- 细胞的能量供应和利用
- 共13256题
某课题组开展光照条件对旱冬瓜种子萌发和幼苗生长的影响研究,获得如图、表的结果.图中的光合速率用单位时间、单位叶面积消耗的CO2量来表示.分析回答:
表:黑暗和光照条件下旱冬瓜种子萌发率的比较
(1)从实验结果看,光照______(填“是”或“不是”)旱冬瓜种子的萌发的必要条件,处理③的结果表明把黑暗下未萌发的种子移到有光条件下,最终的萌发情况与光照培养下差异______(填“明显”或“不明显”).
(2)光饱和点是指当光合作用达到最大时所需要的最低光照强度.图1显示3月龄和6月龄旱冬瓜幼苗叶片光合作用的光饱和点分别为______、______μmol•m-2•s-1.
(3)光补偿点为光合作用强度和呼吸作用强度相等时所处于的光照强度.已知3月龄和6月龄旱冬瓜幼苗叶片光合作用的光补偿点分别为12μmol•m-2•s-1、21μmol•m-2•s-1,从3月龄苗和6月龄苗的光合曲线来看,旱冬瓜______月龄幼苗具有一定的耐阴能力.
(4)晴天旱冬瓜幼苗最高光合作用速率出现在上午9点,从9点到13点光合速率下降的原因是______.从光合作用原理分析,阴雨天与晴天相比,光合速率出现差异的主要原因是______..
正确答案
是
不明显
1000
不低于2000
3
气孔关闭,影响了CO2的吸收
阴雨天光照强度弱,光反应产生的ATP和[H]少,导致暗反应较弱,消耗的CO2少
解析
解:(1)从实验结果看,光照是旱冬瓜种子的萌发的必要条件,处理③的结果表明把黑暗下未萌发的种子移到有光条件下,最终的萌发情况与光照培养下差异不明显.
(2)光饱和点是指当光合作用达到最大时所需要的最低光照强度.图1显示3月龄和6月龄旱冬瓜幼苗叶片光合作用的光饱和点分别为1000、不低于2000μmol•m-2•s-1.
(3)已知3月龄和6月龄旱冬瓜幼苗叶片光合作用的光补偿点分别为12μmol•m-2•s-1、21μmol•m-2•s-1,从3月龄苗和6月龄苗的光合曲线来看,旱冬瓜3月龄幼苗具有一定的耐阴能力.
(4)晴天旱冬瓜幼苗最高光合作用速率出现在上午9点,从9点到13点光合速率下降的原因是气孔关闭,影响了CO2的吸收.从光合作用原理分析,阴雨天与晴天相比,光合速率出现差异的主要原因是阴雨天光照强度弱,光反应产生的ATP和[H]少,导致暗反应较弱,消耗的CO2少.
故答案为:
(1)是 不明显
(2)1000 不低于2000
(3)3
(4)气孔关闭,影响了CO2的吸收 阴雨天光照强度弱,光反应产生的ATP和[H]少,导致暗反应较弱,消耗的CO2少
光照增强,光合作用增强.但在光照最强的夏季中午,由于气孔关闭,光合作用不继续增强,反而下降.主要原因是( )
正确答案
解析
解:A、光照过强不会引起叶绿素分解,并且中午过后光合速率又不断恢复,如果叶绿素分解,将会造成不可逆的损伤,光合速率不会恢复,A错误;
B、夏季气温太高,酶活性有所降低,但不会导致气孔关闭,B错误;
C、夏季中午由于阳光过强,植物为了防止蒸腾作用散失过多的水分,使气孔关闭,但同时二氧化碳吸收减少,导致暗反应中二氧化碳固定减少,生成的C3太少,C正确;
D、中午光照最强,因此光反应产生的ATP和[H]应该较多,D错误.
故选:C.
甲、乙两图分别为在低光照强度和高光照强度条件下,A、B两种不同CO2浓度对某种螺旋藻(一种蓝藻)生长影响的曲线.请据图分析回答:
(1)据图概括本实验探究的是______.在干重增大时,螺旋藻释放氧气的体积会______.
(2)图中______(A或B)表示高浓度CO2条件下测量的结果,原因是在光照强度足够时,______.
(3)图甲中,CO2浓度对干重增加的影响______(明显或不明显),出现此现象的原因是______限制干重的增加.科研人员为研究氧气浓度与光合作用的关系,测定了烟草叶片在25℃时,不同氧气浓度下的光合作用速率(以CO2的吸收速率为指标),部分数据见表.请分析回答:
(4)O2浓度由2%增大为20%时,烟草叶片吸收CO2的速率大幅______,推测这种变化与______增强有关,还可能与______的变化有关.
