- 细胞的能量供应和利用
- 共13256题
下列图示中甲、乙所示植物光合作用与光照强度之间的关系和相关生理过程;丙、丁表示种植蔬菜的大棚剖面图(棚顶的草席是用草制成的覆盖物)和一天中大棚内CO2浓度变化的曲线,其中在c~d期间打开大棚通风口.请据图回答:
(1)图甲植物Ⅰ中的叶肉细胞在a点时能产生ATP的细胞结构是______.
(2)图乙中“2”过程的场所是______.过程“1”是“2”的基础,其原因是______.
(3)图丙大棚通风后,由图丁曲线可知,CO2浓度有所上升,但浓度仍低于棚外,其原因是______;盖草席后,CO2浓度迅速上升,但f以后上升趋缓,其原因是______.
(4)从图丁曲线变化可知,大棚中需要补充CO2气肥,但又不能完全代替土壤施肥,其原因是______.
正确答案
细胞质基质,线粒体,叶绿体基粒(类囊体)
叶绿体基质
过程“1”能为过程“2”提供ATP、[H]
光合作用强度大于呼吸作用强度,消耗CO2
夜里温度降低,呼吸作用减弱,释放CO2减少
植物的生长不仅需要碳,氧元素,还需要矿质元素
解析
解:(1)图中a点表示植物Ⅰ的光补偿点,此时植物的光合作用等于呼吸作用,而叶肉细胞同时进行光合作用和呼吸作用,因此产生ATP的场所为细胞质基质、线粒体、叶绿体基粒(类囊体).
(2)图乙中2过程表示暗反应,暗反应发生在叶绿体基质中,并且光反应为暗反应提供ATP和[H].
(3)大棚内植物光合作用强度大于呼吸作用,因此光合作用消耗的二氧化碳大于呼吸产生的二氧化碳,导致大棚内CO2浓度低于棚外.盖草席后,由于夜间只进行呼吸作用,因此CO2浓度迅速上升;从时间看,f点表示夜间,此时温度较低,呼吸作用较弱,释放CO2减少,因此f点以后上升趋缓.
(4)CO2气肥只能为植物提供碳元素和氧元素,植物的生长还需要矿质元素,因此还需要土壤施肥.
故答案为:
(1)细胞质基质,线粒体,叶绿体基粒(类囊体)
(2)叶绿体基质 过程“1”能为过程“2”提供ATP、[H]
(3)光合作用强度大于呼吸作用强度,消耗CO2; 夜里温度降低,呼吸作用减弱,释放CO2减少
(4)植物的生长不仅需要碳,氧元素,还需要矿质元素
图甲装置为含水量较少的种子呼吸作用及幼苗光合作用实验图,图乙中的曲线表示种子呼吸作用(实线)和幼苗光合作用(虚线)的强度变化过程.图丙表示30℃时此幼苗光合作用强度与光照强度的关系,A、B、C表示曲线上的点,S1、S2、S3表示所在部位的面积.该幼苗光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃.请回答:
(1)在较强的光照条件下,水平玻璃管P处气体(CO2、O2)的流动方向是______.
(2)适当提高光照强度,此时叶肉细胞中C5含量将发生的变化______.
(3)t时刻,向装有种子的瓶内加入适量的水后,呼吸作用及幼苗光合作用曲线将发生怎样的变化,请在图中绘出变化曲线,并说明理______.
(4)图丙0-D间此幼苗呼吸作用消耗的有机物量可用______表示;光合作用有机物的净积累量可用______表示.(用S1、S2、S3表示)
(5)若温度降至25℃(维持原二氧化碳浓度不变),理论上图丙中A、B点的移动方向分别为______、______.
(6)当光照强度位于0-B之间时,幼苗叶肉细胞线粒体内氧气的来源为______.
正确答案
解:(1)在较强的光照条件下,幼苗的光合作用强度大于呼吸作用强度,因此需要额外消耗二氧化碳,并且释放氧气,而左侧装置中种子呼吸作用需要消耗氧气,并且释放二氧化碳,因此两侧刚好进行气体交换,即水平玻璃管P处气体氧气向左流动,二氧化碳向右流动.
(2)适当提高光照强度,光反应增强,产生的ATP和[H]增多,这将促进暗反应中三碳化合物的还原,而二氧化碳固定的速率不变,因此叶肉细胞中C5含量升高.
(3)t时刻,向装有种子的瓶内加入适量的水,使种子吸水,呼吸作用有所加强;并且释放CO2增加,从而提高幼苗的光合作用速率.
(4)光照强度为0时,植物只进行呼吸作用,因此A点对应的值表示呼吸作用强度.图丙0-D间,幼苗均进行呼吸作用,并且强度不变,因此此幼苗呼吸作用消耗的有机物量可用S1+S3表示.图中0-B段时,幼苗光合作用小于呼吸作用,S1表示此时间段有机物净消耗量;而B-D段内,光合作用大于呼吸作用,因此S2表示这段时间有机物净积累量,因此在0-D间,幼苗光合作用有机物的净积累量可用S2-S1表示.(用S1、S2、S3表示)
(5)据题意可知,该幼苗光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃,因此若温度由30℃降至25℃时,幼苗的呼吸作用减弱,而光合作用加强,会使图丙中A点上移、B点左移.
