- 细胞的能量供应和利用
- 共13256题
如图中,图甲为测定光合作用速度的装置,在密封的试管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液,试管内气体体积的变化可根据毛细玻璃刻度管内红色液滴移动距离测得.在不同强度的光照条件下,测得的气体体积如图乙所示:
(1)标记实验开始时毛细刻度管中液滴所在位置.实验时,试管内变化的气体是______.
(2)若此时图1植物光照强度为15千勒克司,则1小时光合作用产生的气体量为______毫升.若此时植物叶片的呼吸熵(CO2/O2)为0.8(呼吸时产生的CO2和消耗的O2的比值)那么植物光合作用除自身呼吸提供的CO2外,植物还需从外界吸收CO2______毫升.
(3)为了防止无关因子对实验结果的干扰,本实验还应没置对照实验,对照实验装置与实验组装置的区别是______.如果对照组在相同光照情况下,刻度管中的红色液滴较之实验组向右移了5毫升,其原因是______.
(4)如果将试管中的CO2缓冲液改为无菌水,则实验测得的数据指标是______ 值.该方法测得的实验数据不能较准确说明光合作用速率变化,原因是______.
正确答案
解:(1)二氧化碳缓冲液可以维持试管中二氧化碳量的恒定,因此试管中气体含量的变化就是氧气的变化.
(2)由于总光合量=净光合量+呼吸量,图乙植物光照强度为15千勒克斯时,1小时气体体积为150毫升,所以光合作用产生的气体量为150+50=200毫升.植物呼吸作用消耗50ml氧气,根据呼吸商0.8,植物呼吸作用释放40ml二氧化碳,而一共需要200ml二氧化碳,所以植物还需从外界吸收二氧化碳160ml.
(3)为了使实验结果更具说服力,本实验还可用一枚消毒的死叶片进行对照;以排除温度、大气压等环境中的物理因素对实验的影响.
(4)如果将试管中的C02缓冲液改为水,则实验测得的数据指标是释放的二氧化碳与吸收氧气量的差值.由于是密闭容器,并且光合作用强度大于呼吸作用,使光合作用所需二氧化碳不足或光合作用吸收和产生的气体量相等,并且氧气的变化量与呼吸强度相关.
故答案为:
(1)氧气
(2)200 160
(3)新鲜叶片改为经消毒的死叶片 环境物理因素(如温度变化等)对实验的影响
(4)释放的二氧化碳与吸收氧气量的差 光合作用强度大于呼吸作用,使光合作用所需二氧化碳不够或光合作用吸收和产生的气体量相等,变化量与呼吸强度相关.
解析
解:(1)二氧化碳缓冲液可以维持试管中二氧化碳量的恒定,因此试管中气体含量的变化就是氧气的变化.
(2)由于总光合量=净光合量+呼吸量,图乙植物光照强度为15千勒克斯时,1小时气体体积为150毫升,所以光合作用产生的气体量为150+50=200毫升.植物呼吸作用消耗50ml氧气,根据呼吸商0.8,植物呼吸作用释放40ml二氧化碳,而一共需要200ml二氧化碳,所以植物还需从外界吸收二氧化碳160ml.
(3)为了使实验结果更具说服力,本实验还可用一枚消毒的死叶片进行对照;以排除温度、大气压等环境中的物理因素对实验的影响.
(4)如果将试管中的C02缓冲液改为水,则实验测得的数据指标是释放的二氧化碳与吸收氧气量的差值.由于是密闭容器,并且光合作用强度大于呼吸作用,使光合作用所需二氧化碳不足或光合作用吸收和产生的气体量相等,并且氧气的变化量与呼吸强度相关.
故答案为:
(1)氧气
(2)200 160
(3)新鲜叶片改为经消毒的死叶片 环境物理因素(如温度变化等)对实验的影响
(4)释放的二氧化碳与吸收氧气量的差 光合作用强度大于呼吸作用,使光合作用所需二氧化碳不够或光合作用吸收和产生的气体量相等,变化量与呼吸强度相关.
将一植株放在密闭玻璃罩内,置于室外一昼夜,获得实验结果如图所示.请回答下列问题:
(1)图二中的b点对应于图一中的______点,导致图二曲线在b点上升的原因是______.
(2)图一中的C点对应于图二中的______点,其生理含义是______.
(3)到达图二中______点时,植物体积累的有机物最多.i点时植物的生理状态是______.
(4)经过这一昼夜之后,植物体的有机物含量会______.(填“增加”、“减少”或“不变”)
正确答案
解:(1)图二中的b点为凌晨,此时植物只进行呼吸作用,凌晨气温下降,植物呼吸作用减弱,因此b点二氧化碳释放量减少,可对应于图一中的B点.
(2)图一中的C点时,玻璃钟罩内CO2浓度达到平衡点,表明此时光合作用强度等于呼吸作用强度,对应于图二中的d点.
(3)图二中,d、h两点光合速率等于呼吸作用强度,横轴以上表示光合作用大于呼吸作用,横轴以下光合作用小于呼吸作用,因此图二中h点时,植物体积累的有机物最多.图二中,i点处于夜间,此时二氧化碳释放量不再变化,表明此时只进行呼吸作用,不进行光合作用.