(5)为了探究O2浓度对光合作用是否构成影响,在上表所获得数据的基础上,还要测定黑暗条件下对应的呼吸速率.假设在25℃,氧浓度为2%时,呼吸速率为X[mg/(h•cm2)],氧浓度为20%时,呼吸速率为Y[mg/(h•cm2)].如果23+X>9+Y,说明氧气浓度增大______(促进或抑制)光合作用.
正确答案
解:(1)根据题意和曲线记录可知,该实验的目的是探究不同光照强度、不同CO2浓度对螺旋藻光合作用强度的影响.光照强度能影响光合作用强度,一定范围内光照强度增强,光合作用也增强,释放的氧气体积增大.(2)一定范围内,增大光照强度或CO2浓度都能增强光合作用强度;在光照强度足够时,CO2供应充足有利于合成有机物,增加干重,所以曲线A表示表示高浓度CO2条件下测量的结果.
(3)根据图甲曲线可知,CO2浓度对干重增加的影响不明显,原因是光照强度较弱,限制了干重的增加.
(4)O2浓度由2% 增大为20%时,烟草叶片吸收CO2 的速率大幅下降,可能与呼吸作用增强有关,呼吸作用释放的CO2多,为光合作用提供的CO2多,光合作用从外界吸收的CO2就少,还可能与O2浓度增大可能抑制光合作用有关,导致从外界吸收的CO2也减少.
(5)因为光合作用固定的CO2来自于呼吸作用提供和从外界吸收的CO2,如果23+X=9+Y,说明氧气浓度的增加不影响光合作用,只是由于呼吸作用的增强.如果23+X>9+Y,则是由于光合作用受到抑制所导致.
故答案为:
(1)不同光照强度、不同CO2浓度对(螺旋藻)光合作用强度的影响(或光照强度、CO2浓度对(螺旋藻)光合作用强度的影响) 增加或增大
(2)A 高浓度的CO2能明显提高光合作用强度(或光CO2供应充足有利于合成有机物,增加干重)
(3)不明显 光照强度
(4)下降 呼吸作用 光合作用
(5)抑制
解析
解:(1)根据题意和曲线记录可知,该实验的目的是探究不同光照强度、不同CO2浓度对螺旋藻光合作用强度的影响.光照强度能影响光合作用强度,一定范围内光照强度增强,光合作用也增强,释放的氧气体积增大.(2)一定范围内,增大光照强度或CO2浓度都能增强光合作用强度;在光照强度足够时,CO2供应充足有利于合成有机物,增加干重,所以曲线A表示表示高浓度CO2条件下测量的结果.
(3)根据图甲曲线可知,CO2浓度对干重增加的影响不明显,原因是光照强度较弱,限制了干重的增加.
(4)O2浓度由2% 增大为20%时,烟草叶片吸收CO2 的速率大幅下降,可能与呼吸作用增强有关,呼吸作用释放的CO2多,为光合作用提供的CO2多,光合作用从外界吸收的CO2就少,还可能与O2浓度增大可能抑制光合作用有关,导致从外界吸收的CO2也减少.
(5)因为光合作用固定的CO2来自于呼吸作用提供和从外界吸收的CO2,如果23+X=9+Y,说明氧气浓度的增加不影响光合作用,只是由于呼吸作用的增强.如果23+X>9+Y,则是由于光合作用受到抑制所导致.
故答案为:
(1)不同光照强度、不同CO2浓度对(螺旋藻)光合作用强度的影响(或光照强度、CO2浓度对(螺旋藻)光合作用强度的影响) 增加或增大
(2)A 高浓度的CO2能明显提高光合作用强度(或光CO2供应充足有利于合成有机物,增加干重)
(3)不明显 光照强度
(4)下降 呼吸作用 光合作用
(5)抑制
光合作用和呼吸作用的原理在生产、生活中具有广泛的应用.下列相关叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、合理密植有利于改善田间CO2浓度和光能利用率,A正确;
B、给稻田定期排水、晒田的主要目的是防止根细胞无氧呼吸产生酒精,对根细胞产生毒害作用,B错误;
C、用透气的纱布包扎伤口,目的是抑制伤口周围厌氧菌的繁殖,C错误;
D、提倡慢跑,可防止因肌细胞无氧呼吸积累乳酸而导致的酸胀乏力,D正确.
故选:AD.
回答下列有关光合作用的问题.表为某地夏季晴朗的某天,玉米和花生净光合速率测定值.图表示玉米CO2同化途径.玉米叶肉细胞中有一种酶,通过系列反应将CO2“泵”入维管束鞘细胞,使维管束鞘细胞积累较高浓度的CO2,保证卡尔文循环顺利进行.这种酶被形象地称为“CO2泵”.而花生缺乏类似的“CO2泵”.