(6)当光照强度位于0-B之间时,幼苗光合作用小于呼吸作用,叶绿体光合作用提供的氧气不够线粒体消耗,还需从外界环境中吸收.
故答案为:
(1)氧气向左,二氧化碳向右
(2)升高
(3)曲线如图
理由:种子吸水,呼吸作用加强;释放CO2增加,提高光合作用速率
(4)S1+S3 S2-S1
(5)上 左
(6)外界和叶绿体
解析
解:(1)在较强的光照条件下,幼苗的光合作用强度大于呼吸作用强度,因此需要额外消耗二氧化碳,并且释放氧气,而左侧装置中种子呼吸作用需要消耗氧气,并且释放二氧化碳,因此两侧刚好进行气体交换,即水平玻璃管P处气体氧气向左流动,二氧化碳向右流动.
(2)适当提高光照强度,光反应增强,产生的ATP和[H]增多,这将促进暗反应中三碳化合物的还原,而二氧化碳固定的速率不变,因此叶肉细胞中C5含量升高.
(3)t时刻,向装有种子的瓶内加入适量的水,使种子吸水,呼吸作用有所加强;并且释放CO2增加,从而提高幼苗的光合作用速率.
(4)光照强度为0时,植物只进行呼吸作用,因此A点对应的值表示呼吸作用强度.图丙0-D间,幼苗均进行呼吸作用,并且强度不变,因此此幼苗呼吸作用消耗的有机物量可用S1+S3表示.图中0-B段时,幼苗光合作用小于呼吸作用,S1表示此时间段有机物净消耗量;而B-D段内,光合作用大于呼吸作用,因此S2表示这段时间有机物净积累量,因此在0-D间,幼苗光合作用有机物的净积累量可用S2-S1表示.(用S1、S2、S3表示)
(5)据题意可知,该幼苗光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃,因此若温度由30℃降至25℃时,幼苗的呼吸作用减弱,而光合作用加强,会使图丙中A点上移、B点左移.
(6)当光照强度位于0-B之间时,幼苗光合作用小于呼吸作用,叶绿体光合作用提供的氧气不够线粒体消耗,还需从外界环境中吸收.
故答案为:
(1)氧气向左,二氧化碳向右
(2)升高
(3)曲线如图
理由:种子吸水,呼吸作用加强;释放CO2增加,提高光合作用速率
(4)S1+S3 S2-S1
(5)上 左
(6)外界和叶绿体
如图表示某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况,设计了由透明的玻璃罩构成的小室(如图A所示).
(1)将该装置放在自然环境下,测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化,得到如图B所示曲线.装置刻度管中的液滴移到最右点是在一天中的______点.
(2)在实验过程中的某段光照时间内,记录液滴的移动,获得以下数据.不同时间液滴的刻度
该组实验数据是在图B曲线的______段获得的.与b点相比,a点形成的原因可能是______.如果要测定该植物真正光合作用的速率,该如何设置对照实验?______.
正确答案
解:(1)装置刻度管中液滴移动是由氧气的增减造成的,只在有氧气释放,液滴就会右移.图B中g点表示光合作用与呼吸作用相等,超过该点将消耗氧气,所以g点时储存氧气最多.
(2)表格中数据表明,氧气的产生速率在逐渐减小,在B曲线上所对应的区段是de和fg.A点氧气吸收减少,与夜晚温度低有关.如果要测定该植物真正光合作用的速率,还需要测定出呼吸速率,具体做法是设置A装置完全相同的C装置,将C装置遮光放在与A相同的环境条件下.
故答案为:(1)18(或g).
(2)De(或fg) a点时刻温度较低 对照实验:设置如A一样的装置C,将C遮光放在和A相同的环境条件下.
解析
解:(1)装置刻度管中液滴移动是由氧气的增减造成的,只在有氧气释放,液滴就会右移.图B中g点表示光合作用与呼吸作用相等,超过该点将消耗氧气,所以g点时储存氧气最多.
(2)表格中数据表明,氧气的产生速率在逐渐减小,在B曲线上所对应的区段是de和fg.A点氧气吸收减少,与夜晚温度低有关.如果要测定该植物真正光合作用的速率,还需要测定出呼吸速率,具体做法是设置A装置完全相同的C装置,将C装置遮光放在与A相同的环境条件下.
故答案为:(1)18(或g).
(2)De(或fg) a点时刻温度较低 对照实验:设置如A一样的装置C,将C遮光放在和A相同的环境条件下.
Mikael为了探究光照强度和光合作用速率的关系,以便为西红柿生长提供最佳光照强度.实验如下:
实验过程:他取几株都有5片叶片的西红柿植株,分别放在密闭的玻璃容器中.实验开始他测定了CO2的浓度,12小时后再次测定CO2的浓度.他还采用7种不同的光照强度,并通过隔热装置使光线通过而热不通过.实验结果:
请你据此分析回答下列问题:
(1)在这一实验中的自变量是什么?______.说出该实验中的一种无关变量:______.
(2)Mikael设计的探究实验在各种光照强度变化中分别使用了一株植物.这是一个好的设计吗?_______为什么?______.