(4)图甲中比较A点和G点,G点的二氧化碳浓度低于A点,说明一昼夜二氧化碳净吸收用于合成有机物,因此植物体的有机物含量会增加.
故答案为:
(1)B 凌晨气温下降,植物呼吸作用减弱
(2)d 光合速率等于呼吸速率
(3)h 光合作用停止
(4)增加
解析
解:(1)图二中的b点为凌晨,此时植物只进行呼吸作用,凌晨气温下降,植物呼吸作用减弱,因此b点二氧化碳释放量减少,可对应于图一中的B点.
(2)图一中的C点时,玻璃钟罩内CO2浓度达到平衡点,表明此时光合作用强度等于呼吸作用强度,对应于图二中的d点.
(3)图二中,d、h两点光合速率等于呼吸作用强度,横轴以上表示光合作用大于呼吸作用,横轴以下光合作用小于呼吸作用,因此图二中h点时,植物体积累的有机物最多.图二中,i点处于夜间,此时二氧化碳释放量不再变化,表明此时只进行呼吸作用,不进行光合作用.
(4)图甲中比较A点和G点,G点的二氧化碳浓度低于A点,说明一昼夜二氧化碳净吸收用于合成有机物,因此植物体的有机物含量会增加.
故答案为:
(1)B 凌晨气温下降,植物呼吸作用减弱
(2)d 光合速率等于呼吸速率
(3)h 光合作用停止
(4)增加
辣椒是我国栽培面积最大的蔬菜作物之一.图1是辣椒植株光合作用示意图,图2是将辣椒植株置于CO2浓度适宜、水分充足的环境中,温度分别保持在15℃、25℃和35℃下,改变光照强度,测定的CO2吸收速率,请据图分析:
(1)图1中乙是______,若停止甲的供应,一段时间后氧气的产生速率将会______(填“增大”、“减小”或“基本不变”).
(2)①图2 中A点时,该植物叶肉细胞产生ATP的场所是______.当光照强度大于8时,25℃与15℃条件下有机物的合成速率分别为M1、M2,结果应为M1______M2(填“>”、“<”或“=”).
②35℃条件下,如果光照强度为2时,白天光照12小时,植物______(能或不能)正常生长.
(3)辣椒生长过程中需水需肥量很大.为达到节肥节水的目的,有人研究了轻度干旱条件下保水剂与尿素(氮肥)结合对辣椒植株光合作用的影响.实验所用土壤的含水量为田间土壤含水量的75~85%.预实验结果如图.请回答:
①实验结果显示,在相同的氮肥条件下,添加保水剂后辣椒植株的光合作用强度增大.可能的原因是:轻度干旱条件下,保水剂使辣椒在生长发育过程中吸收充足的水分.水分进入植物体后可参与______等生理过程.
②在预实验中,每12kg土壤施______g尿素结合使用保水剂最有利于辣椒植株光合作用.若要进一步探究该条件下尿素的最适施用量,还应增设更精细的实验组,从图中数据判断,尿素的施用量取值范围应设在______g/12kg土壤.
正确答案
解:(1)图1中甲代表二氧化碳,乙代表ATP和[H],丙代表ADP.若停止二氧化碳的供应,则C3化合物的含量将减少,[H]和ATP的将积累,因此光反应受到抑制,氧气的生成量减少.
(2)图2中A点无光照,细胞产生ATP场所即呼吸作用场所,只有线粒体和细胞质基质;25℃与l5℃条件下有机物的合成速率分别为M1、M2,25℃呼吸消耗有机物多,15度呼吸消耗有机物少,而两温度下,净光合作用量相同,所以M1大于M2.35℃条件下,如果光照强度为2时,光合作用积累有机物约等于1,少于呼吸作用消耗的2,所以该植光照12小时,黑暗12小时,植物不能正常生长.
(3)水分在植物体内可参与光合作用、光反应、物质运输、蒸腾作用等过程.每12kg土壤施5.4g尿素结合使用保水剂时,辣椒的净光合速率最大,因此最有利于辣椒植株光合作用.若要进一步探究该条件下尿素的最适施用量,应根据表格中浓度缩小范围,增设更精细的实验组,因此尿素的施用量取值范围应设在3.6--7.2g/12kg土壤.
故答案为:
(1)ATP和[H]减小
(2)①线粒体 细胞质基质>②不能
(3)①光合作用、光反应、物质运输、蒸腾作用等(答出任一过程即可)②5.4 3.6--7.2(2分)
解析
解:(1)图1中甲代表二氧化碳,乙代表ATP和[H],丙代表ADP.若停止二氧化碳的供应,则C3化合物的含量将减少,[H]和ATP的将积累,因此光反应受到抑制,氧气的生成量减少.
(2)图2中A点无光照,细胞产生ATP场所即呼吸作用场所,只有线粒体和细胞质基质;25℃与l5℃条件下有机物的合成速率分别为M1、M2,25℃呼吸消耗有机物多,15度呼吸消耗有机物少,而两温度下,净光合作用量相同,所以M1大于M2.35℃条件下,如果光照强度为2时,光合作用积累有机物约等于1,少于呼吸作用消耗的2,所以该植光照12小时,黑暗12小时,植物不能正常生长.
