- 细胞的能量供应和利用
- 共13256题
某生物兴趣小组在密闭玻璃温室内进行植物栽培实验,他们对温室内CO2含量、O2含量及CO2吸收速率进行了24h测定,得到如图曲线,则以下说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、c、e两点的CO2吸收速率为零,光合速率等于呼吸速率,A正确;
B、c、d之间的区段CO2吸收速率大于零,光合速率大于呼吸速率,B正确;
C、de段CO2吸收速率大于零,光合速率大于呼吸速率,C错误;
D、a-g区段一直在进行细胞呼吸,D错误.
故选:AB.
利用红外线测量仪可以灵敏地测量一个密闭小室(容积为1L)中的CO2浓度变化.在甲、乙两个密闭、透明玻璃小室中分别放置叶面积都是10cm3的A、B两种植物的叶片,在充足的光照条件下测量CO2浓度变化(假设实验期间温度等条件适宜且不变),结果记录于下表:(CO2浓度mg/L)
根据表中记录到的数据回答下列问题:
(1)从表中可以看出密闭小室中的CO2浓度变化的趋势是______.
(2)从记录的结果看,实验的前5分钟,A、B两种植物叶片有机物的积累量之比为______,0~25min期间,影响光合作用强度的主要因素是______.当记录时间在35~45min期间,CO2浓度维持在相同的水平上,其原因是______.
(3)如图为植物叶片结构示意图.根据上表数据推测A植物相当于下图中的图______(填“a”或“b”).其进行光合作用时,在______细胞中形成淀粉.
(4)如果将大小相同、长势相似的A种植物和B种植物一起培养在同一个密闭的钟罩内进行实验,一段时间后,它们的生活状态是:A植物______,B种植物______,原因是______.
正确答案
解:(1)从表中可以看出密闭小室中的CO2浓度变化的趋势都是先逐渐降低,后保持稳定.
(2)植物光合作用过程是CO2利用合成有机物,因此,用CO2的减少量的比值可代表光合作用合成的有机物量.实验的前5分钟,A、B两种植物叶片有机物的积累量之比为(150-110):(150-113)=40:37,0~25min期间,影响光合作用强度的主要因素是CO2浓度.当记录时间在35~45min期间,CO2浓度维持在相同的水平上,说明此时叶片光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量,即叶片的光合作用和呼吸作用强度相等.
(3)当CO2浓度维持在相同的水平上时,甲小室中CO2浓度明显比乙小室中的低,说明甲小室中的A植物能利用较低浓度的CO2,即A植物为C4植物.所以其进行光合作用时,在维管束鞘细胞中形成淀粉.
(4)由于A植物能在较低CO2浓度下进行光合作用,B植物不能,所以如果将大小相同、长势相似的A种植物和B种植物一起培养在同一个密闭的钟罩内进行实验,一段时间后,A植物生长良好,B种植物会逐渐枯萎,最后死亡.
故答案为:
(1)先逐渐降低,后保持稳定
(2)40:37 CO2浓度 叶片的光合作用和呼吸作用强度相等
(3)b 维管束鞘
(4)生长良好 逐渐枯萎,最后死亡 A植物能在较低CO2浓度下进行光合作用,B植物不能(或A植物固定CO2的能力比B植物强)
解析
解:(1)从表中可以看出密闭小室中的CO2浓度变化的趋势都是先逐渐降低,后保持稳定.
(2)植物光合作用过程是CO2利用合成有机物,因此,用CO2的减少量的比值可代表光合作用合成的有机物量.实验的前5分钟,A、B两种植物叶片有机物的积累量之比为(150-110):(150-113)=40:37,0~25min期间,影响光合作用强度的主要因素是CO2浓度.当记录时间在35~45min期间,CO2浓度维持在相同的水平上,说明此时叶片光合作用吸收的CO2量等于呼吸作用释放的CO2量,即叶片的光合作用和呼吸作用强度相等.
(3)当CO2浓度维持在相同的水平上时,甲小室中CO2浓度明显比乙小室中的低,说明甲小室中的A植物能利用较低浓度的CO2,即A植物为C4植物.所以其进行光合作用时,在维管束鞘细胞中形成淀粉.
(4)由于A植物能在较低CO2浓度下进行光合作用,B植物不能,所以如果将大小相同、长势相似的A种植物和B种植物一起培养在同一个密闭的钟罩内进行实验,一段时间后,A植物生长良好,B种植物会逐渐枯萎,最后死亡.
故答案为:
(1)先逐渐降低,后保持稳定
(2)40:37 CO2浓度 叶片的光合作用和呼吸作用强度相等
(3)b 维管束鞘
(4)生长良好 逐渐枯萎,最后死亡 A植物能在较低CO2浓度下进行光合作用,B植物不能(或A植物固定CO2的能力比B植物强)
光和叶绿体是光合作用的重要条件,淀粉是光合作用的主要产物,要验证光合作用需要光和绿叶体,根据提供的实验材料和用具,补充完整实验步骤和实验结构,并分析回答有关问题:
(1)材料用具:银边天竺葵(叶边缘呈白色,无叶绿体),黑纸片,打孔器,白纸板,吸管,适宜浓度的酒精,碘液,回形针.
(2)方法步骤:
①将银边天竺葵暗处理48h,目的是______.
②把黑纸片用回形针夹在绿色部位A位置上,然后把植株放阳关下照射4h-6h.
③剪下此叶片,用打针孔器分别在A、B、C部位各取一个叶圆片(如图所示).