(1)11:00时,光照增强,温度过高,叶片气孔开度下降,作为光合原料之一的______减少,导致花生光合作用速率明显下降;而此时玉米光合作用速率反而有所升高,原因是______.
(2)如果在玉米叶肉细胞中注入某种抑制剂使“C02泵’’的活性降低,则在短时间内,维管束鞘细胞中ATP的含量变化呈______趋势,原因是______.
(3)与11:00时相比,17:00时,玉米光合作用速率的限制因素是______.
(4)假设用表中11:00对应的光照强度连续照射两种作物10分钟,则玉米积累的葡萄糖总量比花生多______mg/m2.(相对原子量:C-12,O-16,H-1)
(5)卡尔文循环需要光反应过程中产生的H+,H+最初来源于物质______.
(6)NH4+能增加类囊体膜对H+的通透性,从而消除类囊体膜两侧的H+浓度差.若将NH4+ 注入叶绿体基质,下列过程中会被抑制的是______.
A.电子传递 B.ATP的合成 C.NADPH的合成 D.光能的吸收.
正确答案
解:(1)中午11:00时,光照增强,温度过高,叶片气孔开放程度的下降,CO2进入叶肉细胞受阻,故CO2减少,导致花生光合作用速率降低;而玉米内有CO2泵,在进入植物内的CO2减少的情况下,仍可以维持细胞内较高的CO2浓度;并且此时光照增强,促进光合作用加强.
(2)当注入抑制剂后,卡尔文循环(或暗反应、或C3的还原)受阻,ATP的消耗降低,而光反应产生ATP不受影响,故ATP的含量呈上升趋势.
(3)与11:00时相比,17:00时,外界环境中光照强度较小,温度和CO2浓度基本相同,故光合作用速率受光照强度限制.
(4)从外界吸收的CO2是植物积累的葡萄糖的量是相对应的,两者物质的量之比为1:6.由表可知每小时每平方米玉米比花生吸收CO2的物质的量为72mmol,所以在10分钟内玉米多吸收CO212mmol,产生的葡萄糖为2mmol,即360mg/m2.
(5)在光反应中,叶绿体利用光能将水分解为氧气和还原态的氢.
(6)光反应过程中,ATP的中的能量来源于H+的电化学势能.本题中,注射NH4+后消除了膜内外的H+的浓度差,电化学势能为零,所以无法合成ATP.
故答案为:
(1)CO2 玉米内有CO2泵,在进入植物内的CO2减少的情况下,仍可以维持细胞内较高的CO2浓度;此时光照强度增强,促进光合作用加强
(2)上升 此时卡尔文循环(或暗反应、或C3的还原)受阻,ATP的消耗降低,而光反应产生ATP不受影响
(3)光照强度
(4)360
(5)水
(6)B
解析
解:(1)中午11:00时,光照增强,温度过高,叶片气孔开放程度的下降,CO2进入叶肉细胞受阻,故CO2减少,导致花生光合作用速率降低;而玉米内有CO2泵,在进入植物内的CO2减少的情况下,仍可以维持细胞内较高的CO2浓度;并且此时光照增强,促进光合作用加强.
(2)当注入抑制剂后,卡尔文循环(或暗反应、或C3的还原)受阻,ATP的消耗降低,而光反应产生ATP不受影响,故ATP的含量呈上升趋势.
(3)与11:00时相比,17:00时,外界环境中光照强度较小,温度和CO2浓度基本相同,故光合作用速率受光照强度限制.
(4)从外界吸收的CO2是植物积累的葡萄糖的量是相对应的,两者物质的量之比为1:6.由表可知每小时每平方米玉米比花生吸收CO2的物质的量为72mmol,所以在10分钟内玉米多吸收CO212mmol,产生的葡萄糖为2mmol,即360mg/m2.
(5)在光反应中,叶绿体利用光能将水分解为氧气和还原态的氢.
(6)光反应过程中,ATP的中的能量来源于H+的电化学势能.本题中,注射NH4+后消除了膜内外的H+的浓度差,电化学势能为零,所以无法合成ATP.
故答案为:
(1)CO2 玉米内有CO2泵,在进入植物内的CO2减少的情况下,仍可以维持细胞内较高的CO2浓度;此时光照强度增强,促进光合作用加强
(2)上升 此时卡尔文循环(或暗反应、或C3的还原)受阻,ATP的消耗降低,而光反应产生ATP不受影响
(3)光照强度
(4)360
(5)水
(6)B
如图表示生活在沟底和坡面的沙棘植株在一天中的表观光合速率变化,沟底和坡面的生活环境除水分条件外均无明显差异,沟底水分充足,坡面水分不足.下列叙述错误的是
( )
正确答案
解析
解:A、Ⅰ曲线为沟底雌株,Ⅲ曲线为坡面雌株,两者含水量不同,因此I、III曲线的主要差异应是气孔开放程度不同导致的,A正确;
B、沟底雄株在10点和14点表观光合速率相同,但如果呼吸速率不同,总光合速率就不同,B正确;
C、由图可知,雄株在不同水分条件下其表观光合速率差距大,说明雄株对土壤水分改变的敏感性高于雌株,C错误;
D、该差异无论在沟底和坡面都有雌株和雄株的生存,有利于物种的繁衍,D正确.