(3)水分在植物体内可参与光合作用、光反应、物质运输、蒸腾作用等过程.每12kg土壤施5.4g尿素结合使用保水剂时,辣椒的净光合速率最大,因此最有利于辣椒植株光合作用.若要进一步探究该条件下尿素的最适施用量,应根据表格中浓度缩小范围,增设更精细的实验组,因此尿素的施用量取值范围应设在3.6--7.2g/12kg土壤.
故答案为:
(1)ATP和[H]减小
(2)①线粒体 细胞质基质>②不能
(3)①光合作用、光反应、物质运输、蒸腾作用等(答出任一过程即可)②5.4 3.6--7.2(2分)
图甲表示水稻的叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时,单位时间内CO2释放量和O2产生总量的变化.图乙表示蓝藻光合作用速率与光照强度的关系.有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、图甲中:光照强度为a时,O2产生总量为0,只进行细胞呼吸,据此可知,呼吸强度为6;光照强度为b时,CO2释放量大于0,说明光合作用速率小于呼吸作用速率,A错误;
B、光照强度为d时,O2产生总量为8,则光合作用总吸收二氧化碳为8,因而单位时间内细胞从周围吸收8-6=2个单位的CO2,B正确;
C、图乙中所示生物为蓝藻,蓝藻不含线粒体和叶绿体,C错误;
D、限制c点光合作用速率的因素是温度、CO2浓度等,而限制a、b点光合作用速率的因素主要是光照强度,D错误.
故选:B.
据图回答下列问题:
(1)图中甲为测定光合作用速率的装置,在密封的试管内放一新鲜叶片(叶片的表皮细胞无叶绿体)和二氧化碳缓冲液,试管内气体体积的变化可根据毛细刻度管内红色液滴的移动距离测得.在不同强度的光照条件下,测得的气体体积如图乙所示.图丙为叶肉细胞中有关细胞的结构模式图.植物叶片的呼吸速率不变
①标记实验开始时毛细刻度管中液滴所在位置.实验时,当光照强度由0渐变为2.5千勒克斯时(不同光照强度照射的时间均等),液滴所在位置应在实验初始标记的______(左侧、右侧或不变)位置处.
②在图乙中,光照强度为2.5千勒克斯时,叶肉细胞的光合作用强度______(“大于”或“小于”或“等于”)其呼吸作用强度;光照强度为15千勒克斯时,植物1小时光合作用产生的气体量为______毫升(假设随光照的增强,植物体的温度不变).
(2)丙图表示某植物的部分细胞结构和相关代谢情况,a~f代表O2或CO2,丁图表示温度对该植物光合作用与呼吸作用的影响(以测定的CO2吸收量与CO2释放量为指标)请据图回答下列问题:
①丙图中可表示O2的字母是______,图中c______(可以,不可以)表示葡萄糖的去向.
②丁图中在5℃时光合作用制造的有机物量是呼吸消耗有机物量的______倍.
正确答案
解:(1)①观察乙图可以发现,光照强度在0-2.5千勒克斯范围内,呼吸作用强度大于光合作用强度,因此试管中氧气量不断减少,即试管中的气体总量始终是小于初始气体总量的,所以液体左移,偏在初始位置的左侧.
②在图乙中,光照强度为2.5千勒克斯时,叶肉细胞的光合作用强度等于其呼吸作用强度.由于总光合量=净光合量+呼吸量,图乙植物光照强度为15千勒克斯时,1小时气体体积为150毫升,所以光合作用产生的气体量为150+50=200毫升.
(2)①由于线粒体有氧呼吸消耗氧气,叶绿体光合作用产生氧气,因此丙图中可表示O2的字母是a、c、f.图中c不可以表示葡萄糖的去向,因为葡萄糖需在细胞质基质中分解为丙酮酸,再进入线粒体继续分解.
②丁图中在5℃时光照下二氧化碳的吸收量为1.0,呼吸作用释放的二氧化碳为0.5,由于实线表示的是净光合速率,因此总光合速率=净光合速率+呼吸速率=1.5,因此光合作用制造的有机物量是呼吸消耗有机物量的3倍.
故答案为:
(1)①左侧
②等于 200
(2)①a、c、f 不可以
②3
解析
解:(1)①观察乙图可以发现,光照强度在0-2.5千勒克斯范围内,呼吸作用强度大于光合作用强度,因此试管中氧气量不断减少,即试管中的气体总量始终是小于初始气体总量的,所以液体左移,偏在初始位置的左侧.
②在图乙中,光照强度为2.5千勒克斯时,叶肉细胞的光合作用强度等于其呼吸作用强度.由于总光合量=净光合量+呼吸量,图乙植物光照强度为15千勒克斯时,1小时气体体积为150毫升,所以光合作用产生的气体量为150+50=200毫升.
(2)①由于线粒体有氧呼吸消耗氧气,叶绿体光合作用产生氧气,因此丙图中可表示O2的字母是a、c、f.图中c不可以表示葡萄糖的去向,因为葡萄糖需在细胞质基质中分解为丙酮酸,再进入线粒体继续分解.