④把取下的叶圆片放入装有酒精溶液的试管中,热水浴加热、脱色、清水中漂洗.
⑤将三个叶圆片放在白纸板上,用吸管吸取碘液,分别滴在三个叶圆片上,观察结果.
(3)预测结果:
A、______,B、______,C______.
(4)分析问题;
①要证明光合作用需要光,需比较______和______.
②要证明光合作用需要叶绿体,需比较______和______,其中起对照作用的是______.
正确答案
解:(2)①将银边天竺葵暗处理48h,目的是除去叶片中原有的淀粉.
(3)把黑纸片用回形针夹在绿色部位A位置上,光照下A不进行光合作用,不产生淀粉,遇碘不变蓝.B没有叶绿体,光照下B不进行光合作用,不产生淀粉,遇碘不变蓝.C有叶绿体,光照下C进行光合作用,产生淀粉,遇碘变蓝.
(4)①要证明光合作用需要光,需比较A和C.
②要证明光合作用需要叶绿体,需比较B和C,其中起对照作用的是C.
故答案为:
(2)①除去叶片中原有的淀粉
(3)不变蓝 不变蓝 变蓝
(4)①A C
②B C C
解析
解:(2)①将银边天竺葵暗处理48h,目的是除去叶片中原有的淀粉.
(3)把黑纸片用回形针夹在绿色部位A位置上,光照下A不进行光合作用,不产生淀粉,遇碘不变蓝.B没有叶绿体,光照下B不进行光合作用,不产生淀粉,遇碘不变蓝.C有叶绿体,光照下C进行光合作用,产生淀粉,遇碘变蓝.
(4)①要证明光合作用需要光,需比较A和C.
②要证明光合作用需要叶绿体,需比较B和C,其中起对照作用的是C.
故答案为:
(2)①除去叶片中原有的淀粉
(3)不变蓝 不变蓝 变蓝
(4)①A C
②B C C
某实验小组把等量的小球藻及培养液加入两支试管中,两管的CO2浓度分别设置为0.03%和0.05%,用40W的台灯做光源,通过调节台灯与试管的距离来控制光照强弱,在相同的适宜温度下培养,定期测定两管中O2的释放量,根据实验结果绘制成两条曲线l,2(如图所示).
(1)图中表示0.05%CO2浓度的是曲线______.
(2)在EF段,限制光合速率的主要因素是______.与C点比,限制D点光合速率的主要因素是______.
(3)如果用缺镁的培养液培养小球藻,其他条件不变,则F点应如何移动?______.图中F点的含义是______.
正确答案
解:(1)看图可知:纵坐标是氧气的释放量是净光合强度,曲线1是CO2浓度为0.05%的.
(2)曲线BDEF是CO2浓度为0.03%的,在EF段,随着光源和小球藻距离的加大,光照强度越来越弱,限制光合速率的主要因素是光照强度;与C点比,限制D点光合速率的主要因素是较低的CO2浓度.
(3)如果用缺镁的培养液培养小球藻,其他条件不变;由于镁是组成叶绿素的基本元素,缺镁,叶绿素合成减少,光合作用减弱,F点是光合速率和呼吸速率相等的一点,光合速率减弱,呼吸速率不变,F点左移才能和呼吸速率继续相等.
故答案为:
(1)1
(2)光照强度 CO2浓度
(3)左移 此光照强度下,光合作用速率和呼吸作用速率相等
解析
解:(1)看图可知:纵坐标是氧气的释放量是净光合强度,曲线1是CO2浓度为0.05%的.
(2)曲线BDEF是CO2浓度为0.03%的,在EF段,随着光源和小球藻距离的加大,光照强度越来越弱,限制光合速率的主要因素是光照强度;与C点比,限制D点光合速率的主要因素是较低的CO2浓度.
(3)如果用缺镁的培养液培养小球藻,其他条件不变;由于镁是组成叶绿素的基本元素,缺镁,叶绿素合成减少,光合作用减弱,F点是光合速率和呼吸速率相等的一点,光合速率减弱,呼吸速率不变,F点左移才能和呼吸速率继续相等.
故答案为:
(1)1
(2)光照强度 CO2浓度
(3)左移 此光照强度下,光合作用速率和呼吸作用速率相等
景天科植物A有一个很特殊的CO2同化方式,夜间气孔开放,吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中,如图一所示,白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用,如图二所示.十字花科植物B的CO2同化过程如图三所示,请回答下列问题:
(1)白天,影响植物A光合作用强度的环境因素有______.
(2)植物A夜晚能吸收CO2,却不能合成C6H12O6的原因是______
,白天植物A进行光合作用所需的CO2的来源有______和______.
(3)在上午10:00点时,突然降低环境中CO2浓度后的一小段时间内,植物A和植物B细胞中C3含量变化的差异是______,理由是______.
(4)植物A气孔开闭的特点,与其生活的环境是相适应的,推测植物A生活的环境最可能是______.
正确答案
解:(1)根据题意并结合图一二看出,白天时植物A的气孔是关闭的,植物利用的是夜间储存在液泡中的二氧化碳,因此白天空气中的二氧化碳浓度不是限制因素,其它因素包括光照强度、温度、含水量均是.
(2)夜晚时没有光照,光反应不能正常进行,无法为暗反应提供所需的ATP、[H],因此植物A夜晚不能合成C6H12O6.白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用植物A进行光合作用,同时细胞有氧呼吸产生的CO2也能用于光合作用.