故选:C.
红掌是半阴生高等植物,下图l为其光合作用与有氧呼吸的部分过程示意图,其中①~④表示相关生理过程;图2表示夏季时红掌在不同遮光处理条件下净光合速率的变化曲线,请分析回答相关问题.
(1)图l中过程③属于光合作用的______阶段,有氧呼吸三个阶段均能产生的物质是______;图2的a~b段叶肉细胞内产生[H]的场所有______.
(2)在图2中m点的条件下,该植物能产生ATP的生理过程有______(填图l中序号).
(3)图2中6:30左右,在不遮光的条件下限制光合速率的主要因素是______;30%遮光处理避免了强光照和过高温度对植株的不利影响,与曲线Ⅱ相比,曲线Ⅰ未明显出现“午休”现象的原因是______.
(4)图2中f点与e点相比,叶绿体内ATP的含量______ (填“高”或“低”);80%遮光条件下,______点对应的时刻红掌植物体内有机物总量最少.
正确答案
解:(1)图l中过程③属于光合作用的光反应阶段,有氧呼吸三个阶段均能产生的物质是ATP;图2的a~b段叶肉细胞内进行光合作用和呼吸作用,光反应阶段产生[H],有氧呼吸的第一、二阶段也产生[H],故产生[H]的场所有细胞质基质、线粒体(基质)、叶绿体(类囊体).
(2)在图2中m点的条件下,该植物能进行光合作用和呼吸作用,光反应阶段产生ATP,有氧呼吸的三个阶段都产生ATP,故产生ATP的生理过程有②③④.
(3)图2中6:30之后,光照增强,光合速率加快,故6:30左右在不遮光的条件下限制光合速率的主要因素是光照强度.30%遮光处理避免了强光照和过高温度对植株的不利影响,与曲线Ⅱ相比,曲线Ⅰ未明显出现“午休”现象的原因是植物气孔不关闭.
(4)分析曲线Ⅱ可知,f点由于光合午休现象,二氧化碳进入细胞间隙的量减少,三碳化合物的量少,暗反应减慢,消耗的ATP减少,叶绿体内ATP的含量高.80%遮光条件下,m点之前净光合速率小于0,说明m点之前有机物一直在消耗,m点对应时刻的有机物总量比a和b点的少;m点之后净光合速率大于0,说明m点之后有机物一直在积累,m点对应时刻的有机物总量比c点和d点的少,因此m点对应的时刻红掌植物体内有机物总量最少.
故答案为:
(1)光反应 ATP 细胞质基质、线粒体(基质)、叶绿体(类囊体)
(2)②③④
(3)光照强度 植物气孔不关闭
(4)高 m
解析
解:(1)图l中过程③属于光合作用的光反应阶段,有氧呼吸三个阶段均能产生的物质是ATP;图2的a~b段叶肉细胞内进行光合作用和呼吸作用,光反应阶段产生[H],有氧呼吸的第一、二阶段也产生[H],故产生[H]的场所有细胞质基质、线粒体(基质)、叶绿体(类囊体).
(2)在图2中m点的条件下,该植物能进行光合作用和呼吸作用,光反应阶段产生ATP,有氧呼吸的三个阶段都产生ATP,故产生ATP的生理过程有②③④.
(3)图2中6:30之后,光照增强,光合速率加快,故6:30左右在不遮光的条件下限制光合速率的主要因素是光照强度.30%遮光处理避免了强光照和过高温度对植株的不利影响,与曲线Ⅱ相比,曲线Ⅰ未明显出现“午休”现象的原因是植物气孔不关闭.
(4)分析曲线Ⅱ可知,f点由于光合午休现象,二氧化碳进入细胞间隙的量减少,三碳化合物的量少,暗反应减慢,消耗的ATP减少,叶绿体内ATP的含量高.80%遮光条件下,m点之前净光合速率小于0,说明m点之前有机物一直在消耗,m点对应时刻的有机物总量比a和b点的少;m点之后净光合速率大于0,说明m点之后有机物一直在积累,m点对应时刻的有机物总量比c点和d点的少,因此m点对应的时刻红掌植物体内有机物总量最少.
