- 细胞的能量供应和利用
- 共13256题
科研人员为了探究缺锌对苹果植株叶片光合作用速率的影响，进行了相关实验，得到实验结果见表．请分析并回答下列问题：
注：FW表示鲜重．
（1）测定苹果植株叶片锌含量时，每类叶片通常不能只选择一张，主要原因是______．
（2）选取苹果植株每类叶片中新鲜叶片0.1g，剪碎，加人20mL乙醇与丙酮（1：1）棍合液，乙醇与丙酮混合液的作用是______，同时，还需加入适量的______，迅速研磨，获取色素提取液．
（3）为了进一步测定不同类型叶片的实际光合速率，还需要进一步测定各组叶片的______，经综合分析得出结论．与苹果叶肉细胞净光合作用速率大小直接相关的细胞器有______．
（4）据表分析，缺锌导致光合速率下降的主要原因是缺锌引起______、______进一步研究发现，缺锌还会造成叶绿体中某种复合物OEC的结构被破坏，直接导致O2的产生量显著减少，据此可推测OEC主要分布于叶绿体的______．由此可见，缺锌造成苹果植株光合作用速率下降的原因是多方面的．
正确答案
解：（1）为防止因一张叶片的偶然因素对实验结果的影响，测定苹果植株叶片锌含量时，每类叶片通常不能只选择一张．
（2）提取色素时，乙醇与丙酮混合液的作用是溶解（提取）色素，同时，还需加入适量的二氧化硅是为了研磨充分，加碳酸钙是为了保护色素在研磨过程中被破坏．
（3）实际光合速率=净光合速率+呼吸速率．故为了进一步测定不同类型叶片的实际光合速率，还需要进一步测定各组叶片的呼吸速率，故与苹果叶肉细胞净光合作用速率大小直接相关的细胞器有叶绿体（光合作用场所）和线粒体（有氧呼吸的主要场所）．
（4）据表分析：正常叶和病叶对比，缺锌导致光合速率下降的主要原因是缺锌引起叶绿素和类胡萝卜素减少，“缺锌还会造成叶绿体中某种复合物OEC的结构被破坏，直接导致O2的产生量显著减少，”据此可推测OEC主要分布于叶绿体的类囊体薄膜上．
故答案为：
（1）防止因一张叶片的偶然因素对实验结果的影响
（2）溶解（提取）色素 二氧化硅、碳酸钙
（3）呼吸速率 叶绿体、线粒体
（4）叶绿素和类胡萝卜素减少，光合面积减少 类囊体薄膜
解析
解：（1）为防止因一张叶片的偶然因素对实验结果的影响，测定苹果植株叶片锌含量时，每类叶片通常不能只选择一张．
（2）提取色素时，乙醇与丙酮混合液的作用是溶解（提取）色素，同时，还需加入适量的二氧化硅是为了研磨充分，加碳酸钙是为了保护色素在研磨过程中被破坏．
（3）实际光合速率=净光合速率+呼吸速率．故为了进一步测定不同类型叶片的实际光合速率，还需要进一步测定各组叶片的呼吸速率，故与苹果叶肉细胞净光合作用速率大小直接相关的细胞器有叶绿体（光合作用场所）和线粒体（有氧呼吸的主要场所）．
（4）据表分析：正常叶和病叶对比，缺锌导致光合速率下降的主要原因是缺锌引起叶绿素和类胡萝卜素减少，“缺锌还会造成叶绿体中某种复合物OEC的结构被破坏，直接导致O2的产生量显著减少，”据此可推测OEC主要分布于叶绿体的类囊体薄膜上．
故答案为：
（1）防止因一张叶片的偶然因素对实验结果的影响
（2）溶解（提取）色素 二氧化硅、碳酸钙
（3）呼吸速率 叶绿体、线粒体
（4）叶绿素和类胡萝卜素减少，光合面积减少 类囊体薄膜
实验材料和用具：100mL量筒、20W至500W的台灯、冷开水、NaHCO3、黑藻等．
实验步骤：
①准备6套如图所示装置，分别编号为1～6．在瓶中各加入约500mL．01g/mL NaHCO3溶液后用冷开水充满．
②取6等份黑藻分别放入1～6号装置中．
③将6套装置放入暗室中，然后用20W、50W、75W、100W、200W和500W的台灯等距离地分别照射1～6号装置，观察气泡的产生情况．
④30min后停止光照，测量光合作用释放的O2体积．对该实验进行分析，回答有关问题：
（1）该实验中的自变量是______．列出实验中的两个无关变量：______．
（2）通过该实验测得的氧气量并非光合作用实际产生的氧气量，其原因是______．
（3）在冬季的人工大棚中种植蔬菜，需要确定合适的光照强度，因为光照不够会降低产量，而提供多余的光照还会浪费．通过该实验还不能够确定最适合黑藻生长的光照强度，你该如何开展进一步的探究呢？______．
正确答案
解：（1）据题干分析可知，该实验中的自变量是光照强度．实验中的无关变量有：CO2（或NaHCO3溶液）浓度、温度、pH、黑藻．
（2）黑藻自身的细胞呼吸会消耗氧气，故通过该实验测得的氧气量并非光合作用实际产生的氧气量．
（3）为了能进一步确定最适合黑藻生长的光照强度，故可以在100W～500W光照范围内设置多组梯度进行实验．
故答案为：
（1）光照强度 CO2（或NaHCO3溶液）浓度、温度、pH、黑藻
（2）黑藻自身的细胞呼吸会消耗氧气
（3）在100W～500W光照范围内设置多组梯度进行实验
解析
解：（1）据题干分析可知，该实验中的自变量是光照强度．实验中的无关变量有：CO2（或NaHCO3溶液）浓度、温度、pH、黑藻．