(3)由于A细胞的CO2是由细胞内部提供,故与环境中二氧化碳浓度无关,因此没有变化;而B细胞吸收的CO2减少,同时C3还被还原成C5和C6H12O6,因此细胞的叶绿体中C3含量减少.
(4)由题意可知植物A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.
故答案为:
(1)温度、光照强度、水分等
(2)没有光照,光反应不能正常进行,无法为暗反应提供所需的ATP、[H]
(3)植物B A细胞的CO2是由细胞内部提供,故没有变化,B细胞吸收的CO2减少,同时C3还被还原成C5和C6H12O6
(4)炎热干旱
解析
解:(1)根据题意并结合图一二看出,白天时植物A的气孔是关闭的,植物利用的是夜间储存在液泡中的二氧化碳,因此白天空气中的二氧化碳浓度不是限制因素,其它因素包括光照强度、温度、含水量均是.
(2)夜晚时没有光照,光反应不能正常进行,无法为暗反应提供所需的ATP、[H],因此植物A夜晚不能合成C6H12O6.白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2用于光合作用植物A进行光合作用,同时细胞有氧呼吸产生的CO2也能用于光合作用.
(3)由于A细胞的CO2是由细胞内部提供,故与环境中二氧化碳浓度无关,因此没有变化;而B细胞吸收的CO2减少,同时C3还被还原成C5和C6H12O6,因此细胞的叶绿体中C3含量减少.
(4)由题意可知植物A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.
故答案为:
(1)温度、光照强度、水分等
(2)没有光照,光反应不能正常进行,无法为暗反应提供所需的ATP、[H]
(3)植物B A细胞的CO2是由细胞内部提供,故没有变化,B细胞吸收的CO2减少,同时C3还被还原成C5和C6H12O6
(4)炎热干旱
回答下列有关光合作用与呼吸作用的问题:
为探究光合作用有关问题,某研究学习小组同学设计了以下几个实验.
Ⅰ、研究人工补光和通风等对大棚蔬菜净光合速率的影响:
在同一基地中随机选择三个蔬菜大棚,编号a、b、c;大棚a不盖膜(自然通风),大棚b盖膜,大棚c盖膜并在白天人工补光;定时测定三个大棚内蔬菜的净光合速率,结果如图1所示(假设植株大小一致,生长正常,栽培管理条件相同):
(1)比较曲线a与曲线b,曲线b的峰值低于曲线a,其中两个主要决定因素是______、______.曲线b的“午休”现象相对不明显,其可能原因是______.
(2)曲线c净光合作用强度高于曲线b,原因是补充光照使光反应产生更多的______用于暗反应.
(3)大棚a中的植物在中午12点时,光合总产量相对值为______,大棚b中植物在中午12点的光合总产量相对值较大棚a植物为______(高\低\相等\不能确定).
(4)7点时与18点时,大棚b中植物的净光合作用强度大于a,其主要原因可能分别是______、______.
Ⅱ、该研究学习小组采用盆栽实验,探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响.实验开始时土壤水分充足,然后实验组停止浇水,对照组土壤水分条件保持适宜,实验结果如图2所示.
(5)下列分析正确的是______(多选)
A、叶片光合速率随着干旱时间延长而呈下降趋势
B、叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降
C、实验2~4d,光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的
D、实验2~4d,光合速率下降可能是由于叶片内CO2浓度下降引起的.
正确答案
解:(1)大棚a不盖膜并且自然通风,光照和空气都是自然状态下,但是大棚b盖膜,与大棚a相比大棚b缺少光照和二氧化碳,所以曲线b峰值低于曲线a的主要决定因素是光照强度和二氧化碳浓度;曲线b的午休现象不明显,可能与大棚b盖膜有关,大棚b盖膜,植物蒸腾作用散失的水分没有散失到大棚外,仍然保留在大棚内导致大棚内的湿度较大,植物叶片气孔关闭较少,对植物的光合作用影响较小.
(2)大棚c盖膜但是进行了人工补光,与大棚b相比,大棚c光照较多,光合作用的光反应阶段较大棚b强,可以为暗反应提供更多的ATP和NADPH.
(3)植物在有光的条件下进行光合作用,有光无光都可以进行呼吸作用,植物总的光合作用等于净光合加上呼吸作用的量,即|q|+|p|,大棚b的光合总产量由于不知道呼吸消耗量,所以不能确定.
(4)7点时与18点时,大棚b中植物的净光合作用强度大于a,可能的原因是大棚b盖膜导致大棚内的气体交换受阻,是大棚b内的二氧化碳浓度较大棚a内高,促进光合作用的进行.
(5)A、从图甲中可以看出实验组干旱其光和速率随干旱时间延长下降,A正确;
B、图甲中光和速率下降时间在第2天,图乙叶绿素含量下降在第4天,B正确;
C、从图乙看出实验2-4天,叶片叶绿素含量并没有下降,C错误;
D、实验2-4天,由于干旱叶片气孔关闭,叶片内CO2浓度下降可能会引起的光合速率下降,D正确.
故选:ABD.