(3)在这一实验中Mikael将其中一个装置保持在黑暗中的目的是______.
(4)Mikael对探究结果感到失望.他说,“我仍然不能确切地知道哪种光照强度最好?”.请你为他的进一步探究提供建议______.
(5)Mikael要用曲线图表示他的实验结果.怎样最好地图示结果?(在四项备选项中选择)______.
A.柱形图,12小时后的二氧化碳浓度和光照强度分别为纵坐标和横坐标
B.柱形图,开始时的二氧化碳浓度和光照强度分别为纵坐标和横坐标
C.曲线图,12小时后的二氧化碳浓度和光照强度分别为纵坐标和横坐标
D.曲线图,开始时的二氧化碳浓度和光照强度分别为纵坐标和横坐标.
正确答案
解:(1)根据实验表格的设置可以确定,不同的光照强度是该实验的自变量,而在该实验中温度、开始时的CO2浓度均保持相同且适宜,属于实验的无关变量.
(2)由于不同株植物株高、叶片数虽相近,但叶面积等其他方面不一定相同,因此为了避免实验的偶然性和片面性,实验在各种光照强度变化中不能分别只使用了一株植物,应用多株植物最后求平均值.
(3)在无光条件下,植物不进行光合作用,因此在这一实验中Mikael将其中一个装置保持在黑暗中作为空白对照.
(4)实验设置中看出,Mikael只是对利用了不同百分率的普通阳光进行实验,最强为95%的普通阳光,但是不能确定提高光照强度对番茄的生长是否有利,因此可以增加若干实验组,使光照强度为普通阳光的100%及以上,进行进一步的探究.
(5)题中提出“Mikael要用曲线图表示他的实验结果”,故AB错误;实验的自变量为“光照强度”、因变量为“12小时后 CO2浓度”,因此12小时后的二氧化碳浓度和光照强度分别为纵坐标和横坐标,C正确,D错误.
故答案为:
(1)光照强度 温度(或开始时的CO2浓度或其他合理答案也给分)
(2)不好 不同株植物株高、叶片数虽相近,但叶面积等其他方面不一定相同.(其他合理答案也给分)
(3)作为对照
(4)增加若干实验组,使光照强度为普通阳光的100%及以上
(5)C
解析
解:(1)根据实验表格的设置可以确定,不同的光照强度是该实验的自变量,而在该实验中温度、开始时的CO2浓度均保持相同且适宜,属于实验的无关变量.
(2)由于不同株植物株高、叶片数虽相近,但叶面积等其他方面不一定相同,因此为了避免实验的偶然性和片面性,实验在各种光照强度变化中不能分别只使用了一株植物,应用多株植物最后求平均值.
(3)在无光条件下,植物不进行光合作用,因此在这一实验中Mikael将其中一个装置保持在黑暗中作为空白对照.
(4)实验设置中看出,Mikael只是对利用了不同百分率的普通阳光进行实验,最强为95%的普通阳光,但是不能确定提高光照强度对番茄的生长是否有利,因此可以增加若干实验组,使光照强度为普通阳光的100%及以上,进行进一步的探究.
(5)题中提出“Mikael要用曲线图表示他的实验结果”,故AB错误;实验的自变量为“光照强度”、因变量为“12小时后 CO2浓度”,因此12小时后的二氧化碳浓度和光照强度分别为纵坐标和横坐标,C正确,D错误.
故答案为:
(1)光照强度 温度(或开始时的CO2浓度或其他合理答案也给分)
(2)不好 不同株植物株高、叶片数虽相近,但叶面积等其他方面不一定相同.(其他合理答案也给分)
(3)作为对照
(4)增加若干实验组,使光照强度为普通阳光的100%及以上
(5)C
在农作物生产中,套种和轮作是提高农作物产量的重要措施,两者( )
正确答案
解析
解:A、间作套种和轮作能使植物最大程度的接受阳光,延长光照时间,充分进行光合作用,提高光能利用率,制造更多的有机物,增加产量,A正确;
B、套种和轮作都不能增加光照面积,B错误;
C、套种和轮作都不能增加光合作用的强度,C错误;
D、套种和轮作都不能提高农田食物链中的能量传递率,D错误.
故选:A.
科学家研究CO2浓度、光照强度和温度对同一种植物光合作用强度的影响,得到实验结果如图.请据图判断下列叙述错误的是( )
正确答案
解析
解:A、据图分析,该实验的自变量为光照强度、温度和二氧化碳浓度等,A正确;
B、图中三条曲线在光照强度小于a时,都没有达到光饱和点,限制因素都是自变量光照强度,B正确;
C、光照强度为b时,曲线I和Ⅱ的光照强度相同,二氧化碳浓度相同,因此造成曲线I和Ⅱ光合作用强度差异的原因是温度的不同,C错误;
D、光照强度为c时,三条曲线已经达到光饱和点,光合作用强度差异的原因不是光照强度,而是无关变量,D正确.
故选:C.
金鱼藻是一种高等沉水植物,有关研究结果如图所示(图中净光合速率是指实际光合速率与呼吸速率之差,以每克鲜重每小时释放O2的微摩尔数表示).
据图回答下列问题:
(1)该研究探讨了______对金鱼藻______的影响,其中,因变量是______.