（2）黑藻自身的细胞呼吸会消耗氧气，故通过该实验测得的氧气量并非光合作用实际产生的氧气量．
（3）为了能进一步确定最适合黑藻生长的光照强度，故可以在100W～500W光照范围内设置多组梯度进行实验．
故答案为：
（1）光照强度 CO2（或NaHCO3溶液）浓度、温度、pH、黑藻
（2）黑藻自身的细胞呼吸会消耗氧气
（3）在100W～500W光照范围内设置多组梯度进行实验
研究所科研人员用不同浓度的NaCl溶液对玉米进行抗盐胁迫实验，结果如下：
（1）玉米叶肉细胞色素常用______法分离．进行色素含量的测定时，研磨前在研钵中除加入剪碎的叶片外，还应加入少量石英砂、______，然后快速研磨、过滤，收集滤液．将提取的色素溶液加入富含CO2的水中，给予适宜光照______（填“能”或“不能”）释放出氧气．
（2）叶肉细胞间隙CO2至少需要跨______层磷脂双分子层才能达CO2固定的部位．
（3）NaCl浓度为50mmol•L-1时，若对其进行遮光处理，则叶肉细胞中C3的合成速率______．（填“增大”“减少”或“不变”）
（4）与NaCl浓度50mmol•L-1相比，NaCl浓度为150mmol•L-1时，净光合速率随着气孔导度和胞间CO2浓度下降而下降，表明此时，______成为净光合速率的主要限制因子，因其下降导致CO2供应不足进而光合速率下降．由表中数据分析可知，当NaCl浓度继续增大时，气孔导度继续下降，而______，表明此时影响净光合速率的因素可能有非气孔因素的存在．
（5）科研人员还发现，玉米根尖细胞失水后，其细胞和萎蔫的叶片会快速合成______（激素名称），促使气孔关闭和叶片衰老脱落，降低蒸腾作用，适应干旱环境．
正确答案
解：（1）分离色素常用的方法是纸层析法，提取色素时需要向研钵中加入石英砂和碳酸钙来充分研磨并且保护色素不被破坏，只有色素没有叶绿体的溶液不能进行光合作用，不能释放出氧气．
（3）二氧化碳的固定发生在叶绿体基质，叶绿体具有两层生物膜，细胞间隙中的二氧化碳被固定至少需要经过3层磷脂双分子层．
（3）分析表格数据，NaCl浓度为50mmol•L-1时，胞间二氧化碳浓度升高，说明二氧化碳被固定的减少，此时叶肉细胞内的三碳化合物的量减少．
（4）与NaCl浓度50mmol•L-1相比，NaCl浓度为150mmol•L-1时，净光合速率随着气孔导度和胞间CO2浓度下降而下降，胞间二氧化碳浓度下降，说明二氧化碳的固定仍然进行，但是净光合速率下降，说明此时限制净光合速率的主要因素是气孔导度．当NaCl浓度继续增大时，气孔导度继续下降但是胞间二氧化碳的浓度上升，说明此时影响净光合速率的因素可能有非气孔因素的存在．
（5）脱落酸可以加速叶片衰老和脱落，所以玉米根尖细胞失水后，其细胞和萎蔫的叶片会快速合成脱落酸．
故答案为：
（1）纸层析 碳酸钙 不能
（2）3
（3）减少
（4）气孔导度 胞间二氧化碳浓度上升
（5）脱落酸
解析
解：（1）分离色素常用的方法是纸层析法，提取色素时需要向研钵中加入石英砂和碳酸钙来充分研磨并且保护色素不被破坏，只有色素没有叶绿体的溶液不能进行光合作用，不能释放出氧气．
（3）二氧化碳的固定发生在叶绿体基质，叶绿体具有两层生物膜，细胞间隙中的二氧化碳被固定至少需要经过3层磷脂双分子层．
（3）分析表格数据，NaCl浓度为50mmol•L-1时，胞间二氧化碳浓度升高，说明二氧化碳被固定的减少，此时叶肉细胞内的三碳化合物的量减少．
（4）与NaCl浓度50mmol•L-1相比，NaCl浓度为150mmol•L-1时，净光合速率随着气孔导度和胞间CO2浓度下降而下降，胞间二氧化碳浓度下降，说明二氧化碳的固定仍然进行，但是净光合速率下降，说明此时限制净光合速率的主要因素是气孔导度．当NaCl浓度继续增大时，气孔导度继续下降但是胞间二氧化碳的浓度上升，说明此时影响净光合速率的因素可能有非气孔因素的存在．
（5）脱落酸可以加速叶片衰老和脱落，所以玉米根尖细胞失水后，其细胞和萎蔫的叶片会快速合成脱落酸．
故答案为：
（1）纸层析 碳酸钙 不能
（2）3
（3）减少
（4）气孔导度 胞间二氧化碳浓度上升
（5）脱落酸
黑藻在我国是一种比较常见的水生植物，因其取材方便，常作为生物学实验的材料．如图甲表示光合作用实验，图乙示光照强度与黑藻光合速率的关系曲线，请据图回答：
（1）除光合作用外，黑藻还可以作为______实验的材料．图甲利用排水集气法收集到的气体是______，伴随该物质的生成过程，发生的能量变化是______．
（2）图甲所示实验中，当自变量为光源强度时，则因变量为______．在实验现象不明显时，除增强光照外，还可通过什么方法改进（要求说出一种方法）？______
（3）当藻枝叶片在光下释放气泡并逐渐增加时，对应图乙所示曲线的______段．影响乙图中A点上下移动的主要外界因素是______．
（4）如果A点时CO2释放量为a μmol/（m2•s），C点时的CO2吸收量为b μmol/（m2•s），则C点时CO2的消耗量为______μmol/（m2•s）．