②丁图中在5℃时光照下二氧化碳的吸收量为1.0,呼吸作用释放的二氧化碳为0.5,由于实线表示的是净光合速率,因此总光合速率=净光合速率+呼吸速率=1.5,因此光合作用制造的有机物量是呼吸消耗有机物量的3倍.
故答案为:
(1)①左侧
②等于 200
(2)①a、c、f 不可以
②3
红掌是半阴生高等植物,如图1表示夏季时红掌在不同遮光处理条件下净光合速率的日变化曲线,请分析回答相关问题.
(1)适当遮光,叶绿素 含量会增加,叶片对______光的吸收能力显著增强.
(2)a~b段叶肉细胞内能生成[H]的场所有______;c~d对应时段,植物体内有机物总量的变化情况是______.
(3)M点时,对红掌体内所有能进行光合作用的细胞来说,叶绿体消耗的CO2量______(填“大于”“等于”或“小”)细胞呼吸产生的CO2量.
(4)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______.
(5)6:30左右,在不遮光的条件下适当增加该植物周围的CO2浓度,光合速率的变化情况基本不变,原因是______.
(6)图2表示植物叶肉细胞中发生的物质代谢过程(图中C3代表含有3个碳原子的有机化合物).过程①的能量变化是______.凌晨3:00时,①②③④四种生理过程中,植物能完成的有______.
正确答案
解:(1)叶绿体主要吸收红光和蓝紫光.
(2)a~b段叶肉细胞中同时进行光合作用和呼吸作用,产生[H]的过程有光反应阶段和有氧呼吸第一阶段和第二阶段,场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体;c~d对应时段净光合速率为正值,所以此段有机物总量增加.
(3)由图可知,M点是光的补偿点,光合作用的细胞吸收的CO2=(光合作用+非光合作用)的呼吸释放的CO2.所以光合作用的细胞吸收CO2大于自己释放的CO2.
(4)分析曲线可知,不同的遮光对红掌的光合速率的影响不同.遮光30%情况下(起降温增湿作用),植物气孔一般不关闭,叶片对红光和蓝紫光的吸收能力显著增强.不遮光,红掌“午休”原因是强光照和过高温度对红掌的不利影响.
(5)6:30左右,在不遮光的条件下适当增加该植物周围的CO2浓度,光合速率的变化情况基本不变,原因光照强度较弱.
(6)图2表示植物叶肉细胞中发生的物质代谢过程,过程①(呼吸作用的第一阶段)的能量变化是糖类中的化学能转化为ATP中的化学能和热能;凌晨3:00时,只能进行呼吸作作用,所以①②③④四种生理过程中,植物能完成的有:①代表呼吸作用的第一阶段、②代表呼吸作用的第二和第三阶段.
故答案为:
(1)红光和蓝紫光
(2)细胞质基质、线粒体、叶绿体 增加
(3)大于
(4)遮光30%情况下,起降温增湿作用,植物气孔一般不关闭
(5)6:30左右限制光合速率的主要因素是光照强度
(6)糖类中的化学能转化为ATP中的化学能和热能 ①②
解析
解:(1)叶绿体主要吸收红光和蓝紫光.
(2)a~b段叶肉细胞中同时进行光合作用和呼吸作用,产生[H]的过程有光反应阶段和有氧呼吸第一阶段和第二阶段,场所是叶绿体、细胞质基质和线粒体;c~d对应时段净光合速率为正值,所以此段有机物总量增加.
(3)由图可知,M点是光的补偿点,光合作用的细胞吸收的CO2=(光合作用+非光合作用)的呼吸释放的CO2.所以光合作用的细胞吸收CO2大于自己释放的CO2.
(4)分析曲线可知,不同的遮光对红掌的光合速率的影响不同.遮光30%情况下(起降温增湿作用),植物气孔一般不关闭,叶片对红光和蓝紫光的吸收能力显著增强.不遮光,红掌“午休”原因是强光照和过高温度对红掌的不利影响.
(5)6:30左右,在不遮光的条件下适当增加该植物周围的CO2浓度,光合速率的变化情况基本不变,原因光照强度较弱.
(6)图2表示植物叶肉细胞中发生的物质代谢过程,过程①(呼吸作用的第一阶段)的能量变化是糖类中的化学能转化为ATP中的化学能和热能;凌晨3:00时,只能进行呼吸作作用,所以①②③④四种生理过程中,植物能完成的有:①代表呼吸作用的第一阶段、②代表呼吸作用的第二和第三阶段.
故答案为:
(1)红光和蓝紫光
(2)细胞质基质、线粒体、叶绿体 增加
(3)大于
(4)遮光30%情况下,起降温增湿作用,植物气孔一般不关闭
(5)6:30左右限制光合速率的主要因素是光照强度
(6)糖类中的化学能转化为ATP中的化学能和热能 ①②
油菜果实发育所需的有机物主要来源于果皮的光合作用.
(1)油菜果皮细胞内通过光合作用固定CO2的细胞器是______.光合作用产生的有机物主要以蔗糖的形式运输至种子.种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高,说明种子细胞吸收蔗糖的跨(穿)膜运输方式是______.