(2)该研究中净光合速率达到最大时的光照度为______lx.在黑暗中,金鱼藻的呼吸速率是每克鲜重每小时消耗氧气______μmol.
(3)该研究中净光合速率随pH变化而变化的主要原因是______.
正确答案
解:(1)观察四个曲线图的纵轴和横轴,不难发现探讨的是光照度、NaHCO3浓度和pH值对净光合速率的影响;因变量是指实验中由于自变量而引起的变化和结果,本实验的因变量是净光合速率,是用释放O2的速率来衡量的.
(2)根据曲线2可以判断出,在光照强度达到12.5×103lx后,净光合速率达到最大值,此点为光饱和点.呼吸速率可由曲线1中与y轴的交点得出,因为此时光照度为0,植物只进行呼吸作用,可知呼吸速率为8mol.g-1.h-1.
(3)pH值对净光合速率的影响,主要是通过影响光合作用和呼吸作用过程中所需酶的活性来实现的;在小于最适pH的范围内,随着pH的增大,酶的活性升高,净光合速率不断增大;在高于最适pH的范围内,随着pH的增大,酶的活性降低,净光合速率不断减小.
故答案为:(1)光照强度、NaHCO3浓度、PH值 净光合速率 净光合速率
(2)12.5×103 8
(3)PH影响酶的活性
解析
解:(1)观察四个曲线图的纵轴和横轴,不难发现探讨的是光照度、NaHCO3浓度和pH值对净光合速率的影响;因变量是指实验中由于自变量而引起的变化和结果,本实验的因变量是净光合速率,是用释放O2的速率来衡量的.
(2)根据曲线2可以判断出,在光照强度达到12.5×103lx后,净光合速率达到最大值,此点为光饱和点.呼吸速率可由曲线1中与y轴的交点得出,因为此时光照度为0,植物只进行呼吸作用,可知呼吸速率为8mol.g-1.h-1.
(3)pH值对净光合速率的影响,主要是通过影响光合作用和呼吸作用过程中所需酶的活性来实现的;在小于最适pH的范围内,随着pH的增大,酶的活性升高,净光合速率不断增大;在高于最适pH的范围内,随着pH的增大,酶的活性降低,净光合速率不断减小.
故答案为:(1)光照强度、NaHCO3浓度、PH值 净光合速率 净光合速率
(2)12.5×103 8
(3)PH影响酶的活性
在适宜的温度、光照强度下,科研人员探究了影响光合速率的因素,结果如图.请回答下列问题.
(1)从图中可以看出,影响光合作用的因素有______、______和______.
(2)某人拟利用下列材料用具设计实验,进一步探究较低和较高氧气浓度对玉米光合速率的影响.请帮助完成下列实验方案.
材料用具:玉米幼苗3株,适宜浓度的完全培养液(含植物生长的全部必需无机盐离子),适宜浓度的NaHCO3溶液(维持CO2含量在大气水平),培养装置,照明灯,O2发生器等.
实验步骤:
①组装培养装置并编号为甲、乙、丙.
②向甲、乙、丙中分别加入等量且适量的完全培养液和NaHCO3溶液,振荡摇匀,各放入1株玉米幼苗.
③向装置甲、乙中分别______,丙组充入相同体积的21% O2作为对照.
④在相同且适宜(的光照、温度等)条件下培养一段时间,实验过程中保持培养液的有氧环境.
⑤观察记录实验数据,比较得出结论.
结果与结论(略).
讨论:为尽量减少实验的偶然误差,对实验材料的处理应注意:
a.幼苗应生长良好且长势一致;
b.______.
正确答案
解:(1)据图分析,在相同外界条件下,玉米和大麦光合速率不同,说明植物种类影响光合作用.同样是玉米或大麦,光合速率要受CO2浓度、O2浓度影响,说明CO2浓度、O2浓度影响光合作用.
(2)实验目的为比较低和较高氧气浓度对玉米光合速率的影响.故氧气浓度为自变量,参照氧气浓度对大麦光合速率的影响,设置4%、21%和50%O2,分3组对照.因变量为玉米光合速率,要进行测量记录.其他条件如培养条件要等量控制,如CO2浓度、温度、光照强度要适宜相同.为了实验结果更准确,还要进行重复实验.因此步骤中:③向装置甲、乙中分别充入相同体积的4% O2和50% O2,丙组充入相同体积的21% O2作为对照.为了尽量减少实验的偶然误差,对实验材料的处理应注意:a.幼苗应生长良好且长势一致;b.进行平行重复实验(或每组需用多株玉米幼苗进行实验).
故答案为:
(1)植物类型(或植物种类) CO2浓度 O2浓度
(2)③充入相同体积的4% O2和50% O2
讨论:b.进行平行重复实验(或每组需用多株玉米幼苗进行实验)
解析
解:(1)据图分析,在相同外界条件下,玉米和大麦光合速率不同,说明植物种类影响光合作用.同样是玉米或大麦,光合速率要受CO2浓度、O2浓度影响,说明CO2浓度、O2浓度影响光合作用.