故答案为:
(1)、光照强度 CO2浓度 大棚b中植物蒸腾的水分保留在棚内,湿度较a棚稍大,植物叶片较少气孔关闭
(2)、ATP和NADPH
(3)、|q|+|p|不能确定
(4)、CO2浓度较高和温度较高 温度较高
(5)、A、B、D
解析
解:(1)大棚a不盖膜并且自然通风,光照和空气都是自然状态下,但是大棚b盖膜,与大棚a相比大棚b缺少光照和二氧化碳,所以曲线b峰值低于曲线a的主要决定因素是光照强度和二氧化碳浓度;曲线b的午休现象不明显,可能与大棚b盖膜有关,大棚b盖膜,植物蒸腾作用散失的水分没有散失到大棚外,仍然保留在大棚内导致大棚内的湿度较大,植物叶片气孔关闭较少,对植物的光合作用影响较小.
(2)大棚c盖膜但是进行了人工补光,与大棚b相比,大棚c光照较多,光合作用的光反应阶段较大棚b强,可以为暗反应提供更多的ATP和NADPH.
(3)植物在有光的条件下进行光合作用,有光无光都可以进行呼吸作用,植物总的光合作用等于净光合加上呼吸作用的量,即|q|+|p|,大棚b的光合总产量由于不知道呼吸消耗量,所以不能确定.
(4)7点时与18点时,大棚b中植物的净光合作用强度大于a,可能的原因是大棚b盖膜导致大棚内的气体交换受阻,是大棚b内的二氧化碳浓度较大棚a内高,促进光合作用的进行.
(5)A、从图甲中可以看出实验组干旱其光和速率随干旱时间延长下降,A正确;
B、图甲中光和速率下降时间在第2天,图乙叶绿素含量下降在第4天,B正确;
C、从图乙看出实验2-4天,叶片叶绿素含量并没有下降,C错误;
D、实验2-4天,由于干旱叶片气孔关闭,叶片内CO2浓度下降可能会引起的光合速率下降,D正确.
故选:ABD.
故答案为:
(1)、光照强度 CO2浓度 大棚b中植物蒸腾的水分保留在棚内,湿度较a棚稍大,植物叶片较少气孔关闭
(2)、ATP和NADPH
(3)、|q|+|p|不能确定
(4)、CO2浓度较高和温度较高 温度较高
(5)、A、B、D
(2015秋•温州校级期末)下面甲表示不同密度的番茄农田中单株光合速率情况,乙某株番茄一昼夜氧气吸收量情况曲线,丙图是叶肉细胞光合作用的碳反应、蔗糖与淀粉合成代谢途径,丁图中叶绿体内膜上磷酸转运器转运出1分子三碳糖磷酸的同时转运进1分子Pi(无机磷酸).请回答相关问题.
(1)由甲图可推知,与M点相比,N点限制单株光合强度的外界因素是______(写出两种),甲实验给我们的启示是,在栽培农作物时要注意______.
(2)测得该植物一昼夜的O2净释放量为300mg,图中阴影部分所表示的O2释放量______(填“大于”、“等于”或“小于”)300mg.假设该植物在24小时内呼吸速率不变,则该植物一天通过光合作用产生的O2总量是______mg.
(3)磷除了是光合作用相关产物的组分外,也是叶绿体内核酸和______的组分.在卡尔文循环中为碳反应提供磷酸基团是______(物质)
(4)图中光合作用必须进过______轮卡尔文循环才产生的一份子的三碳糖磷酸,通过磷酸转运器______(填大量或少量)运输出叶绿体的.
正确答案
解:(1)与M点相比,N点种植密度过高,导致植株相互遮挡阳光,空气不流通,影响光强和二氧化碳供应,降低光合速率,故要合理密植.
(2)该植物一昼夜的O2净释放量为300mg=白天光合作用量-一昼夜呼吸作用量=阴影部分面积-两侧空白部分;图乙中阴影部分所表示的O2释放量表示白天(AB段)光合作用积累量,故该值大于300mg.呼吸速率为10,故24小时呼吸量为240,实际光合量=净光合量+呼吸量=300+240=540mg.
(3)磷元素是核酸、磷脂、ATP等的组成成分,叶绿体内含磷的主要是核酸和类囊体膜和叶绿体膜中的磷脂.在卡尔文循环中为碳反应提供磷酸基团是ATP.
(4)图中光合作用必须进过3轮卡尔文循环才产生的一份子的三碳糖磷酸,通过磷酸转运器大量运输出叶绿体的.
故答案为:
(1)光照强度、二氧化碳浓度、温度等 合理密植
(2)大于 540
(3)叶绿体膜 ATP
(4)3 大量
解析
解:(1)与M点相比,N点种植密度过高,导致植株相互遮挡阳光,空气不流通,影响光强和二氧化碳供应,降低光合速率,故要合理密植.
(2)该植物一昼夜的O2净释放量为300mg=白天光合作用量-一昼夜呼吸作用量=阴影部分面积-两侧空白部分;图乙中阴影部分所表示的O2释放量表示白天(AB段)光合作用积累量,故该值大于300mg.呼吸速率为10,故24小时呼吸量为240,实际光合量=净光合量+呼吸量=300+240=540mg.
(3)磷元素是核酸、磷脂、ATP等的组成成分,叶绿体内含磷的主要是核酸和类囊体膜和叶绿体膜中的磷脂.在卡尔文循环中为碳反应提供磷酸基团是ATP.
(4)图中光合作用必须进过3轮卡尔文循环才产生的一份子的三碳糖磷酸,通过磷酸转运器大量运输出叶绿体的.
故答案为:
(1)光照强度、二氧化碳浓度、温度等 合理密植
(2)大于 540
(3)叶绿体膜 ATP
(4)3 大量
取生理状态相同的某植物叶片,分离得到大量的叶肉细胞,将等量的叶肉细胞分别悬浮在不同浓度的蔗糖溶液中,并在适宜的条件下,测定该叶肉细胞的光合作用强度,实验结果如图所示.