正确答案
解：（1）由于黑藻的叶片大而薄，因此可以作为用高倍显微镜观察叶绿体实验的材料．图甲装置中，黑藻进行光合作用时吸收二氧化碳，释放氧气，因此图甲利用排水集气法收集到的气体是氧气．氧气是在光反应中水的光解产生的，因此光反应中色素吸收光能并且转变为储存在ATP中的活跃化学能．
（2）图甲所示实验中，当自变量为光源强度时，则因变量为单位时间产生气泡多少（或单位时间收集到的气体体积量）．影响光合作用的环境因素有光照强度、二氧化碳浓度和温度等，因此在实验现象不明显时，除增强光照外，还可通过增加水中的二氧化碳的含量或者是适当提高水温等方法进行改进．
（3）当藻枝叶片在光下释放气泡并逐渐增加时，说明光合作用强度大于呼吸作用强度，即对应图乙所示曲线的BC段．乙图中A点光照强度为0，此时只进行呼吸作用，因此影响呼吸作用强度的主要外界因素是温度、氧气浓度等．
（4）图乙中，如果A点时CO2释放量为a μmol/（m2•s），该值表示呼吸速率；C点时的CO2吸收量为b μmol/（m2•s），该值表示净光合速率，则C点时CO2的消耗量（光合作用总量）为（a+b）μmol/（m2•s）．
故答案为：
（1）用高倍显微镜观察叶绿体 氧气 光能转变为储存在ATP中的化学能
（2）单位时间产生气泡多少（或单位时间收集到的气体体积量） 增加水中的二氧化碳的含量；或者是适当提高水温．
（3）BC（或B点以后） 温度（或温度和氧气浓度，缺少“温度”不正确）
（4）a+b
解析
解：（1）由于黑藻的叶片大而薄，因此可以作为用高倍显微镜观察叶绿体实验的材料．图甲装置中，黑藻进行光合作用时吸收二氧化碳，释放氧气，因此图甲利用排水集气法收集到的气体是氧气．氧气是在光反应中水的光解产生的，因此光反应中色素吸收光能并且转变为储存在ATP中的活跃化学能．
（2）图甲所示实验中，当自变量为光源强度时，则因变量为单位时间产生气泡多少（或单位时间收集到的气体体积量）．影响光合作用的环境因素有光照强度、二氧化碳浓度和温度等，因此在实验现象不明显时，除增强光照外，还可通过增加水中的二氧化碳的含量或者是适当提高水温等方法进行改进．
（3）当藻枝叶片在光下释放气泡并逐渐增加时，说明光合作用强度大于呼吸作用强度，即对应图乙所示曲线的BC段．乙图中A点光照强度为0，此时只进行呼吸作用，因此影响呼吸作用强度的主要外界因素是温度、氧气浓度等．
（4）图乙中，如果A点时CO2释放量为a μmol/（m2•s），该值表示呼吸速率；C点时的CO2吸收量为b μmol/（m2•s），该值表示净光合速率，则C点时CO2的消耗量（光合作用总量）为（a+b）μmol/（m2•s）．
故答案为：
（1）用高倍显微镜观察叶绿体 氧气 光能转变为储存在ATP中的化学能
（2）单位时间产生气泡多少（或单位时间收集到的气体体积量） 增加水中的二氧化碳的含量；或者是适当提高水温．
（3）BC（或B点以后） 温度（或温度和氧气浓度，缺少“温度”不正确）
（4）a+b
如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图．下列有关叙述，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、光照强度主要影响光合作用的光反应阶段，而光反应发生类囊体薄膜上，因此水光解发生在类囊体薄膜上，A错误；
B、突然停止光照，光反应减弱甚至停止，类囊体薄膜上ATP合成受阻，ATP含量减少，ADP和Pi含量升高，被还原的C3化合物减少，而有机物不断被合成淀粉等的消耗暂时不变，所以直接产物有机物含量降低，B正确；
C、t3→t4，暗反应增强，一定程度上加快ATP和ADP的转化，[H]和ATP不再积累，导致光反应速率加快，C错误；
D、t2→t3，限制光合速率的因素为CO2浓度，此时光照充足且恒定，若增加光照，光合速率不会提高，D错误．
故选：B．
正确答案
解析
解：根据题意可知：温度从25℃提高到30℃后，光合速率减慢，呼吸速率加快．图中a点代表呼吸速率，现呼吸速率加快，故a点下移；b点呼吸速率等于光合速率，现呼吸速率加快，光合作用减慢，故b点右移．
故选：C．
方案一培养条件：含各种必需无机盐的培养液，不同的光照强度，定时通入空气．
（1）培养液中的Mg2+主要用于合成______，PO43-主要用于合成磷脂、核酸和______．通入的空气所含的CO2的主要用途是______．
（2）氧气释放量随光照强度的变化如右图所示，曲线中的______点对应的光照强度是海藻的最佳培养条件之一．
方案二培养条件：在“方案一”的培养液中添加不同量的葡萄糖，一定的光照，定时通入空气．
（3）测定的海藻生物量如下表：
要确定培养海藻的最佳葡萄糖浓度，还需在浓度为______ g/L之间设计更细分的浓度梯度实验．
方案三培养条件：“方案一”培养液，定时通入空气，其他培养条件以及一昼夜有机物积累量如下表所示（“？”表示未测数据）．
说明：“+”和“-”分别表示有机物的积累量和消耗量