(2)实验目的为比较低和较高氧气浓度对玉米光合速率的影响.故氧气浓度为自变量,参照氧气浓度对大麦光合速率的影响,设置4%、21%和50%O2,分3组对照.因变量为玉米光合速率,要进行测量记录.其他条件如培养条件要等量控制,如CO2浓度、温度、光照强度要适宜相同.为了实验结果更准确,还要进行重复实验.因此步骤中:③向装置甲、乙中分别充入相同体积的4% O2和50% O2,丙组充入相同体积的21% O2作为对照.为了尽量减少实验的偶然误差,对实验材料的处理应注意:a.幼苗应生长良好且长势一致;b.进行平行重复实验(或每组需用多株玉米幼苗进行实验).
故答案为:
(1)植物类型(或植物种类) CO2浓度 O2浓度
(2)③充入相同体积的4% O2和50% O2
讨论:b.进行平行重复实验(或每组需用多株玉米幼苗进行实验)
有人测定了甲、乙两种植物的叶片在不同温度条件下的光合速率和呼吸速率,并分别与300C时测定的数据比较,结果如图所示.下列分析中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、图中甲植物光合速率在400C就开始降低,而氧气是由光合作用释放的,故A正确;
B、图中左图可以看出,乙植物的光合速率在550C左右消失为0,此时右图中呼吸速率仍然是300C条件下的100%,即此条件下只进行呼吸作用消耗有机物,故B正确;
C、左图中看出,乙植物的光合作用适宜温度高于甲植物,右图中乙植物的呼吸作用适宜温度高于甲植物,故C正确;
D、在48℃时甲的光合速率为0,只代表此时不能进行光合作用,而此温度条件下呼吸速率仍然是300C条件下的100%,即植物体中本来储存的有机物可供呼吸作用分解,植物仍然是存活的,故D错误.
故选D.
光合作用的实验中,碳酸氢钠的作用是______.
正确答案
提供CO2
解析
解:碳酸氢钠化学性质不稳定,受热会分解.光照下,室温会上升,碳酸氢钠会分解成碳酸钠、水、二氧化碳.水和二氧化碳都是光合作用的原料.因此光合作用的实验中,碳酸氢钠的作用是提供CO2.
故答案为:
提供CO2
分析有关实验:
Ⅰ、根据以下实验内容回答问题:
①生物组织中还原糖的鉴定
②生物组织中脂肪的鉴定
③生物组织中蛋白质的鉴定
④观察植物细胞的质壁分离和复原
⑤叶绿体中色素的提取和分离
⑥颤藻和水绵细胞的比较观察
⑦观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
⑧酵母菌细胞呼吸的方式
(1)在上述实验过程中,必须借助显微镜才能完成的是______(序号),实验中需要加热或水浴加热的有______(序号).需要引流的有______(序号).
(2)在上述实验中,常用到酒精的实验有⑤⑦,其中酒精所起的作用分别是______、______.
Ⅱ、为了验证光质(红光、黄光、绿光)对叶片光合作用的影响,请用所提供的实验材料与用具,在给出的实验步骤的基础上,继续完成实验步骤的设计和预测实验结果,并对预测结果进行分析.
实验材料与用具:小烧杯三只、打孔器、注射器、红黄绿40W灯泡各一只、烧杯、富含C02的NaHC03稀溶液、菠菜叶.
(3)实验步骤:
①取生长旺盛的绿叶,用直径为1cm的打孔器打出小圆形叶片30片(避开大的叶脉)
②将圆形叶片置于注射器内,并让注射器吸入清水,待排出注射器内残留的空气后,用手堵住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞,重复几次.
③将处理过后的小圆形叶片放入黑暗处盛有清水的烧杯中待用,此时叶片将全都沉到水底,这是因为______.
④取甲、乙、丙三只小烧杯,______、______、______.
(4)观察并记录的指标是:______.
(5)结果预测:______.
(6)试在右下边同一坐标图中画出不同类型的单色光下,光照强度与光合作用强度的关系曲线来说明这个问题.______.
正确答案
解:(1)①生物组织中还原糖的鉴定利用的是斐林试剂,需水浴加热产生砖红色沉淀;
②生物组织中脂肪的鉴定可以切片染色后用显微镜观察,也可以直接研磨加苏丹Ⅲ染色观察颜色变化;
③生物组织中蛋白质的鉴定直接滴加双缩脲试剂振荡即可;
④观察植物细胞的质壁分离和复原时,需要借助于显微镜,并且在操作时需用滤纸引流;
⑤叶绿体中色素的提取和分离实验,不需显微镜,不要加热,也不需要引流;
⑥颤藻和水绵细胞的比较观察,需要借助于显微镜,在滴加碘液时也要引流;
⑦观察根尖分生组织细胞的有丝分裂时,需要借助于显微镜,在制作临时装片时利用引流的方法可以减少气泡数;
⑧酵母菌细胞呼吸的方式不需显微镜,不要加热,也不需要引流.
(2)⑤叶绿体中色素的提取和分离实验中利用无水乙醇来提取色素,⑦观察根尖分生组织细胞的有丝分裂时,利用酒精和盐酸的混合液对根尖进行解离,将细胞进行固定.
(3)③通过步骤②的操作,已将叶片细胞间隙气体逸出,内部充满了水,因此此时叶片将全都沉到水底.