(2)图甲表示在适宜条件下油菜果实净光合速率与呼吸速率的变化.分析可知,第24天的果实总光合速率______(填“大于”或“小于”)第12天的果实总光合速率.第36天后果皮逐渐变黄,原因是叶绿素含量减少而______(填色素名称)的含量基本不变.叶绿素含量减少使光反应变慢,导致光反应供给暗反应的______和______减少,光合速率降低.
(3)图乙表示油菜种子中储存有机物含量的变化.第36天,种子内含量最高的有机物可用______染液检测;据图分析,在种子发育过程中该有机物由______转化而来.
正确答案
解:(1)油菜果皮细胞含有叶绿体,能够通过光合作用固定二氧化碳.蔗糖属于二糖,种子细胞吸收蔗糖的方式属于主动运输.
(2)第12天的果实总光合速率=呼吸作用速率+净光合作用速率=3.5+6=9.5,第24天的果实总光合速率=呼吸作用速率+净光合作用速率=2+6.5=8.5,故第24天的果实总光合速率小于第12天的果实总光合速率.第36天后果皮逐渐变黄,原因是叶绿素含量减少而类胡萝卜素的含量基本不变.叶绿素减少,导致光反应减弱,生成的【H】和ATP减少导致暗反应减弱,光合速率降低.
(3)据图乙分析,第36天,种子内含量最高的有机物是脂肪,可以用苏丹III或苏丹IV染液检测呈黄色或红色. 据图分析,在种子发育过程中该有机物由可溶性糖和淀粉转化而来.
故答案为:
(1)叶绿体 主动运输
(2)小于 类胡萝卜素【H】ATP
(3)苏丹III或苏丹IV 可溶性糖和淀粉
解析
解:(1)油菜果皮细胞含有叶绿体,能够通过光合作用固定二氧化碳.蔗糖属于二糖,种子细胞吸收蔗糖的方式属于主动运输.
(2)第12天的果实总光合速率=呼吸作用速率+净光合作用速率=3.5+6=9.5,第24天的果实总光合速率=呼吸作用速率+净光合作用速率=2+6.5=8.5,故第24天的果实总光合速率小于第12天的果实总光合速率.第36天后果皮逐渐变黄,原因是叶绿素含量减少而类胡萝卜素的含量基本不变.叶绿素减少,导致光反应减弱,生成的【H】和ATP减少导致暗反应减弱,光合速率降低.
(3)据图乙分析,第36天,种子内含量最高的有机物是脂肪,可以用苏丹III或苏丹IV染液检测呈黄色或红色. 据图分析,在种子发育过程中该有机物由可溶性糖和淀粉转化而来.
故答案为:
(1)叶绿体 主动运输
(2)小于 类胡萝卜素【H】ATP
(3)苏丹III或苏丹IV 可溶性糖和淀粉
在下列4种实验条件下,测定了不同光照强度对光合作用速率的影响,实验条件记录于表中.
根据实验结果绘制成的曲线如图所示.从实验可知,对光合作用速率限制的因素正确的是( )
正确答案
解析
解:从实验设置看出,实验1和实验2仅温度不同,而实验2更快达到光饱和点,说明温度是实验2的主要限制因素.
实验3和实验4虽然温度不同,但是两条曲线重合,说明温度不是主要限制因素;而实验4与实验比较,二氧化碳浓度不同,图中看出实验2的光饱和点高于实验4,因此限制实验4的光合速率的主要因素是0.03%CO2.
曲线中看出,P点四条曲线均重合,说明不同温度和不同二氧化碳浓度对光合速率影响不大,而随着光强度的升高光合速率升高,因此对P点的光合作用速率限制的因素时光强度.
故选:D.
某科研小组在一个大棚中以某桃树为实验材料,探究不同光照强度对叶片的光合作用影响,得到的变化曲线如图所示,CK组为自然光照(相对透光率为100%);T1组:一层黑色遮阳网(相对透光率为30.0%);T2组:两层黑色遮阳网(相对透光率为10.5%).实验期间分别于1 1时和1 5时打开和关闭通风口.此外,用同样实验方法处理该桃树和某种栎树,获得有关数据如表
(1)由表中数据分析可知,______更适应弱光环境.除了测定上述相关数据外,还可以通过检测植物细胞中的______含量作为该品种是否为耐弱光品种的指标.
A.C5化合物的含量 B.光合色素的含量
C.ATP、NADPH的含量 D.光合作用相关酶的含量
(2)当光强大于29.7μmol•m-2•s-1,桃树叶肉细胞中产生的O2去向为______.(多选)
A.自身细胞的线粒体 B.从气孔扩散到外界 C.临近的叶肉细胞 D.表皮细胞
(3)Rubisco酶是植物光合作用过程中一个关键酶,它所催化的反应是无机碳进入生物群落的主要途径,由此可知它应存在的场所是______,它参与催化的反应是______.
(4)上述图实验中通过改变______来设置不同的弱光环境.
图18中10时到11时的时间段内,限制各组光合速率的主要因素是______.
A.光照强度 B.CO2浓度 C.温度 D.水和无机盐
(5)在8时-10时的实验过程中,若去除遮光物,短时间内叶绿体中C3化合物含量______.