（4）请预测并用恰当的符号填写上表中的“？”______．
（5）据三个方案分析，该海藻在______的培养条件，获得的生物量最大．
（6）其他条件保持适宜且相同，只改变温度，有机物积累量______（有变化、没有变化）．
正确答案
解：（1）光合作用除了受光照的影响外，还受二氧化碳、温度和矿质元素等因素的影响，因而在培养液中必须含有各种必需矿质元素，还要定期通入二氧化碳．
（2）海藻光合速率在一定范围内随着光照强度的增加而增加，当超过最佳光照时光合速率会下降，所以曲线中的D点对应的光照强度是海藻的最佳培养条件之一．
（3）要确定培养海藻的最佳葡萄糖浓度，就需要设定不同的浓度梯度，在最佳葡萄糖浓度，海藻的生物量最大，所以还要设计0.2g/L～0.6g/L 更细分的浓度梯度．
（4）只有在适宜的光照和添加适宜浓度的葡萄糖的条件下才能获得该海藻的最大生物量，所以在添加适量的葡萄糖，又有光照的条件下，单位体积的藻体有机物的积累量最多．
（5）根据三个方案分析，要使获得的生物量最大，则必须将海藻放在适宜的光照强度、适宜的葡萄糖浓度的条件下培养．
（6）由于温度能影响酶的活性，所以在其他条件保持适宜且相同，只改变温度，有机物积累量会发生变化．
故答案为：
（1）叶绿素 ATP 为光合作用提供原料
（2）D
（3）0.2～0.6
（4）+++
（5）适宜的光照强度、适宜的葡萄糖浓度
（6）有变化
解析
解：（1）光合作用除了受光照的影响外，还受二氧化碳、温度和矿质元素等因素的影响，因而在培养液中必须含有各种必需矿质元素，还要定期通入二氧化碳．
（2）海藻光合速率在一定范围内随着光照强度的增加而增加，当超过最佳光照时光合速率会下降，所以曲线中的D点对应的光照强度是海藻的最佳培养条件之一．
（3）要确定培养海藻的最佳葡萄糖浓度，就需要设定不同的浓度梯度，在最佳葡萄糖浓度，海藻的生物量最大，所以还要设计0.2g/L～0.6g/L 更细分的浓度梯度．
（4）只有在适宜的光照和添加适宜浓度的葡萄糖的条件下才能获得该海藻的最大生物量，所以在添加适量的葡萄糖，又有光照的条件下，单位体积的藻体有机物的积累量最多．
（5）根据三个方案分析，要使获得的生物量最大，则必须将海藻放在适宜的光照强度、适宜的葡萄糖浓度的条件下培养．
（6）由于温度能影响酶的活性，所以在其他条件保持适宜且相同，只改变温度，有机物积累量会发生变化．
故答案为：
（1）叶绿素 ATP 为光合作用提供原料
（2）D
（3）0.2～0.6
（4）+++
（5）适宜的光照强度、适宜的葡萄糖浓度
（6）有变化
利用红外测量仪可以灵敏地测量密闭小室中的CO2浓度变化．现有两个个密闭透光的小室，容积为1L，分别放置叶面积均为10cm2的A、B两种植物的叶片．给予某强度的光照，测量小室中每小时CO2的浓度，假设结果如下图1所示；图2中曲线①、②为小室中植物A、B随着光强度变化所测得的CO2吸收量（不考虑温度对呼吸量的影响）．请据图分析回答：
（1）图1显示，A、B两种植物所处的密闭小室中CO2浓度变化趋势均是逐渐降低，其原因是______．CO2浓度降低到一定水平后不再降低且维持在这个水平上，其原因是______．
（2）图1所在光强度下A、B植物的光合总量分别是______ mg/L/10cm2/h、______ mg/L/10cm2/h．
（3）图2中表示A植物的曲线是______（填①或②）．
（4）假如图1测定时的光强度为7千勒克司，则图2中的m、n值分别为______mg/L/10cm/h、______ mg/L/10cm/h．图2中，能使一种植物能积累有机物，另一种植物消耗有机物的光照强度范围约在______千勒克斯之间．
正确答案
解：（1）图1中A、B两种植物均处于密闭透光的小室，由于光合作用大于呼吸作用，光合作用需要的CO2浓度除来自呼吸作用外，还从密闭小室中吸收，故导致 密闭小室内CO2浓度变化趋势均是逐渐降低；一段时间后，由于小室内CO2浓度越来越低，导致光合作用等于呼吸作用，最终CO2浓度降低到一定水平后不再降低且维持在这个水平上．
（2）由图2曲线可知，光照强度为0时，植物只进行呼吸作用，结合图1曲线B植物在相同时间从密闭小室吸收的CO2比A植物多，推测B植物利用CO2能力更强且光补偿点B植物比A低，确定②是A植物，①是B植物，故A、B两种植物的呼吸作用分别是p、q；又根据植物的总光合量=呼吸作用产生的CO2+从外界吸收的CO2，故A植物的光合总量=（150-50）+p=100+p，B植物的光合总量=（150-30）+q=120+q．
（3）由（2）小题可知，②是A植物．
（4）由图2可知，m、n值为植物从外界环境中吸收的CO2量，相当于图1密闭小室中CO2的减少量，可推知光强度为7千勒克司，图2中的m（B植物）、n（A植物）值分别为120mg/L/10cm/h、100mg/L/10cm/h；图2中，光补偿点时光合作用等于呼吸作用，植物既不消耗也不积累有机物，故要使一种植物能积累有机物，另一种植物消耗有机物的光照强度范应是大于一种植物的光补偿点而小于另一种植物的光补偿点，则就在两种植物的光补偿点之间，即约为0.5--1.5千勒克斯之间．