据图回答下列问题:
(1)叶肉细胞光合作用强度达到最大后,随着蔗糖浓度升高,叶肉细胞的光合作用强度______,从渗透作用的角度分析出现这一现象的原因是______.
(2)如果要研究光照强度等因素对蔗糖溶液中叶肉细胞光合作用强度的影响,最好将叶肉细胞放在浓度为______的蔗糖溶液中,原因是______.
(3)除蔗糖浓度外,如果分别改变叶肉细胞悬浮液中CO2浓度和温度也能影响叶肉细胞的光合作用强度,原因是______.
正确答案
解:(1)由图可知随着蔗糖浓度升高,光合作用达到最大值后,若蔗糖浓度继续升高,则叶肉细胞的光合作用强度下降.因为当蔗糖溶液的浓度高于叶肉细胞细胞液的浓度时,会导致叶肉细胞失水,从而影响叶肉细胞光合作用的进行.
(2)由图当叶肉细胞在浓度为0.2 mol•L-1的蔗糖溶液中具有最大的光合作用强度,此时便于研究光照强度等因素对蔗糖溶液中的叶肉细胞光合作用强度的影响.
(3)植物的光合作用会受光照强度、叶绿素含量、CO2浓度、温度、酶的数量等多种因素的影响,CO2浓度改变会引起暗反应发生变化,温度变化会引起酶活性变化,从而影响光合作用.
故答案为:
(1)下降 在较高浓度的蔗糖溶液中叶肉细胞失水
(2)0.2 mol•L-1 这一浓度中的叶肉细胞处于光合作用最适状态
(3)CO2是光合作用的原料,温度可以影响酶的活性
解析
解:(1)由图可知随着蔗糖浓度升高,光合作用达到最大值后,若蔗糖浓度继续升高,则叶肉细胞的光合作用强度下降.因为当蔗糖溶液的浓度高于叶肉细胞细胞液的浓度时,会导致叶肉细胞失水,从而影响叶肉细胞光合作用的进行.
(2)由图当叶肉细胞在浓度为0.2 mol•L-1的蔗糖溶液中具有最大的光合作用强度,此时便于研究光照强度等因素对蔗糖溶液中的叶肉细胞光合作用强度的影响.
(3)植物的光合作用会受光照强度、叶绿素含量、CO2浓度、温度、酶的数量等多种因素的影响,CO2浓度改变会引起暗反应发生变化,温度变化会引起酶活性变化,从而影响光合作用.
故答案为:
(1)下降 在较高浓度的蔗糖溶液中叶肉细胞失水
(2)0.2 mol•L-1 这一浓度中的叶肉细胞处于光合作用最适状态
(3)CO2是光合作用的原料,温度可以影响酶的活性
回答下列有关微生物的问题:
莠去津是一种含氮的有机化合物,它是广泛使用的除草剂之一.
①莠去津的作用机理之一是阻断光反应中的电子传递过程,影响NADP+形成______,进而影响在______(填场所)中进行光合作用的暗反应过程,最终抑制杂草生长.莠去津在土壤中不易降解,为修复被其污染的土壤,按如图1程序选育能降解莠去津的细菌(目的菌).已知莠去津在水中溶解度低,含过量莠去津的固体培养基不透明.
②由于莠去津的______作用,在长期使用莠去津的土壤中可能含有目的菌.
③图2是A~C瓶中三类细菌的最大密度柱形图,由图推断,从A瓶到C瓶液体培养的目的是______;甲类细菌密度迅速降低的主要原因是______.
④在固体培养基中,无透明菌落利用的氮源主要是______;有透明带菌落利用的氮源主要是______,据此可筛选出目的菌.
正确答案
解:①在光合作用的光反应中,NADP++2e+H+→NADPH,因此莠去津能阻断光反应中的电子传递过程,影响NADP+形成NADPH,进而影响在叶绿体基质中进行光合作用的暗反应过程,最终抑制杂草生长.
②农药作为环境因子,能起到选择作用,因此在长期使用莠去津的土壤中可能含有目的菌.
③A~C瓶用无氮培养液和过量莠去津在有氧条件下经过数次培养,一是用无氮培养液、过量莠去津和有氧条件筛选出目的菌;二是新的培养液扩大培养;甲类细菌在长期使用莠去津的土壤中生活,且A瓶含量很高,说明甲类菌能够适应高莠去津环境,那么在实验中的其他条件,无氮培养液和振荡,应该是其减少的原因.选种应用对数期的菌种,其形态结构稳定.
④固体培养基加的是无氮培养液,据题意,无透明菌落是不能降解莠去津中有机氮的菌落,它的生存只能利用空气中的氮;有透明带菌落能够降解莠去津这种含氮有机物,氮源为莠去津.
故答案为:
①NADPH 叶绿体基质
②选择(自然选择)
③初步选择能降解莠去津的细菌(目的菌)并提高其密度
培养液中缺少甲类细菌可利用的氮源或有氧条件抑制了甲类细菌的生长
④氮气 莠去津
解析
解:①在光合作用的光反应中,NADP++2e+H+→NADPH,因此莠去津能阻断光反应中的电子传递过程,影响NADP+形成NADPH,进而影响在叶绿体基质中进行光合作用的暗反应过程,最终抑制杂草生长.
②农药作为环境因子,能起到选择作用,因此在长期使用莠去津的土壤中可能含有目的菌.