(6)CK、T1、T2各组光合速率分别于1 2时、1 3时、1 4时的变化是______.产生这种变化的最可能原因是______.
正确答案
解:(1)据表分析,桃树与栎树相比,在弱光下更易达到光饱和点,所以桃树更适应弱光环境.由于光照可以影响光合作用的色素的含量,所以还可以通过检测植物细胞中的光合作用的色素的含量作为该品种是否为耐弱光品种的指标,故选:B.
(2)当光强大于29.7μmol•m-2•s-1,桃树叶肉细胞中的光合作用大于呼吸作用,所以叶肉细胞中产生的O2去向为自身细胞的线粒体、释放到细胞外和扩散到表皮细胞用于其呼吸作用,故选ABD.
(3)无机碳元素是以二氧化碳的形式通过光合作用进入生物圈的,二氧化碳主要参与光合作用的暗反应,所以该酶应该存在于叶绿体基质,参与二氧化碳的固定过程.
(4)根据题意,该实验的自变量为光照强度,应该通过大棚覆盖的塑料薄膜为无色及改变黑色遮阳网的层数来设置不同的弱光环境.图中10时到11时的时间段内,二氧化碳浓度急剧减少,是选择光合作用的主要因素,故选B.
(5)在8时-10时的实验过程中,若去除遮光物,光反应加快,[H]和ATP生成增多,三碳化合物还原加快,短时间内其来源不变,最终导致叶绿体中C3化合物含量下降.
(6)据图分析,CK、T1、T2各组光合速率分别于1 2时、1 3时、1 4时都下降,原因可能是大棚内温度升高,引起气孔关闭(气孔导度下降),胞间CO2浓度低,使光合速率下降.
故答案为:
(1)桃树 B
(2)ABD
(3)叶绿体基质 二氧化碳的固定
(4)黑色遮阳网的层数 B
(5)减少
(6)均下降 大棚内温度升高,引起气孔关闭(气孔导度下降),胞间CO2浓度低,使光合速率下降
解析
解:(1)据表分析,桃树与栎树相比,在弱光下更易达到光饱和点,所以桃树更适应弱光环境.由于光照可以影响光合作用的色素的含量,所以还可以通过检测植物细胞中的光合作用的色素的含量作为该品种是否为耐弱光品种的指标,故选:B.
(2)当光强大于29.7μmol•m-2•s-1,桃树叶肉细胞中的光合作用大于呼吸作用,所以叶肉细胞中产生的O2去向为自身细胞的线粒体、释放到细胞外和扩散到表皮细胞用于其呼吸作用,故选ABD.
(3)无机碳元素是以二氧化碳的形式通过光合作用进入生物圈的,二氧化碳主要参与光合作用的暗反应,所以该酶应该存在于叶绿体基质,参与二氧化碳的固定过程.
(4)根据题意,该实验的自变量为光照强度,应该通过大棚覆盖的塑料薄膜为无色及改变黑色遮阳网的层数来设置不同的弱光环境.图中10时到11时的时间段内,二氧化碳浓度急剧减少,是选择光合作用的主要因素,故选B.
(5)在8时-10时的实验过程中,若去除遮光物,光反应加快,[H]和ATP生成增多,三碳化合物还原加快,短时间内其来源不变,最终导致叶绿体中C3化合物含量下降.
(6)据图分析,CK、T1、T2各组光合速率分别于1 2时、1 3时、1 4时都下降,原因可能是大棚内温度升高,引起气孔关闭(气孔导度下降),胞间CO2浓度低,使光合速率下降.
故答案为:
(1)桃树 B
(2)ABD
(3)叶绿体基质 二氧化碳的固定
(4)黑色遮阳网的层数 B
(5)减少
(6)均下降 大棚内温度升高,引起气孔关闭(气孔导度下降),胞间CO2浓度低,使光合速率下降
某科研人员将6个培养瓶(培养液中含某种单细胞绿藻)分别悬吊于湖中同一地点的6个不同深度:0m(水面)、2m、4m、6m、8m、10m.培养瓶中绿藻细胞的最初密度是5000个/100mL水,一周后,各培养瓶中的绿藻细胞密度变化如图所示:
(1)请根据图示,描述该曲线显示的实验结果______.
(2)假如培养瓶的悬吊深度是5m,则绿藻细胞的密度是______个/mL水.
(3)当水深到______m时,绿藻细胞总数不会增多.假如绿藻细胞持续悬吊在上述的深度之下,绿藻活细胞的数量将______,原因是______.
(4)你认为导致各样本中绿藻细胞密度不同的环境因素最可能是______,该因素是如何影响绿藻细胞的密度?______.
正确答案
解:(1)有图可知,随着悬吊深度的增加,绿藻细胞的密度下降;
(2)深度是5m,对应的纵坐标为11,绿藻细胞的密度是1000个/100mL×11=11000个/100mL=110个/mL水.