故答案为：
（1）光合作用大于呼吸作用消耗了小室中的CO2 叶片的光合作用和呼吸作用强度相等
（2）100+p 120+q
（3）②
（4）120mg/L/10cm2/h 100 mg/L/10cm2/h 0.5--1.5
解析
解：（1）图1中A、B两种植物均处于密闭透光的小室，由于光合作用大于呼吸作用，光合作用需要的CO2浓度除来自呼吸作用外，还从密闭小室中吸收，故导致 密闭小室内CO2浓度变化趋势均是逐渐降低；一段时间后，由于小室内CO2浓度越来越低，导致光合作用等于呼吸作用，最终CO2浓度降低到一定水平后不再降低且维持在这个水平上．
（2）由图2曲线可知，光照强度为0时，植物只进行呼吸作用，结合图1曲线B植物在相同时间从密闭小室吸收的CO2比A植物多，推测B植物利用CO2能力更强且光补偿点B植物比A低，确定②是A植物，①是B植物，故A、B两种植物的呼吸作用分别是p、q；又根据植物的总光合量=呼吸作用产生的CO2+从外界吸收的CO2，故A植物的光合总量=（150-50）+p=100+p，B植物的光合总量=（150-30）+q=120+q．
（3）由（2）小题可知，②是A植物．
（4）由图2可知，m、n值为植物从外界环境中吸收的CO2量，相当于图1密闭小室中CO2的减少量，可推知光强度为7千勒克司，图2中的m（B植物）、n（A植物）值分别为120mg/L/10cm/h、100mg/L/10cm/h；图2中，光补偿点时光合作用等于呼吸作用，植物既不消耗也不积累有机物，故要使一种植物能积累有机物，另一种植物消耗有机物的光照强度范应是大于一种植物的光补偿点而小于另一种植物的光补偿点，则就在两种植物的光补偿点之间，即约为0.5--1.5千勒克斯之间．
故答案为：
（1）光合作用大于呼吸作用消耗了小室中的CO2 叶片的光合作用和呼吸作用强度相等
（2）100+p 120+q
（3）②
（4）120mg/L/10cm2/h 100 mg/L/10cm2/h 0.5--1.5
分析有关科学探究的材料，回答问题．
黄豆芽是一种常见的蔬菜，它由黄豆种子萌发而成，通常食用部分为其子叶及下胚轴（如图1）．某学生研究了在白光和黑暗条件下黄豆芽下胚轴的生长情况，研究结果见图．
（1）光照是光合作用的必需条件，在黑暗条件下，由黄豆形成黄豆芽后，其体内有机物的含量将______．（填“增加”、“减少”或“不变”）
（2）根据图2分析，关于黄豆芽下胚轴生长状况的研究无法推断的结论是______．
A．在黑暗中比在白光下长得更高
B．在黑暗中比在白光下长得更快
C．无论在白光下还是在黑暗中，下胚轴最终都将停止生长
D．在黑暗中的生长曲线呈现S形，而在白光下不呈现S形
（3）在图3中已画出了黄豆芽下胚轴在白光条件下的生长速度变化曲线，请在同一坐标系中画出在黑暗条件下其下胚轴的生长速度变化曲线．
（4）在实验过程中，有些黄豆没有萌发而是腐烂了，推测造成黄豆腐烂的外部原因最可能的是______．
A．浸泡缺氧 B．根部缺水 C．缺乏光照 D．温度过低
（5）该学生偶然发现磁场环境会影响黄豆芽的生长，为进一步研究不同磁场强度与黄豆芽下胚轴生长的关系，他设计了一个研究方案，但不够完整，请你加以补充．
课题名称：不同磁场强度与黄豆芽下胚轴生长长度的关系．
假设：______．
研究指标：黄豆芽下胚轴的长度．
实验用品：饱满的黄豆种子、磁铁（用于组建不同的磁场环境）、25℃的黑暗温室环境、尺、清水、烧杯、纱布及其他所需材料．
研究步骤：
①将一定数量品质相同的黄豆用清水浸泡1～2小时；
②用磁铁组建强度不同的三个磁场环境，分别命名为磁场1、磁场2、磁场3；
③取底部铺有湿纱布的4个烧杯，各放入5粒浸泡过的黄豆，盖上湿纱布；
④在25℃的黑暗温室环境中，随机取三个烧杯分别放入上述磁场中，剩余的一个作为对照组，并贴上标签区分；
⑤每天补充一定量的清水，以保持黄豆芽生长的合适湿度；
⑥一周后测量并记录每根黄豆芽下胚轴的最终长度，求平均值．
研究结果与结论：略
根据上述研究步骤，请设计一张表格用于记录实验数据．
正确答案
解：（1）在黑暗条件下，植物只能进行呼吸作用，而呼吸作用会消耗有机物，因此由黄豆形成黄豆芽后，其体内有机物的含量将减少．
（2）根据图2分析，黄豆芽下胚轴在黑暗中比在白光下长得更高；在黑暗中比在白光下长得更快；无论在白光下还是在黑暗中，下胚轴最终都将停止生长；在黑暗中和白光下的生长曲线都呈现S形．
（3）黄豆芽下胚轴在黑暗条件下的生长速度变化曲线应与白光条件下趋势相同，但幅度要大于白光条件下，曲线图如下：
（4）在实验过程中，有些黄豆没有萌发而是腐烂了，造成黄豆腐烂的外部原因是浸泡缺氧，长时间无氧呼吸产生酒精，导致酒精中毒．
（5）该同学的目的是研究不同磁场强度与黄豆芽下胚轴生长的关系．假设：在一定的范围内，随磁场强度的增加黄豆芽下胚轴会长得更长（或更短）．根据上述研究步骤，看设计以下表格用于记录实验数据：