③A~C瓶用无氮培养液和过量莠去津在有氧条件下经过数次培养,一是用无氮培养液、过量莠去津和有氧条件筛选出目的菌;二是新的培养液扩大培养;甲类细菌在长期使用莠去津的土壤中生活,且A瓶含量很高,说明甲类菌能够适应高莠去津环境,那么在实验中的其他条件,无氮培养液和振荡,应该是其减少的原因.选种应用对数期的菌种,其形态结构稳定.
④固体培养基加的是无氮培养液,据题意,无透明菌落是不能降解莠去津中有机氮的菌落,它的生存只能利用空气中的氮;有透明带菌落能够降解莠去津这种含氮有机物,氮源为莠去津.
故答案为:
①NADPH 叶绿体基质
②选择(自然选择)
③初步选择能降解莠去津的细菌(目的菌)并提高其密度
培养液中缺少甲类细菌可利用的氮源或有氧条件抑制了甲类细菌的生长
④氮气 莠去津
如图1是某高等绿色植物成熟绿叶组织在某光照强度和适宜温度下,光合作用强度增长率随CO2浓度变化的情况.请回答下列问题:
(1)图1中在______点时光合作用速率达到最大,此时限制光合作用速率的主要环境因素是______.C点和B点相比,叶绿体中[H]的合成速率______(减小、不变、增大).
(2)从生长状况相同的植物叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片,抽取叶片细胞内的气体,平均分成若干份,然后置于不同浓度的NaHCO3溶液中,给予相同的一定强度光照,测量圆叶片上浮至液面所需时间,其记录结果绘成曲线如图2.请据此回答:
①请为该实验确定一个课题名称:______
②从图解分析,bc段曲线平缓的限制因素可能是______,而c点以后曲线上行,其原因最可能是______.适当地增加光照强度重复此实验,b点将向______移动.
正确答案
解:(1)图1表示光合作用增长率,只要光合作用增长率为正值,植物光合作用速率都在不断增加,所以在增长率达到0时(即D点)光合作用速率达到最大,此时CO2浓度仍在继续上升,故限制光合作用速率的主要环境因素不是CO2应是光照强度;C点与B点相比,C点时CO2浓度较高,故还原时需消耗[H]和ATP较多,因此叶绿体中[H]的合成速率也高.
(2)①从题意可知,实验的单一变量是不同浓度的NaHCO3溶液,NaHCO3溶液可以分解为光合作用提供CO2,所以该实验的目的是探究CO2浓度对光合作用速率的影响;
②根据题意,圆叶片上浮至液面所需时间代表光合作用强度,时间越短光合作用强度越大.bc段NaHCO3溶液浓度继续上升,所以此时曲线平缓的限制因素可能为光照强度;曲线上升表明光合作用减弱(产生的氧气减少),而C点之后NaHCO3增加,导致叶片细胞外的浓度过高,叶片细胞失水从而影响了它的细胞代谢,故而导致光合作用降低.由于bc段的限制因素主要是光照强度,因此适当地增加光照强度重复此实验,b点光合速率提高,即b点将向下移动.
故答案为:
(1)D 光照强度 增大
(2)①探究CO2浓度对植物光合作用速率的影响
②光照强度 NaHCO3浓度过大,导致细胞失水,从而影响细胞代谢 下
解析
解:(1)图1表示光合作用增长率,只要光合作用增长率为正值,植物光合作用速率都在不断增加,所以在增长率达到0时(即D点)光合作用速率达到最大,此时CO2浓度仍在继续上升,故限制光合作用速率的主要环境因素不是CO2应是光照强度;C点与B点相比,C点时CO2浓度较高,故还原时需消耗[H]和ATP较多,因此叶绿体中[H]的合成速率也高.
(2)①从题意可知,实验的单一变量是不同浓度的NaHCO3溶液,NaHCO3溶液可以分解为光合作用提供CO2,所以该实验的目的是探究CO2浓度对光合作用速率的影响;
②根据题意,圆叶片上浮至液面所需时间代表光合作用强度,时间越短光合作用强度越大.bc段NaHCO3溶液浓度继续上升,所以此时曲线平缓的限制因素可能为光照强度;曲线上升表明光合作用减弱(产生的氧气减少),而C点之后NaHCO3增加,导致叶片细胞外的浓度过高,叶片细胞失水从而影响了它的细胞代谢,故而导致光合作用降低.由于bc段的限制因素主要是光照强度,因此适当地增加光照强度重复此实验,b点光合速率提高,即b点将向下移动.
故答案为:
(1)D 光照强度 增大
(2)①探究CO2浓度对植物光合作用速率的影响
②光照强度 NaHCO3浓度过大,导致细胞失水,从而影响细胞代谢 下
(2015秋•绍兴校级期末)在封闭的温室内种植蔬菜,下列不能提高作物产量的措施是( )
正确答案
解析
解:A、增加二氧化碳浓度,可以提高光合作用速率而提高农作物的产量,A错误;
B、增大室内温差可以提高光合作用合成的有机物与呼吸作用消耗的有机物之差而提高农作物的产量,B错误;
C、采用绿色玻璃盖顶会降低光合作用强度而降低农作物的产量,C正确;
D、增加光照强度可以可以提高光合作用速率而提高农作物的产量,D错误.
故选:C.