故答案为:
(1)光反应 ATP 细胞质基质、线粒体(基质)、叶绿体(类囊体)
(2)②③④
(3)光照强度 植物气孔不关闭
(4)高 m
现采用如图所示方法测定植物叶片光合作用强度,将对称叶片的一半遮光(A),另一半不遮光(B),并采用适当的方法 阻止A、B间物质和能量的转移.在适宜光照和温度下照射一段时间,在A、B中截取对应部分相等面积的叶片,烘干称重,分别记作m1和m2,单位mg/(dm2•h).下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、假设原来半片叶重为m0,则m0-m1=呼吸作用,m2-m0为光照下的净光合作用.所以,实际光合作用速度=净光合作用速度+呼吸作用速度=m2-m0+m0-m1=m2-m1,故A正确;
B、(m2-m1)表示B叶片被截取的部分在光照时间内有机物的合成量,而不是积累量,故B错误;
C、m2表示被截取的部分(B部分)干重,不能代表净光合作用的大小,故C错误;
D、m1表示被截取的部分(A部分)干重,不能代表在光照时间内呼吸作用的大小,故D错误.
故选BCD.
为验证光是植物生长发育的必要条件,设计如下实验:选择生长状况一致的小麦幼苗200株,随机均分为实验组和对照组,分别处理并预期结果.下面是关于实验组或对照组的处理方法和预期结构的几种组合,其中正确的是( )
①实验组②对照组③黑暗中培养④在光下培养⑤生长良好⑥生长不良⑦相同的适宜温度和充足水份等条件.
正确答案
解析
解:题干要求是“验证光是植物生长发育的必要条件”,因此可以确定实验组应为无光照,据此可以推测出,在这样的条件下,生物生长不良,即实验组组合为:①③⑦⑥,则对照组为:②④⑦⑤.
故选:D.
图甲表示在适宜的CO2条件下玉米光合作用速率与环境因素的关系,图乙表示玉米在一昼夜内对CO2的吸收和释放情况.请回答:
(1)甲图中,B点光合作用速率主要限制因子是______,据此原理提高冬季农作物产量的具体措施是______.
(2)甲图中,若A点突然停止光照,叶绿体中C3的含量将______(增加或减少).
(3)乙图中,7点时玉米细胞能产生ATP的细胞器有______.玉米在______时有机物的积累总量最多,在______时呼吸速率等于光合速率.
(4)当乙图中S1、S2、S3三者的关系为______(数学表达式)时,该玉米才能正常生长.
(5)玉米在洪涝期间会发生烂根现象,原因是______.
正确答案
解:(1)甲图中,B点时,光照强度相同,三条曲线表示不同的温度下光合作用速率不同,所以光合作用速率主要限制因子是温度.据此原理提高冬季农作物产量的具体措施是采用温室栽培或大棚生产,以便适当提高温度.
(2)甲图中,若A点突然停止光照,光反应停止,暗反应所需的[H]和ATP减少,导致叶绿体中C3的含量增加.
(3)乙图中,7点和17点时呼吸速率等于光合速率,所以CO2的释放量为0.7点时玉米细胞能产生ATP的生理过程有呼吸速率和光合速率,所以能产生ATP的细胞器有叶绿体、线粒体.由于17点之后呼吸速率大于光合速率,所以玉米在17时有机物的积累总量最多.
(4)当植物细胞内有机物有积累时,玉米才能正常生长,所以S1>S2+S3.
(5)玉米在洪涝期间,其根部会浸泡在水中,所以因缺氧而进行无氧呼吸,产生酒精.酒精有毒害作用,导致烂根现象.
故答案为:
(1)温度 采用温室栽培或大棚生产(或适当提高温度)
(2)增加
(3)叶绿体、线粒体 17 7、17
(4)S1>S2+S3
(5)根细胞无氧呼吸产生酒精有毒害作用
解析
解:(1)甲图中,B点时,光照强度相同,三条曲线表示不同的温度下光合作用速率不同,所以光合作用速率主要限制因子是温度.据此原理提高冬季农作物产量的具体措施是采用温室栽培或大棚生产,以便适当提高温度.
(2)甲图中,若A点突然停止光照,光反应停止,暗反应所需的[H]和ATP减少,导致叶绿体中C3的含量增加.
(3)乙图中,7点和17点时呼吸速率等于光合速率,所以CO2的释放量为0.7点时玉米细胞能产生ATP的生理过程有呼吸速率和光合速率,所以能产生ATP的细胞器有叶绿体、线粒体.由于17点之后呼吸速率大于光合速率,所以玉米在17时有机物的积累总量最多.
(4)当植物细胞内有机物有积累时,玉米才能正常生长,所以S1>S2+S3.
(5)玉米在洪涝期间,其根部会浸泡在水中,所以因缺氧而进行无氧呼吸,产生酒精.酒精有毒害作用,导致烂根现象.