（表格要包含以下要素：对照组、磁场梯度、表格形式、不同豆芽下胚轴长度，表格设计合理即给分）
故答案：（1）减少
（2）D
（3）绘图要求：钟罩形，高度超过虚线、速度最终为0
（4）A
（5）在一定的范围内，随磁场强度的增加黄豆芽下胚轴会长得更长（或更短）
表格要包含以下要素：对照组、磁场梯度、表格形式、不同豆芽下胚轴长度，表格设计合理即给分．
解析
解：（1）在黑暗条件下，植物只能进行呼吸作用，而呼吸作用会消耗有机物，因此由黄豆形成黄豆芽后，其体内有机物的含量将减少．
（2）根据图2分析，黄豆芽下胚轴在黑暗中比在白光下长得更高；在黑暗中比在白光下长得更快；无论在白光下还是在黑暗中，下胚轴最终都将停止生长；在黑暗中和白光下的生长曲线都呈现S形．
（3）黄豆芽下胚轴在黑暗条件下的生长速度变化曲线应与白光条件下趋势相同，但幅度要大于白光条件下，曲线图如下：
（4）在实验过程中，有些黄豆没有萌发而是腐烂了，造成黄豆腐烂的外部原因是浸泡缺氧，长时间无氧呼吸产生酒精，导致酒精中毒．
（5）该同学的目的是研究不同磁场强度与黄豆芽下胚轴生长的关系．假设：在一定的范围内，随磁场强度的增加黄豆芽下胚轴会长得更长（或更短）．根据上述研究步骤，看设计以下表格用于记录实验数据：
（表格要包含以下要素：对照组、磁场梯度、表格形式、不同豆芽下胚轴长度，表格设计合理即给分）
故答案：（1）减少
（2）D
（3）绘图要求：钟罩形，高度超过虚线、速度最终为0
（4）A
（5）在一定的范围内，随磁场强度的增加黄豆芽下胚轴会长得更长（或更短）
表格要包含以下要素：对照组、磁场梯度、表格形式、不同豆芽下胚轴长度，表格设计合理即给分．
正确答案
解析
解：A、与y点相比较，x点光照强度较弱，光反应产生的[H]和ATP较少，C3消耗减少，又因为CO2浓度与y点一样，C3产生不变，所以C3含量升高，A错误；
B、曲线Ⅰ已经表示黄豆在适宜温度下的光合作用速率与光照强度的关系，再升高温度，酶活性减弱，光合速率会下降，B错误；
C、Z点的光合速率不再随着光照强度的增加而增加，而且此时温度处于最适状态，所以限制因素最可能是二氧化碳浓度，C正确；
D、x点随着光照强度的增强，光合速率也在增加，所以制约x点时光合作用的因素主要是光照强度，D错误．
故选：C．
正确答案
解析
解：A、BC段没有光照，不进行光合作用，并且凌晨时温度较低，因此较AB段CO2浓度增加减慢，是因为低温使植物呼吸作用减弱，故A正确；
B、D、H点表示光合作用强度与呼吸强度相等，D点CO2浓度开始下降，说明光合作用大于呼吸作用，因此光合作用在D点之前就开始，故B错误；
C、FG段原因是光照强，气温高，导致蒸腾作用强，水分散失多，气孔关闭，CO2供应不足，故C错误；
D、H点时，光合作用等于呼吸作用，此时一天中积累有机物最多，故D错误．
故选：A．
（1）欲使A、B两处气体CO2浓度相同，可通过控制______（至少写两点）等因素实现．
（2）若B处气体CO2浓度低于A处，说明______．
（3）若适当增加通入气体的CO2浓度，则叶片光饱和点的值______（变大/不变/变小）．当通入气体的CO2浓度增加到一定值以后，若继续增加，A、B两处CO2浓度的差值不再继续增大，则限制叶片更多利用CO2的内部因素可能是______（至少写两点）．
（4）若利用该同化箱在黑暗条件下研究叶片的细胞呼吸，测定同化箱通入气体和通出气体的体积变化，则体积差值表示的含义是______．
（5）若该叶片在适宜条件下进行实验如图2所示，则叶片光合作用制造有机物的量可表示为______（请用图2中字母列出代数式）．
正确答案
解：（1）欲使A、B两处气体CO2浓度相同，即净光合速率为0，因此可以控制光照强度、温度、CO2浓度等条件使光合作用强度等于呼吸作用强度．
（2）若B处气体CO2浓度低于A处，则表示植物的净光合速率大于0，即叶片的光合强度大于细胞呼吸强度．
（3）若适当增加通入气体的CO2浓度，将会促进光合作用，因此叶片光饱和点的值将增大．当通入气体的CO2浓度增加到一定值以后，若继续增加，A、B两处CO2浓度的差值不再继续增大，表示CO2浓度不再是光合作用的限制因素，此时叶绿体数量、色素数量、光合酶数量、RuBP数量等都可能是限制光合作用的因素．
（4）利用该同化箱在黑暗条件下研究叶片的细胞呼吸，测定同化箱通入气体和通出气体的体积变化，则体积差值表示的含义是细胞呼吸吸收O2量和产生CO2量的差值．因为叶片内细胞呼吸除了用糖类作为呼吸分解的原料外，还可以利用油脂等有机物作为呼吸分解的底物，因而呼吸消耗O2量和产生CO2量是不同的．
（5）该叶片在适宜条件下进行实验，真正光合作用制造有机物的量为：表观光合作用量+细胞呼吸量=（c-b）+（a-b）=a+c-2b．
故答案为：
（1）光照强度、温度、CO2浓度 （2）叶片的光合强度大于细胞呼吸强度
（3）变大 叶绿体数量、色素数量、光合酶数量、RuBP数量 （4）细胞呼吸吸收O2量和产生CO2量的差值