④在进行实验操作时,要遵循单一变量原则,即光质不同,其它如:叶圆片的数量、NaHCO3稀溶液的量、灯泡的功率和距离等均属于无关变量,应保持相同且适宜.
(4)由于不同光质导致光合速率有所区别,因此实验的因变量就是产生的氧气的多少,所以观察并记录的指标是同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量(或上浮相同数量圆叶片所需时间).
(5)在结果预测时,根据色素的吸收光谱,色素主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少,因此单位时间内红光作用的小烧杯内的小圆形叶片浮起的数量最多,绿光作用的小烧杯内的小圆形叶片浮起的数量最少.
(6)画曲线图时,横坐标为光照强度,纵坐标为光合作用强度,首先它们均会随着光照强度的增强光合速率提高,只是红光斜率最大,绿光斜率最小,并且都会达到饱和点,三条曲线的最大光合速率相等.
故答案为:
(1)④⑥⑦①⑧④⑥⑦
(2)⑤溶解、提取叶绿体色素 ⑦固定植物细胞
(3)叶片细胞间隙气体逸出,内部充满了水
(4)①分别倒入20mL富含C02的NaHCO3稀溶液和lO片小圆形叶片.
②分别用红黄绿40W灯泡,相同距离分别作用于三只小烧杯.
③在其他条件相同且适宜的条件下,光照一段时间
(5)同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量.(或上浮相同数量圆叶片所需时间)
(6)结果预测:单位时间内红光作用的小烧杯内的小圆形叶片浮起的数量最多,绿光作用的小烧杯内的小圆形叶片浮起的数量最少.(或上浮相同数量圆叶片红光所需时间最短,而绿光最长)
(7)坐标图(注:“绿”的曲线应该是平抛物线较低,根本没有到达“黄、红”曲线.)
解析
解:(1)①生物组织中还原糖的鉴定利用的是斐林试剂,需水浴加热产生砖红色沉淀;
②生物组织中脂肪的鉴定可以切片染色后用显微镜观察,也可以直接研磨加苏丹Ⅲ染色观察颜色变化;
③生物组织中蛋白质的鉴定直接滴加双缩脲试剂振荡即可;
④观察植物细胞的质壁分离和复原时,需要借助于显微镜,并且在操作时需用滤纸引流;
⑤叶绿体中色素的提取和分离实验,不需显微镜,不要加热,也不需要引流;
⑥颤藻和水绵细胞的比较观察,需要借助于显微镜,在滴加碘液时也要引流;
⑦观察根尖分生组织细胞的有丝分裂时,需要借助于显微镜,在制作临时装片时利用引流的方法可以减少气泡数;
⑧酵母菌细胞呼吸的方式不需显微镜,不要加热,也不需要引流.
(2)⑤叶绿体中色素的提取和分离实验中利用无水乙醇来提取色素,⑦观察根尖分生组织细胞的有丝分裂时,利用酒精和盐酸的混合液对根尖进行解离,将细胞进行固定.
(3)③通过步骤②的操作,已将叶片细胞间隙气体逸出,内部充满了水,因此此时叶片将全都沉到水底.
④在进行实验操作时,要遵循单一变量原则,即光质不同,其它如:叶圆片的数量、NaHCO3稀溶液的量、灯泡的功率和距离等均属于无关变量,应保持相同且适宜.
(4)由于不同光质导致光合速率有所区别,因此实验的因变量就是产生的氧气的多少,所以观察并记录的指标是同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量(或上浮相同数量圆叶片所需时间).
(5)在结果预测时,根据色素的吸收光谱,色素主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少,因此单位时间内红光作用的小烧杯内的小圆形叶片浮起的数量最多,绿光作用的小烧杯内的小圆形叶片浮起的数量最少.
(6)画曲线图时,横坐标为光照强度,纵坐标为光合作用强度,首先它们均会随着光照强度的增强光合速率提高,只是红光斜率最大,绿光斜率最小,并且都会达到饱和点,三条曲线的最大光合速率相等.
故答案为:
(1)④⑥⑦①⑧④⑥⑦
(2)⑤溶解、提取叶绿体色素 ⑦固定植物细胞
(3)叶片细胞间隙气体逸出,内部充满了水
(4)①分别倒入20mL富含C02的NaHCO3稀溶液和lO片小圆形叶片.
②分别用红黄绿40W灯泡,相同距离分别作用于三只小烧杯.
③在其他条件相同且适宜的条件下,光照一段时间
(5)同一时间段内各实验装置中小圆形叶片浮起的数量.(或上浮相同数量圆叶片所需时间)
(6)结果预测:单位时间内红光作用的小烧杯内的小圆形叶片浮起的数量最多,绿光作用的小烧杯内的小圆形叶片浮起的数量最少.(或上浮相同数量圆叶片红光所需时间最短,而绿光最长)
(7)坐标图(注:“绿”的曲线应该是平抛物线较低,根本没有到达“黄、红”曲线.)
不同生态环境对植物光合速率会产生影响.某课题组测定生长于A地(平原)和B地(山区)银杏叶片不同时时间的光合速率,结果如图.