故答案为:
(1)温度 采用温室栽培或大棚生产(或适当提高温度)
(2)增加
(3)叶绿体、线粒体 17 7、17
(4)S1>S2+S3
(5)根细胞无氧呼吸产生酒精有毒害作用
某生物兴趣小组做了以下两个实验,请回答有关问题:
I.用依乐藻进行光合作用的实验.他们将一枝依乐藻浸在加有适宜培养液的大试管中(室温20℃),可观察到光下枝条放出气泡.他们以太阳灯作为光源,移动太阳灯使之与大试管的距离不同,结果如图1中曲线1,请回答:
(1)该实验研究的是______对光合速率的影响,以______作为衡量光合速率的指标.
(2)若将太阳灯从90cm处突然移至45cm处,叶绿体中的C3含量将______(增加、不变、减少).
(3)该小组在室温10℃和30℃时分别进行了实验,结果如曲线2和曲线3.D点的限制因素是______.
(4)该小组分离出依乐藻中的叶绿体(见图2叶绿体的模式图)在适宜条件下培养,在b上发生的能量转换为______,由b转移至c的物质主要包括______.
Ⅱ.用下列实验装置研究甲状腺激素对小鼠的新陈代谢的促进作用.实验装置足以维持实验过程中小鼠的生命,瓶口密封,忽略水蒸气变化对实验结果的影响,装置放在适宜恒温的环境中.
现有性别、日龄、大小相同的健康小鼠数只及有关的实验材料,提供良好的饲养条件等.同学们设计了如下的实验方案:
步骤1:将小鼠随机均分为两组,分别编号为A组、B组;
步骤2:A组切除甲状腺,B组做假性切除处理,每天饲喂等量且适量的饲料,连续饲养一段时间,使其生理状态稳定;
步骤3:将A、B两组小鼠分别放入A、B两瓶中,待小鼠安静后塞紧胶塞,一段时间后记录两装置中液滴的移动情况.
(1)该实验设计的装置有不当之处,请在不增加实验装置的情况下加以修改.______.
(2)该实验的基本原理是______.
(3)预期修正后的实验的结果是______.
(4)有同学提出该实验设计还不够严谨,需加以补充,请在不增加实验装置的基础上提出合理的补充方案(注:试剂不受限制).______.
正确答案
解:I.(1)由题干“用依乐藻进行光合作用的实验,以太阳灯作为光源,移动太阳灯使之与大试管的距离不同”,故可得该实验研究的是光照强度对光合速率的影响,该实验可观察到光下枝条放出气泡,故可以单位时间气泡产生数目(或气泡产生速率)作为衡量光合速率的指标.
(2)将太阳灯从90cm处突然移至45cm处,首先会影响光反应中【H】的产生,故[H]不进入暗反应,进而影响:2C3化合物+4NADPH+ATP(CH2O)+C5化合物+H2O,故叶绿体中的C3减少.
(3)由室温10℃和30℃时,光合速率如曲线2和曲线3可得,D点的限制因素是温度.
(4)在b类囊体上发生的能量转换过程:光能转变为ATP中活跃的化学能;由b转移至c叶绿体基质(即光反应到暗反应)的物质主要包括 ATP、[H](或NADPH)
Ⅱ.(1)该实验装置研究甲状腺激素对小鼠的新陈代谢的促进作用,故实验变量是有无甲状腺激素,本实验的原因是测量耗氧量,要排除二氧化碳量的干扰,故B广口瓶中清水换为NaOH溶液,这样气体体积的减少量就是消耗的氧气的量.
(2)实验原理:甲状腺激素能促进新陈代谢,提高动物的耗氧量;通过上述实验装置在相同时间内耗氧量的变化来验证甲状腺激素的作用.
(3)甲状腺激素对小鼠的新陈代谢的促进作用,故B瓶消耗的氧气量多,故实验的结果是A瓶液滴向左移动刻度小于B瓶.
(4)补充步骤4:待A、B两组小鼠出现耗氧差异后,A组饲料中增添适量的甲状腺激素制剂,B组增添等量的水,连续饲养一段时间后重复步骤3.可以提高实验数据的准确性.
故答案为:I.(1)光照强度 单位时间气泡产生数目(或气泡产生速率)
(2)减少
(3)温度
(4)光能转变为ATP中活跃的化学能 ATP、[H](或NADPH)(缺一不得分,O2可答可不答)
Ⅱ.(1)B广口瓶中清水换为NaOH溶液
(2)甲状腺激素能促进新陈代谢,提高动物的耗氧量;通过上述实验装置在相同时间内耗氧量的变化来验证甲状腺激素的作用
(3)A瓶液滴向左移动刻度小于B瓶
(4)补充步骤4:待A、B两组小鼠出现耗氧差异后,A组饲料中增添适量的甲状腺激素制剂,B组增添等量的水,连续饲养一段时间后重复步骤3
解析
解:I.(1)由题干“用依乐藻进行光合作用的实验,以太阳灯作为光源,移动太阳灯使之与大试管的距离不同”,故可得该实验研究的是光照强度对光合速率的影响,该实验可观察到光下枝条放出气泡,故可以单位时间气泡产生数目(或气泡产生速率)作为衡量光合速率的指标.