(3)培养瓶中绿藻细胞的最初密度是5000个/100mL水,对应的纵坐标为5,横坐标为8.这时绿藻细胞总数不会增多,说明光合作用速率等于呼吸速率,假如绿藻细胞持续悬吊在上述的深度之下,绿藻的光合作用速率小于呼吸作用速率,绿藻活细胞的数量将会减少;
(4)随着悬吊深度的增加,光照减弱,温度降低.光照强度随着水深度的增加而减弱,光合作用速率也随之下降,温度随着深度的增加而下降,酶活性也随之下降.
故答案为:
(1)随着悬吊深度的增加,绿藻细胞的密度下降
(2)110(或110左右的数值范围)
(3)8 减少 在8m深水下,绿藻的光合作用速率小于呼吸作用速率,养料贮存耗尽后绿藻细胞就会死亡
(4)光照强度(或温度) 光照强度随着水深度的增加而减弱,光合作用速率也随之下降(或温度随着深度的增加而下降,酶活性也随之下降)
解析
解:(1)有图可知,随着悬吊深度的增加,绿藻细胞的密度下降;
(2)深度是5m,对应的纵坐标为11,绿藻细胞的密度是1000个/100mL×11=11000个/100mL=110个/mL水.
(3)培养瓶中绿藻细胞的最初密度是5000个/100mL水,对应的纵坐标为5,横坐标为8.这时绿藻细胞总数不会增多,说明光合作用速率等于呼吸速率,假如绿藻细胞持续悬吊在上述的深度之下,绿藻的光合作用速率小于呼吸作用速率,绿藻活细胞的数量将会减少;
(4)随着悬吊深度的增加,光照减弱,温度降低.光照强度随着水深度的增加而减弱,光合作用速率也随之下降,温度随着深度的增加而下降,酶活性也随之下降.
故答案为:
(1)随着悬吊深度的增加,绿藻细胞的密度下降
(2)110(或110左右的数值范围)
(3)8 减少 在8m深水下,绿藻的光合作用速率小于呼吸作用速率,养料贮存耗尽后绿藻细胞就会死亡
(4)光照强度(或温度) 光照强度随着水深度的增加而减弱,光合作用速率也随之下降(或温度随着深度的增加而下降,酶活性也随之下降)
影响绿色植物光合作用的因素是多方面的.其外界因素有光照强度、CO2的含量,温度等;其内部因素有酶的活性、色素的数量、五碳化合物的含量等.请据图及相关因素分析:
(1)如果图中横坐标代表光照强度,其影响光合速率主要是影响______阶段,此时内部限制性因素最可能是______.若阴生植物的光合作用曲线为c,则阳生植物的光合作用曲线最可能是______.
(2)如果图中横坐标代表温度,温度主要通过影响______来影响光合速率.若d曲线表示干物质量,b表示呼吸量,则图中表示光合实际量的曲线是______;植物长期处于C温度条件下,植物能不能正常生长?______,原因是______.
(3)叶面积指数是指单位土地面积上植物的总叶面积.叶面积指数越大,叶片交错重叠程度越大.若右图表示叶面积(横坐标表示)与光合作用(曲线d)和呼吸作用(曲线b)两个重要生理过程的关系,则b、d两条曲线所围成的部分表示______.
(4)如果右图横坐标代表CO2的含量,CO2的含量影响光合作用主要是影响______的产生,此时内部限制性因素最可能是______.
正确答案
解:(1)如果横坐标代表光照强度,光能是在光合作用的光反应中通过色素的吸收、传递、转换转换成活跃的化学能,因此光照强度主要是影响光合作用的光反应阶段,此时内部限制性因素最可能是色素的数量.由于阳生植物的光补偿点和光饱和点均高于阴生植物,若阴生植物的光合作用曲线为c,则阳生植物的光合作用曲线最可能是a.
(2)在一定的温度范围内,随着温度升高,酶的活性增强,超过了一定的温度范围,随着温度升高,酶的活性反而下降.因此如果横坐标代表温度,温度主要通过影响酶的活性来影响光合速率.
干物质量表示净光合作用量,光合实际量=净光合作用量+呼吸量,因此若d曲线表示干物质量,b表示呼吸量,则图中表示光合实际量的曲线是a;图中C温度条件下看出,干物质量大于0,表示始终有有机物的积累,因此植物长期处于C温度条件下,植物能正常生长.
(3)由于光合作用量=净光合作用量+呼吸作用量,因此若右图表示叶面积(横坐标表示)与光合作用(曲线d)和呼吸作用(曲线b)两个重要生理过程的关系,则b、d两条曲线所围成的部分表示在叶面积指数0-C时,有机物的积累量.
(4)CO2的含量通过影响CO2固定、三碳化合物的产生来影响光合作用,此时内部限制性因素最可能是五碳化合物的含量.
故答案为:
(1)光反应;色素的数量;a
(2)酶的活性 a 能 光合作用净积累量大于零
(3)在叶面积指数0-C时,有机物的积累量
(4)三碳化合物;五碳化合物的含量;
解析
解:(1)如果横坐标代表光照强度,光能是在光合作用的光反应中通过色素的吸收、传递、转换转换成活跃的化学能,因此光照强度主要是影响光合作用的光反应阶段,此时内部限制性因素最可能是色素的数量.由于阳生植物的光补偿点和光饱和点均高于阴生植物,若阴生植物的光合作用曲线为c,则阳生植物的光合作用曲线最可能是a.