（5）a+c-2b
解析
解：（1）欲使A、B两处气体CO2浓度相同，即净光合速率为0，因此可以控制光照强度、温度、CO2浓度等条件使光合作用强度等于呼吸作用强度．
（2）若B处气体CO2浓度低于A处，则表示植物的净光合速率大于0，即叶片的光合强度大于细胞呼吸强度．
（3）若适当增加通入气体的CO2浓度，将会促进光合作用，因此叶片光饱和点的值将增大．当通入气体的CO2浓度增加到一定值以后，若继续增加，A、B两处CO2浓度的差值不再继续增大，表示CO2浓度不再是光合作用的限制因素，此时叶绿体数量、色素数量、光合酶数量、RuBP数量等都可能是限制光合作用的因素．
（4）利用该同化箱在黑暗条件下研究叶片的细胞呼吸，测定同化箱通入气体和通出气体的体积变化，则体积差值表示的含义是细胞呼吸吸收O2量和产生CO2量的差值．因为叶片内细胞呼吸除了用糖类作为呼吸分解的原料外，还可以利用油脂等有机物作为呼吸分解的底物，因而呼吸消耗O2量和产生CO2量是不同的．
（5）该叶片在适宜条件下进行实验，真正光合作用制造有机物的量为：表观光合作用量+细胞呼吸量=（c-b）+（a-b）=a+c-2b．
故答案为：
（1）光照强度、温度、CO2浓度 （2）叶片的光合强度大于细胞呼吸强度
（3）变大 叶绿体数量、色素数量、光合酶数量、RuBP数量 （4）细胞呼吸吸收O2量和产生CO2量的差值
（5）a+c-2b
番茄是人们日常生活中熟悉的一种蔬菜，请分析回答以下与番茄有关的问题：
Ⅰ（1）在适宜温度下，采用完全营养液培养番茄幼苗，研究营养液中氧含量变化对K+吸收速率的影响，实验结果如图1．
据图回答，番茄幼苗根系细胞吸收K+的方式是______，图中ab段为此提供的依据是______，表明该过程需要______．
（2）在培养一段时间后，检测到营养液中留存的Ca2+较多而NO3-较少，这一差异与根细胞膜上______有关．
（3）疏于管理，番茄根细胞由于培养液通气不足而无氧呼吸，释放出的能量减少，因为葡萄糖中其余的能量存留在______中．
Ⅱ为研究提高大棚内CO2浓度对番茄光合作用的影响，测得自然种植的大棚和人工一次性施加CO2的大棚内番茄光合速率变化曲线如图2．请据图回答：
（1）7-8时限制光合速率的主要环境因素是______，此时叶肉细胞内产生ATP的部位有______．
（2）分析两条曲线的变化规律可知人工施加CO2的最佳时间是______，两大棚同时通风时间为______．
（3）图中阴影部分面积表示______．在夜间适当降低大棚内温度也可提高产量，原因是______．
（4）若在某株番茄植株的叶片上涂上一薄层凡士林油，光合作用的速率会大幅度下降，这一做法主要限制了光合作用的______阶段．
（5）除光照强度、温度等因素外，光合速率还受多种元素的影响，例如氮元素是光合作用过程中各种酶以及______等物质的重要组成成分（至少写出2种）．
正确答案
解：Ⅰ（1）由图1可以看到，随后含氧量的增加，番茄对钾离子的吸收速率在加快，故是一种需要氧气产生能量进行耗能的活动，为主动运输．
（2）根据题目所描述的，该活动是一种具有选择性运输的过程，需要载体蛋白的参与．
（3）番茄进行无氧呼吸会产生水、二氧化碳和酒精，除释放的能量，剩余储存在酒精中．
Ⅱ（1）7-8时限制光合速率的主要环境因素是光照强度；7-8时有机物的积累速率大于0，说明此时叶肉细胞同时进行光合作用和呼吸作用，因此7-8时细胞内产生ATP的部位有叶绿体、线粒体、细胞质基质．
（2）从8点开始，人工一次性施加CO2的大棚内番茄光合速率快于自然种植的大棚，说明人工施加CO2的最佳时间是8时；10点后自然种植的大棚内番茄光合速率明显加快，而人工一次性施加CO2的大棚内番茄光合速率因CO2浓度降低而明显下降，因此两大棚同时通风时间为10时．
（3）图中阴影部分面积表示人工施加CO2后，番茄多积累有机物的量．在夜间植物不能进行光合作用制造有机物，同时还会进行呼吸作用消耗有机物，若适当降低大棚内温度可以降低细胞呼吸强度，减少有机物的消耗．
（4）涂抹凡士林会阻碍叶孔吸收二氧化碳，从而影响光合作用的暗反应阶段．
（5）氮元素是形成酶和ATP、NADP等物质的组成成分，这些物质在光合作用过程中都很重要．
故答案为：
Ⅰ（1）主动运输 随着含氧量的增加，对钾离子的吸收速率加快 能量
（2）载体蛋白
（3）酒精
Ⅱ（1）光照强度 叶绿体、线粒体、细胞质基质
（2）8时 10时
（3）人工施加二氧化碳后，番茄多积累的有机物量 降低有氧呼吸消耗的能量
（4）暗反应
（5）ATP、NADP
解析
解：Ⅰ（1）由图1可以看到，随后含氧量的增加，番茄对钾离子的吸收速率在加快，故是一种需要氧气产生能量进行耗能的活动，为主动运输．
（2）根据题目所描述的，该活动是一种具有选择性运输的过程，需要载体蛋白的参与．
（3）番茄进行无氧呼吸会产生水、二氧化碳和酒精，除释放的能量，剩余储存在酒精中．