(2)将太阳灯从90cm处突然移至45cm处,首先会影响光反应中【H】的产生,故[H]不进入暗反应,进而影响:2C3化合物+4NADPH+ATP(CH2O)+C5化合物+H2O,故叶绿体中的C3减少.
(3)由室温10℃和30℃时,光合速率如曲线2和曲线3可得,D点的限制因素是温度.
(4)在b类囊体上发生的能量转换过程:光能转变为ATP中活跃的化学能;由b转移至c叶绿体基质(即光反应到暗反应)的物质主要包括 ATP、[H](或NADPH)
Ⅱ.(1)该实验装置研究甲状腺激素对小鼠的新陈代谢的促进作用,故实验变量是有无甲状腺激素,本实验的原因是测量耗氧量,要排除二氧化碳量的干扰,故B广口瓶中清水换为NaOH溶液,这样气体体积的减少量就是消耗的氧气的量.
(2)实验原理:甲状腺激素能促进新陈代谢,提高动物的耗氧量;通过上述实验装置在相同时间内耗氧量的变化来验证甲状腺激素的作用.
(3)甲状腺激素对小鼠的新陈代谢的促进作用,故B瓶消耗的氧气量多,故实验的结果是A瓶液滴向左移动刻度小于B瓶.
(4)补充步骤4:待A、B两组小鼠出现耗氧差异后,A组饲料中增添适量的甲状腺激素制剂,B组增添等量的水,连续饲养一段时间后重复步骤3.可以提高实验数据的准确性.
故答案为:I.(1)光照强度 单位时间气泡产生数目(或气泡产生速率)
(2)减少
(3)温度
(4)光能转变为ATP中活跃的化学能 ATP、[H](或NADPH)(缺一不得分,O2可答可不答)
Ⅱ.(1)B广口瓶中清水换为NaOH溶液
(2)甲状腺激素能促进新陈代谢,提高动物的耗氧量;通过上述实验装置在相同时间内耗氧量的变化来验证甲状腺激素的作用
(3)A瓶液滴向左移动刻度小于B瓶
(4)补充步骤4:待A、B两组小鼠出现耗氧差异后,A组饲料中增添适量的甲状腺激素制剂,B组增添等量的水,连续饲养一段时间后重复步骤3
如图表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下,某植物在不同温度下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线.下列相关叙述不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据左图可知,温度40℃以后该植物净光合作用速率为0,光合作用强度等于呼吸作用强度,A错误;
B、根据右图可知,呼吸作用有关酶的最适温度为43℃左右,B正确;
C、真光合速率=净光合速率+呼吸速率,由图可知,植物真光合作用速率在30℃左右时达到最大值,C正确;
D、由曲线图可以看出,温度为55℃时,植物净光合作用速率为-2,呼吸作用速率为2,根据真正光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率,可知真正光合作用速率=-2+2=0,即植物的光合作用停止,只进行呼吸作用,D正确.
故选:A.
下列是关于植物光合作用和细胞呼吸的问题.请回答:
(1)甲、乙两种作物最适温度(实验过程中温度保持恒定)下的光合速率示意图如图1.甲与乙比较,A点时细胞呼吸强度较高的是______,B点时影响甲、乙光合速率的主要环境因素分别是______、______.与甲比较,乙更适于生长在______环境中.
(2)取等量甲、乙叶片进行光合色素提取和分离实验,观察到乙的滤纸条上的第一条色素带(距滤液细线最近的为第一条)宽度大于第二条,而甲则相反.据此推测,叶绿素b与叶绿素a的含量比值高的是______叶片.
(3)土壤中镁含量减少时,C点会往______(填“左”或“右”)移.
(4)在给予适宜的CO2浓度并充足光照的条件下,利用一定仪器测得温度对甲植物的真正光合作用速率和细胞呼吸速率的影响,如图2所示.请据图回答:
①分析图2可知,其中的______(“实线”或“虚线”)表示真正光合作用速率,比较两曲线可看出,与______有关的酶对高温更为敏感.
②根据图2,在图3的坐标上画出植物在15~60℃范围内的净光合作用速率的变化曲线.