(1)植物中叶绿素通常和蛋白质结合成为结合型叶绿素.在某些环境因素影影响下,部分结合型叶绿素与蛋白质分离,成为游离型叶绿素.A、B两地银杏叶片中叶绿素含量测定结果见下表:
①请在答题卡的指定位置完成总叶绿素含量与采样日期关系的二维曲线圈.
______
②从表中数据分析,导致银杏叶片光合速率下降的主要原因是______.
(2)为提取银杏叶片中的叶绿素,研磨前在研钵中除加入剪碎的叶片外,还应加入______.经快速研磨、过滤,将滤液收集到试管中,塞上橡皮塞;将试管置于适当的光照下2-3min后,试管内的氧含量______.
(3)a、b是7月1日和10月1日B地银杏叶绿体亚显微结构典型照片,推测______(填字母)是10月1日的叶绿体照片,理由是______.
正确答案
解:(1)①画曲线图时要注意标明纵坐标和横坐标的名称以及相关的图例,曲线图如下:
②从曲线图和表格中数据可以看出,从7月1日到11月1日,结合型叶绿素含量下降,光合速率下降.
(2)绿叶中色素的提取和分离实验中,提取色素时需要加入无水乙醇、石英砂和碳酸钙,其中石英砂(二氧化硅)的作用是使研磨更加充分;碳酸钙的作用是防止叶绿素被破坏;丙酮(酒精)的作用是溶解、提取叶绿体中的色素.色素只有在和类囊体相似的环境中才能产生氧气,因此提取出来的色素在试管中不能产生氧气.
(3)比较a和b叶绿体,a中类囊体膜结构破坏.10月1日时光合速率比7月1日低,可判断a叶绿体为10月1日的叶绿体.
故答案为:
(1)①
②结合型叶绿素含量降低
(2)酒精(丙酮)、碳酸钙、石英砂(二氧化硅) 基本不变
(3)a 10月1日的光合速率低,a中叶绿体类囊体膜结构破坏
解析
解:(1)①画曲线图时要注意标明纵坐标和横坐标的名称以及相关的图例,曲线图如下:
②从曲线图和表格中数据可以看出,从7月1日到11月1日,结合型叶绿素含量下降,光合速率下降.
(2)绿叶中色素的提取和分离实验中,提取色素时需要加入无水乙醇、石英砂和碳酸钙,其中石英砂(二氧化硅)的作用是使研磨更加充分;碳酸钙的作用是防止叶绿素被破坏;丙酮(酒精)的作用是溶解、提取叶绿体中的色素.色素只有在和类囊体相似的环境中才能产生氧气,因此提取出来的色素在试管中不能产生氧气.
(3)比较a和b叶绿体,a中类囊体膜结构破坏.10月1日时光合速率比7月1日低,可判断a叶绿体为10月1日的叶绿体.
故答案为:
(1)①
②结合型叶绿素含量降低
(2)酒精(丙酮)、碳酸钙、石英砂(二氧化硅) 基本不变
(3)a 10月1日的光合速率低,a中叶绿体类囊体膜结构破坏
芦荟具有一种特殊的CO2同化方式:夜间气孔开放,吸收CO2转化成苹果酸储存在液泡中(如图一);白天气孔关闭,液泡中的苹果酸分解释放CO2参与光合作用(如图二).而植物常见的CO2利用过程如图三所示.请据图回答:
(1)白天,影响芦荟光合作用强度的主要环境因素有______.
(2)芦荟在夜晚不能合成三碳糖,原因是缺少光反应提供的______(答出2点).白天芦荟进行光合作用利用的CO2来源有______和______.
(3)在上午10:00点时,若突然降低环境中CO2的浓度,短时间内芦荟C3含量的变化和常见植物细胞中C3含量的变化分别是______、______.
(4)芦荟气孔开、闭的特点是对环境的适应,推测其原生活环境的特点是______.从进化角度看,这种特点的形成是______的结果.
(5)在温室大棚中栽培蔬菜时,如果保持光照强度不变,需要进一步提高蔬菜的光合速率,常用的措施是______.
正确答案
解:(1)光合作用强度的影响因素主要有温度、光照强度和水等.
(2)光反应为暗反应提供了[H]、ATP,夜晚无光不能进行光反应,暗反应因缺少[H]、ATP而不能进行;分析题图可知,白天芦荟光合作用利用的二氧化碳来自苹果酸分解和细胞呼吸作用产生.
(3)由于白天芦荟的气孔关闭,二氧化碳不能进入叶肉细胞,芦荟细胞内三碳化合物的含量不受环境二氧化碳浓度的影响,基本不变;常见植物的光合作用因为二氧化碳的减少而下降.
(4)由题意可知,芦荟夜晚气孔开放,白天气孔关闭,推测其生活环境的特点是可能是炎热,干旱;从进化角度看,这种特点的形成是长期自然选择的结果.
(5)温室大棚光照强度不变的条件下,影响植物光合作用的主要因素是二氧化碳的含量,要促进光合作用的进行,需要适当增加二氧化碳的浓度.
故答案为:
(1)温度、光照强度、水分等(填CO2不给分)
(2)ATP、NADPH 苹果酸经脱羧(或分解)作用释放 细胞呼吸产生
(3)基本不变 下降
(4)炎热干旱 自然选择
(5)适当增加CO2浓度
解析
解:(1)光合作用强度的影响因素主要有温度、光照强度和水等.