Ⅱ（1）7-8时限制光合速率的主要环境因素是光照强度；7-8时有机物的积累速率大于0，说明此时叶肉细胞同时进行光合作用和呼吸作用，因此7-8时细胞内产生ATP的部位有叶绿体、线粒体、细胞质基质．
（2）从8点开始，人工一次性施加CO2的大棚内番茄光合速率快于自然种植的大棚，说明人工施加CO2的最佳时间是8时；10点后自然种植的大棚内番茄光合速率明显加快，而人工一次性施加CO2的大棚内番茄光合速率因CO2浓度降低而明显下降，因此两大棚同时通风时间为10时．
（3）图中阴影部分面积表示人工施加CO2后，番茄多积累有机物的量．在夜间植物不能进行光合作用制造有机物，同时还会进行呼吸作用消耗有机物，若适当降低大棚内温度可以降低细胞呼吸强度，减少有机物的消耗．
（4）涂抹凡士林会阻碍叶孔吸收二氧化碳，从而影响光合作用的暗反应阶段．
（5）氮元素是形成酶和ATP、NADP等物质的组成成分，这些物质在光合作用过程中都很重要．
故答案为：
Ⅰ（1）主动运输 随着含氧量的增加，对钾离子的吸收速率加快 能量
（2）载体蛋白
（3）酒精
Ⅱ（1）光照强度 叶绿体、线粒体、细胞质基质
（2）8时 10时
（3）人工施加二氧化碳后，番茄多积累的有机物量 降低有氧呼吸消耗的能量
（4）暗反应
（5）ATP、NADP
在封闭的温室内栽种农作物，以下哪种措施不能提高作物产量？（ ）
正确答案
解析
解：A、二氧化碳是光合作用的原料，原料越多合成的有机物就越多，所以适度增加室内二氧化碳浓度能增产．故不符合题意；
B、适当提高温度可以促进生物的生命活动，因此适当提高白天的温度可以促进光合作用的进行，让植物合成更多的有机物．而夜晚适当降温则可以抑制其呼吸作用，使其少分解有机物．这样白天合成的多，夜晚分解的少，剩余的有机物就多，自然就产量高．故不符合题意；
C、增加光照强度，植物光合作用的强度就大，合成的有机物就越多，能增产．故不符合题意；
D、采用绿色玻璃盖顶，绿色玻璃透光性较差，会使光照强度减低，导致光合作用强度减低、合成的有机物就减少，作物就减产．故符合题意．
故选：D．
下表表示某地环境因子和两种植物的相关数据统计．据表回答下列问题．
（1）上午8点，空气中CO2浓度极高，其原因是______，此时植物光合作用最主要的限制因素是______．
（2）两种植物在12点均未出现明显的“午休”现象，从表格中数据来看，主要原因是______．
（3）上午10点，国槐胞间CO2浓度远低于空气中CO2浓度，其原因是此时______．
（4）在实验过程中，给紫藤供应l8O2，发现叶肉细胞中出现了C18O2．分析其最可能的转移途径是：______．
正确答案
解：（1）上午8点，空气中CO2浓度极高，其原因是夜间只进行呼吸作用，向空气中释放了大量CO2，使得二氧化碳在夜间积累而浓度升高；清晨由于光照比较弱，故此时植物光合作用最主要的限制因素是光照强度．
（2）光合“午休”现象是由于气温过高，植物为减少水分散失，关闭气孔导致的；而两种植物在12点均未出现明显的“午休”现象，从表格中数据来看，主要原因是空气中湿度较大，气孔没有关闭导致的．
（3）上午10点，国槐胞间CO2浓度远低于空气中CO2浓度，其原因是此时国槐光合作用强，消耗胞间CO2速率快于CO2从气孔扩散进入胞间的速率．
（4）给紫藤供应l8O2，发现叶肉细胞中出现了C18O2．其最可能的转移途径是：l8O2先参与有氧呼吸的第三阶段产生H2l8O，H2l8O再参与有氧呼吸的第二阶段产生C18O2．
故答案为：
（1）夜间只进行呼吸作用，向空气中释放了大量CO2光照强度
（2）空气中湿度较大
（3）国槐光合作用强，消耗胞间CO2速率快于CO2从气孔扩散进入胞间的速率
（4）l8O2先参与有氧呼吸的第三阶段产生H2l8O，H2l8O再参与有氧呼吸的第二阶段产生C18O2
解析
解：（1）上午8点，空气中CO2浓度极高，其原因是夜间只进行呼吸作用，向空气中释放了大量CO2，使得二氧化碳在夜间积累而浓度升高；清晨由于光照比较弱，故此时植物光合作用最主要的限制因素是光照强度．
（2）光合“午休”现象是由于气温过高，植物为减少水分散失，关闭气孔导致的；而两种植物在12点均未出现明显的“午休”现象，从表格中数据来看，主要原因是空气中湿度较大，气孔没有关闭导致的．
（3）上午10点，国槐胞间CO2浓度远低于空气中CO2浓度，其原因是此时国槐光合作用强，消耗胞间CO2速率快于CO2从气孔扩散进入胞间的速率．
（4）给紫藤供应l8O2，发现叶肉细胞中出现了C18O2．其最可能的转移途径是：l8O2先参与有氧呼吸的第三阶段产生H2l8O，H2l8O再参与有氧呼吸的第二阶段产生C18O2．
故答案为：
（1）夜间只进行呼吸作用，向空气中释放了大量CO2光照强度
（2）空气中湿度较大
（3）国槐光合作用强，消耗胞间CO2速率快于CO2从气孔扩散进入胞间的速率
（4）l8O2先参与有氧呼吸的第三阶段产生H2l8O，H2l8O再参与有氧呼吸的第二阶段产生C18O2
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