荟的种苗,此过程中细胞分化的根本原因是_______。
(4)植物体内有很多优良基因,利用PCR技术可以扩增目的基因,其原理与细胞内DNA复制类似(如上图所示)。图中引物为单链DNA片段,它是子链合成延伸的基础。
①从理论上推测,第四轮循环产物中含有引物A的DNA片段所占的比例为_______。
②在第_______轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。
正确答案
见解析。
解析
Ⅰ.(1)真核
(2)酶 ; 溶解度
(3)反应时间 ; 同位素示踪法
(4)C3 ; C5 ;CO2
Ⅱ.(1)炎热干旱 ;温度更接近最适温度或光照增加
(2)通过细胞呼吸(呼吸作用)合成 ; 细胞质基质和线粒体 ; 温度、氧气浓度;用于植物各种生命活动
(3)全能性 ; 基因的选择性表达
(4)①15/16 ②三
知识点
下列关于生产措施或生活现象的分析,错误的是
正确答案
解析
略。
知识点
为了探讨某种植物的一些生理特性,科研人员做了一系列的相关试验。下图是在不同光照条件下测定的其光合速率变化情况。请分析回答:
(1)从图中a—b段可以看出,限制叶片光合速率的主要环境因素是________。若其他条件不变,对叶绿素而言,有效辐射的光主要是________。
(2)图中c—d对应时段,植物体内有机物总量的变化情况是________,i点时叶肉细胞内合成[H]的场所有________。
(3)经测定,晴天遮光条件下该植物的CO2释放速率为0.6 mol/m2·s,则g点时该植物O2产生速率为________
mol/m2s。
(4)每分子叶绿素含有一个Mg2+,可被H+、Cu2+等置换。在用该植物的绿叶做“色素的分离与提取”实验时,滤液用5%的HCl处理一段时间后,其颜色与研磨时未加________的颜色相似,呈黄褐色。实验室常用含Cu2+的试剂处理叶片,可形成铜代叶绿素能长时间保持叶片标本的绿色,其原因可能是________。
(5)该植物收获后的果实可采用________(植物激素)进行催熟。经测定,该植物细胞内DNA、RNA和蛋白质的物质含量比值为1:3.1:11,研究者用生长素处理该植物细胞后,细胞内物质含量比值变为1:5.4:21.7,据此分析,生长素作用于植物细胞的分子机制是________。
正确答案
(1)光照强度、温度;蓝紫光和红光
(2)增加(或先减少后增加);胞质基质、线粒体、叶绿体
(3)1.6
(4)碳酸钙(CaCO3);铜代叶绿素比叶绿素稳定
(5)乙烯或脱落酸;生长素对细胞内的转录过程有促进作用
解析
略。
知识点
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