(2)光反应为暗反应提供了[H]、ATP,夜晚无光不能进行光反应,暗反应因缺少[H]、ATP而不能进行;分析题图可知,白天芦荟光合作用利用的二氧化碳来自苹果酸分解和细胞呼吸作用产生.
(3)由于白天芦荟的气孔关闭,二氧化碳不能进入叶肉细胞,芦荟细胞内三碳化合物的含量不受环境二氧化碳浓度的影响,基本不变;常见植物的光合作用因为二氧化碳的减少而下降.
(4)由题意可知,芦荟夜晚气孔开放,白天气孔关闭,推测其生活环境的特点是可能是炎热,干旱;从进化角度看,这种特点的形成是长期自然选择的结果.
(5)温室大棚光照强度不变的条件下,影响植物光合作用的主要因素是二氧化碳的含量,要促进光合作用的进行,需要适当增加二氧化碳的浓度.
故答案为:
(1)温度、光照强度、水分等(填CO2不给分)
(2)ATP、NADPH 苹果酸经脱羧(或分解)作用释放 细胞呼吸产生
(3)基本不变 下降
(4)炎热干旱 自然选择
(5)适当增加CO2浓度
某小组开展多种环境因素对植物光合作用影响的探究活动.下表为实验测得的数据,其中 A、B、C、D、E 为不同光照强度和不同 CO2 浓度下,马铃薯吸收(+)或释放(-)CO2速率( mg/h)随温度变化的数据.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、表格中黑暗条件下,马铃薯只进行呼吸作用,因此测得的值表示不同温度条件下的呼吸速率,表中40℃下释放二氧化碳最多,说明呼吸作用的最适温度在40℃左右,不一定就是40℃,A错误;
B、弱光、CO2 浓度0.03%、40℃条件下,植物光合速率=40-33=7,而弱光、CO2 浓度0.03%、45℃条件下,植物光合速率=34-29=5,B错误;
C、由于缺少其它二氧化碳浓度实验的条件,并且温度间隔较大,因此只能确定光合作用最适宜的温度在30℃左右,但该条件不一定是最适宜的,C错误;
D、全光照、CO2 浓度0.03%、10℃条件下,马铃薯光合作用速率=净光合速率+呼吸速率=5+5=10,因此马铃薯光合作用速率是呼吸速率2倍,D正确.
故选:D.
图1表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程,甲、乙代表两种细胞器,①~⑦代表各种物质.图2表示在相同且适宜温度下,测定该植物1cm2叶片重量变化(只考虑有机物的变化,单位为mg).据图回答下列问题:
(1)获取甲、乙细胞器的方法是______,将结构乙从细胞中提取出来,置于清水中,则其内膜破裂晚于外膜,原因是______.
(2)在光照适宜但高温或干旱条件下,某些植物的光合作用强度也会下降,其首先是由于图1中的______(用数字和箭头表示)环节的反应强度下降所致.
(3)该植物的呼吸速率可表示为______mg/(cm2•h),光照处理1h的实际光合速率可表示为______mg/(cm2•h).
正确答案
解:(1)根据不同细胞器的重量不同,可通过差速离心法将不同的细胞器分开.将结构乙从细胞中提取出来,置于清水中,则其内膜破裂晚于外膜,原因是内膜的表面积大于外膜.
(2)光照适宜但高温或干旱条件下,某些植物的光合作用强度也会下降,是由于植物体叶片气孔部分关闭,二氧化碳的供应量减少,导致二氧化碳固定量减少,三碳化合物减少,而五碳化合物由于去路减缓,其生成速率因三碳化合物减少而减慢,因而总体上五碳化合物得到积累.
(3)无光时单位时间内叶片重量的减少量等于呼吸强度,故1小时呼吸消耗的有机物为A,而单位时间光照下叶片重量的增加量表示的是净光合速率,故光照一小时总光合速率=净光合速率+呼吸速率=Z+B-(Z-A)+A=B+2A.
故答案为:
(1)差速离心法 内膜的表面积大于外膜
(2)⑥→⑤
(3)A B+2A
解析
解:(1)根据不同细胞器的重量不同,可通过差速离心法将不同的细胞器分开.将结构乙从细胞中提取出来,置于清水中,则其内膜破裂晚于外膜,原因是内膜的表面积大于外膜.
(2)光照适宜但高温或干旱条件下,某些植物的光合作用强度也会下降,是由于植物体叶片气孔部分关闭,二氧化碳的供应量减少,导致二氧化碳固定量减少,三碳化合物减少,而五碳化合物由于去路减缓,其生成速率因三碳化合物减少而减慢,因而总体上五碳化合物得到积累.
(3)无光时单位时间内叶片重量的减少量等于呼吸强度,故1小时呼吸消耗的有机物为A,而单位时间光照下叶片重量的增加量表示的是净光合速率,故光照一小时总光合速率=净光合速率+呼吸速率=Z+B-(Z-A)+A=B+2A.
故答案为:
(1)差速离心法 内膜的表面积大于外膜
(2)⑥→⑤
(3)A B+2A
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