如图为某植株在夏季晴天一昼夜内CO2吸收量的变化情况,以下判断正确的是( )
①该植物进行光合作用的时间区段是bg
②植物在a到h时间段只进行光合作用,不进行呼吸作用
③影响bc段光合速率的外界因索只有光照强度
④ce段与fg段光合速率下降的原因不相同
⑤若c、f时刻的光合速率相等,则植物呼吸速率为c时刻大于f时刻
⑥该植物可能处于生长时期.
正确答案
解析
解:①当二氧化碳释放减少时说明出现光合作用,因此该植物进行光合作用的时间区段是ah,故①错误;
②植物在a到h时间段既进行光合作用,又进行呼吸作用,故②错误;
③影响bc段光合速率的外界因素除了光照强度,还有温度等,故③错误;
④ce段光合速率下降的原因是:温度过高,光照过强,导致气孔关闭,CO2吸收量减少,fg段下降则是因为光照强度降低,故④正确;
⑤若c、f时刻的光合速率相等,由于总光合速率=净光合速率+呼吸速率,图中显示c点净光合速率大于f点,因此植物呼吸速率为f时刻大于c时刻,故⑤错误;
⑥图中可以看出,白天的净光合作用量远远大于夜间呼吸消耗,因此该植物可能处于生长时期,故⑥正确.
故选:D.
对某植物A进行如下实验操作:①取若干株长势相同的植物A均分成6组,测得每组平均干重为2.8g;②第1组不遮光,2-6组分别进行程度为I-V的遮光处理(遮光程度依次增强),其他生长条件相同且适宜;③培养相同时间后,测定植株干重、叶绿素a及叶绿素b的含量,结果如下表.
请回答相关问题:
(1)为提取6组植物A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,并均分为两份,分别进行下列操作:
①将试管置于适当的光照下2~3min后,试管内的氧含量,因为______.
②对提取的色素进行蓝紫光吸收能力测试,随遮光程度的增强,吸收能力______.根据实验数据分析,植物A最可能是______(阳生/阴生)植物.
(2)不遮光处理与遮光程度I、Ⅱ相比,植株干重小,可能的原因是:光照强度过大,间接引起气孔关闭,导致光合作用的______反应受到影响所致.遮光程度V时,光照强度最小,此时光合作用速率和呼吸作用速率的关系是______.
正确答案
解:(1)叶绿体色素提取实验中,研磨是需要加入无水乙醇以溶解色素、二氧化硅以使得研磨更充分、碳酸钙以保护色素.
①由于研磨时叶绿体被破坏不能进行光合作用,所以将试管置于适当的光照下2~3min后,试管内氧气的含量基本不变.
②叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光.据图可知,随遮光程度的增强,叶绿素a和叶绿素b量增多,吸收光谱能力增强,说明植物A最可能是看阴生植物.
(2)光照强度大,温度高,植物蒸腾作用强,为了防止水分流失过多气孔关闭,气孔关闭了CO2摄入量少,暗反应减弱,光合作用速率减小,有机物积累少.遮光程度Ⅴ时,光照强度最小,植株干重为2.8g,植物干重没有发生变化,说明此时净光合作用为0,即光合作用速率等于呼吸速率.
故答案为:
(1)无水乙醇、碳酸钙、二氧化硅
①基本不变 叶绿体被破坏不能进行光合作用
②增强 阴生
(2)暗 光合作用速率等于呼吸作用速率
解析
解:(1)叶绿体色素提取实验中,研磨是需要加入无水乙醇以溶解色素、二氧化硅以使得研磨更充分、碳酸钙以保护色素.
①由于研磨时叶绿体被破坏不能进行光合作用,所以将试管置于适当的光照下2~3min后,试管内氧气的含量基本不变.
②叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光.据图可知,随遮光程度的增强,叶绿素a和叶绿素b量增多,吸收光谱能力增强,说明植物A最可能是看阴生植物.
(2)光照强度大,温度高,植物蒸腾作用强,为了防止水分流失过多气孔关闭,气孔关闭了CO2摄入量少,暗反应减弱,光合作用速率减小,有机物积累少.遮光程度Ⅴ时,光照强度最小,植株干重为2.8g,植物干重没有发生变化,说明此时净光合作用为0,即光合作用速率等于呼吸速率.
故答案为:
(1)无水乙醇、碳酸钙、二氧化硅
①基本不变 叶绿体被破坏不能进行光合作用
②增强 阴生
(2)暗 光合作用速率等于呼吸作用速率
当其它条件均最适宜时,某温带植物在不同温度和光强度下的光合速率如图所示.请分析回答下列问题:
(1)如图表明影响植物光合速率的环境因素是______.
(2)25℃条件下,光强度为n时叶肉细胞中产生ATP的场所是______,请在图中用箭头标出15℃时的光饱和点.
(3)若将CO2浓度降低为大气中CO2浓度值,则叶绿体中NADPH合成速率将会______(变大、不变、变小),曲线上的P点将向______方向移动.
(4)用适宜浓度的细胞分裂素处理该植物,发现对光合作用有一定影响,适宜浓度的细胞分裂素可通过改变气孔阻力来影响植物对______的吸收,从而影响光合作用的______阶段.
正确答案
解:(1)图中横坐标是光强度,两条曲线不同的原因是温度不同,说明影响植物光合速率的环境因素是光强度和温度.
(2)25℃条件下,光强度为n时叶肉细胞中既进行光合作用,又进行呼吸作用,所以产生ATP的场所是细胞溶胶、线粒体和叶绿体.15℃时的光饱和点是P点对应X轴上的点.