正确答案
解:(1)图中A点两条线刚好相交,代表它们此时的净光合作用量相等.光照强度为0时,植物只进行呼吸作用,图中可以看出甲植物的呼吸作用强度大.因此甲与乙比较,A点时细胞呼吸强度较高的是甲.B点时甲植物还没有达到最大光合速率,而乙已达到饱和,所以B点时影响甲、乙光合速率的主要环境因素分别是光照强度、CO2浓度.与甲比较,乙植物的光补偿点和光饱和点均低,因此乙植物更适于生长在光照强度较弱(弱光)环境中.
(2)在光合色素提取和分离实验中,滤纸条上以滤液细线为起点色素分别为:叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、类胡萝卜素.因此观察到乙的滤纸条上的第一条色素带宽度大于第二条,而甲则相反.因此可确定,乙植物叶绿素b与叶绿素a的含量比值高.
(3)镁元素是合成叶绿素的重要元素,缺镁叶绿素含量少,导致叶片吸收光的能力弱,进而光合作用强度减弱,因此C点即光补偿点会往右移.
(4)①已知图中甲表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下,温度对某植物的真正光合作用速率和呼吸作用速率的影响.该条件下光合作用强度应该大于呼吸作用强度,所以实线表示CO2的吸收量,即真正光合作用速率,而虚线表示呼吸作用释放的CO2量.比较两曲线可看出,实线先于虚线下降,所以与光合作用有关的酶对高温更为敏感.
②植物在15~60℃范围内的净光合作用速率的变化曲线如图:
故答案为:
(1)甲 光照强度 CO2浓度 弱光
(2)乙
(3)右
(4)①实线 光合作用
②植物在15~60℃范围内的净光合作用速率的变化曲线如图.
解析
解:(1)图中A点两条线刚好相交,代表它们此时的净光合作用量相等.光照强度为0时,植物只进行呼吸作用,图中可以看出甲植物的呼吸作用强度大.因此甲与乙比较,A点时细胞呼吸强度较高的是甲.B点时甲植物还没有达到最大光合速率,而乙已达到饱和,所以B点时影响甲、乙光合速率的主要环境因素分别是光照强度、CO2浓度.与甲比较,乙植物的光补偿点和光饱和点均低,因此乙植物更适于生长在光照强度较弱(弱光)环境中.
(2)在光合色素提取和分离实验中,滤纸条上以滤液细线为起点色素分别为:叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、类胡萝卜素.因此观察到乙的滤纸条上的第一条色素带宽度大于第二条,而甲则相反.因此可确定,乙植物叶绿素b与叶绿素a的含量比值高.
(3)镁元素是合成叶绿素的重要元素,缺镁叶绿素含量少,导致叶片吸收光的能力弱,进而光合作用强度减弱,因此C点即光补偿点会往右移.
(4)①已知图中甲表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下,温度对某植物的真正光合作用速率和呼吸作用速率的影响.该条件下光合作用强度应该大于呼吸作用强度,所以实线表示CO2的吸收量,即真正光合作用速率,而虚线表示呼吸作用释放的CO2量.比较两曲线可看出,实线先于虚线下降,所以与光合作用有关的酶对高温更为敏感.
②植物在15~60℃范围内的净光合作用速率的变化曲线如图:
故答案为:
(1)甲 光照强度 CO2浓度 弱光
(2)乙
(3)右
(4)①实线 光合作用
②植物在15~60℃范围内的净光合作用速率的变化曲线如图.
下列对有关曲线所表示的生物学意义的叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、甲图表示在一定范围内,光合作用速率随CO2浓度的增加而增大,但当CO2浓度增加到一定范围后,光合作用速率不再增加,A正确;
B、B点以后,氧气含量增加,根细胞吸收无机盐离子速率不再增加,原因是载体蛋白数量是有限的,B错误;
C、由丙图可知,A 点生长素浓度对根的生长促进作用最强,C正确;
D、A种花日照时间短,开花的时间长,日照时间长,开花的时间短,说明属于长日照植物,则缩短日照时间可促使A种植物延后开花,D错误.
故选:AC.
如图中A、B两曲线分别表示一种C3植物和一种C4植物的光合作用速率与环境中CO2浓度的关系(其它条件相同).下列相关叙述中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、图中看出,B植物在较低CO2浓度时就开始进行光合作用,即在较低CO2浓度时比A植物具有生长优势,A正确;
B、植物的光合速率只能在一定范围内随CO2浓度的升高而增强,当超过一定浓度后就会达到饱和点,B错误;
C、图中看出,CO2浓度为n时,AB两曲线相交,即表示此时A、B两植物光合作用速率相等,C正确;
D、由于此时光照条件一定,光照强度影响光合作用光反应,若能改善光照条件,光反应产生的ATP和[H]将增多,有利于暗反应的进行,因此两植物m点的光合速率还可提高,D正确.
故选:B.
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