(3)若二氧化碳浓度下降,则暗反应速率下降,暗反应为光反应提供的原料就会减少,所以[H]和ATP的合成速率下降.二氧化碳浓度下降,则光合速率最大值会下降,其所对应的光饱和点也会降低,所以P点会向左下方移动.
(4)由于适宜浓度的细胞分裂素可通过改变气孔阻力来影响植物对CO2的吸收,从而影响光合作用的碳反应,所以用适宜浓度的细胞分裂素处理该植物,对光合作用有一定影响.
故答案为:
(1)光强度和温度
(2)细胞溶胶、线粒体、叶绿体
(3)变小 左下
(4)CO2 碳反应
解析
解:(1)图中横坐标是光强度,两条曲线不同的原因是温度不同,说明影响植物光合速率的环境因素是光强度和温度.
(2)25℃条件下,光强度为n时叶肉细胞中既进行光合作用,又进行呼吸作用,所以产生ATP的场所是细胞溶胶、线粒体和叶绿体.15℃时的光饱和点是P点对应X轴上的点.
(3)若二氧化碳浓度下降,则暗反应速率下降,暗反应为光反应提供的原料就会减少,所以[H]和ATP的合成速率下降.二氧化碳浓度下降,则光合速率最大值会下降,其所对应的光饱和点也会降低,所以P点会向左下方移动.
(4)由于适宜浓度的细胞分裂素可通过改变气孔阻力来影响植物对CO2的吸收,从而影响光合作用的碳反应,所以用适宜浓度的细胞分裂素处理该植物,对光合作用有一定影响.
故答案为:
(1)光强度和温度
(2)细胞溶胶、线粒体、叶绿体
(3)变小 左下
(4)CO2 碳反应
在夏季的晴天某科研小组对中国沙棘、俄罗斯沙棘和其二者的杂交后代(杂种沙棘)光合特性进行了测定,其结果如图所示.气孔导度表示的是气孔张开的程度.请据图分析并回答:
(1)由图可知:清晨到8:24左右随着______增强,气温升高,俄罗斯沙棘、杂种沙棘的光合速率______.
(2)气孔导度降低会导致______进而影响光合速率.对午后高温的适应性比较强的是______.
(3)杂种沙棘兼具中国沙棘与俄罗斯沙棘的特性,但又与双亲不完全相同,根本原因主要是______,此现象发生在有性生殖过程中的______时期.
(4)近年来,沙棘木蠹蛾在我国多地爆发成灾,引起沙棘大面积死亡.为了计算某地区沙棘林的有虫株率,研究者应采用______法进行调查.
(5)科研人员多年连续跟踪调查发现,沙棘木蠹蛾有白僵菌自然感染死亡现象.白僵菌与沙棘木蠹蛾的种间关系属于______.
正确答案
解:(1)由图可知,清晨到8:24左右随着光照强度增强,气温逐渐升高,酶活性增强,俄罗斯沙棘、中国沙棘、杂种沙棘的光合速率逐渐增大.
(2)气孔导度降低会导致CO2吸收减少,直接影响光合作用暗反应的进行,进而影响光合速率.高温时,植物为了防止蒸腾作用散失过多的水分,将气孔关闭.由图2可知,在午后高温时,中国沙棘的气孔导度最大,说明中国沙棘对午后高温的适应性比较强.
(3)杂种沙棘是中国沙棘与俄罗斯沙棘杂交形成的,所以其兼具中国沙棘与俄罗斯沙棘的特性,但亲本在减数分裂形成配子的过程中(减数第一次分裂),发生了基因重组,所以其与双亲又不完全相同.
(4)调查种群密度时,往往采用样方法和标志重捕法,其中样方法适用于植物或活动能力弱,活动范围小的动物.所以要计算某地区沙棘林的有虫株率,应采用样方法进行调查.
(5)沙棘木蠹蛾有白僵菌自然感染死亡现象,说明白僵菌与沙棘木蠹蛾之间是寄生关系.
故答案为:
(1)光照强度 (逐渐)增大 (2)CO2吸收减少 中国沙棘
(3)基因重组 减数第一次分裂 (4)样方 (5)寄生
解析
解:(1)由图可知,清晨到8:24左右随着光照强度增强,气温逐渐升高,酶活性增强,俄罗斯沙棘、中国沙棘、杂种沙棘的光合速率逐渐增大.
(2)气孔导度降低会导致CO2吸收减少,直接影响光合作用暗反应的进行,进而影响光合速率.高温时,植物为了防止蒸腾作用散失过多的水分,将气孔关闭.由图2可知,在午后高温时,中国沙棘的气孔导度最大,说明中国沙棘对午后高温的适应性比较强.
(3)杂种沙棘是中国沙棘与俄罗斯沙棘杂交形成的,所以其兼具中国沙棘与俄罗斯沙棘的特性,但亲本在减数分裂形成配子的过程中(减数第一次分裂),发生了基因重组,所以其与双亲又不完全相同.
(4)调查种群密度时,往往采用样方法和标志重捕法,其中样方法适用于植物或活动能力弱,活动范围小的动物.所以要计算某地区沙棘林的有虫株率,应采用样方法进行调查.
(5)沙棘木蠹蛾有白僵菌自然感染死亡现象,说明白僵菌与沙棘木蠹蛾之间是寄生关系.
故答案为:
(1)光照强度 (逐渐)增大 (2)CO2吸收减少 中国沙棘
(3)基因重组 减数第一次分裂 (4)样方 (5)寄生
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