(2)在一定的温度范围内,随着温度升高,酶的活性增强,超过了一定的温度范围,随着温度升高,酶的活性反而下降.因此如果横坐标代表温度,温度主要通过影响酶的活性来影响光合速率.
干物质量表示净光合作用量,光合实际量=净光合作用量+呼吸量,因此若d曲线表示干物质量,b表示呼吸量,则图中表示光合实际量的曲线是a;图中C温度条件下看出,干物质量大于0,表示始终有有机物的积累,因此植物长期处于C温度条件下,植物能正常生长.
(3)由于光合作用量=净光合作用量+呼吸作用量,因此若右图表示叶面积(横坐标表示)与光合作用(曲线d)和呼吸作用(曲线b)两个重要生理过程的关系,则b、d两条曲线所围成的部分表示在叶面积指数0-C时,有机物的积累量.
(4)CO2的含量通过影响CO2固定、三碳化合物的产生来影响光合作用,此时内部限制性因素最可能是五碳化合物的含量.
故答案为:
(1)光反应;色素的数量;a
(2)酶的活性 a 能 光合作用净积累量大于零
(3)在叶面积指数0-C时,有机物的积累量
(4)三碳化合物;五碳化合物的含量;
科学家研究20℃时小麦光合作用强度与光照强度的关系,得到如图所示曲线,下列有关叙述不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、20℃不是光合作用的最适温度,在一定温度范围内适当提高温度时,光合速率将增强,cd段位置会上移,但是超过一定的温度,cd段位置可能会下移,A错误;
B、a点时光照为零,细胞只进行呼吸作用,因此叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体,B正确;
C、其他条件适宜,当植物缺Mg时,叶绿素含量减少,光合作用强度下降,所以应增加光强使其与呼吸作用相等,b点将向右移动,C正确;
D、外界条件均适宜时,c点之后小麦光合作用强度不再增加是内因造成的,故可能与叶绿体中酶的数量有关,D正确.
故选:A.
用容积相同的玻璃罩分别罩住大小、生长状况相同的天竺葵,光照相同的时间后,罩内O2最少的是( )
正确答案
解析
解:什么颜色的玻璃罩透过什么颜色的光.叶绿体中的色素对绿光的吸收最少,因此光合作用最弱,因此产生的氧气最少.
故选:A.
为研究“不同光强对结果期草莓光合特性的影响”,在草莓结果期,各选取数株处于三种供水条件下的植株上部功能叶片,于晴天(5月上旬)上午9:00~11:00 用Li-6400 光合测定仪对单叶的瞬时净光合速率进行测定,结果如图.
注:在等温等压下,体系(如细胞)中的水与纯水之间每偏摩尔体积的水的化学势差叫做水势(单位MPa,如图中的三种水势).可通俗地理解为水移动的趋势.在标准状况下,纯水的水势规定为零,任何溶液的水势比纯水低.溶液的溶质越多,溶液的水势越低.
(1)该实验的自变量是______,因变量是______.
(2)由图可以看出:实验过程中,光合作用强度______呼吸作用;而且相同光照强度下,供水充足的草莓光合作用强度更______.
(3)根据实验过程,推测该实验结果还有可能受到______的影响.
(4)转基因草莓具有很高的应用价值,Martinelli等将抗真菌蛋白逆渗透蛋白基因利用农杆菌转化法转入草莓外植体中,在卡那霉素(Kan)的培养基上筛选.抗卡那霉素基因位于______上,从用途上看,该培养基属于______培养基.该技术所采用的外植体一般来自______,调节______可以促进外植体脱分化和愈伤组织的再分化.可用______杂交法确定抗真菌蛋白逆渗透蛋白是否合成.
正确答案
解:(1)由图可知:该实验涉及两个变量,即水势、光照强度,因变量是曲线纵坐标所示的净光合速率.
(2)净光合速率=真光合速率-呼吸速率,实验过程中,净光合速率始终大于0,说明光合作用强度大于呼吸作用;由图可知,相同光照强度下,水势越高,光合速率越快,所以供水充足的草莓光合作用强度更大.
(3)影响光合速率的环境因素有光照强度、水分、温度、CO2浓度、矿质离子等,所以该实验结果还有可能受到温度、CO2浓度的影响.
(4)从用途上看,含抗卡那霉素的培养基属于选择培养基.抗卡那霉素基因属于标记基因,位于运载体上,即农杆菌的质粒上.该技术所采用的外植体一般来自分生组织,因为分生组织分化程度低,分裂能力旺盛.将外植体培养成新植体,还需采用植物组织培养技术.该技术包括脱分化和再分化两个重要的过程,而决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例,特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要.基因工程中,检测目的基因是否翻译形成蛋白质,可用抗原-抗体杂交法.
故答案:(1)水势、光照强度 净光合速率
(2)大于 大
(3)温度、CO2浓度
(4)农杆菌的质粒 选择 分生组织 生长素和细胞分裂素的比例 抗原-抗体
解析
解:(1)由图可知:该实验涉及两个变量,即水势、光照强度,因变量是曲线纵坐标所示的净光合速率.
(2)净光合速率=真光合速率-呼吸速率,实验过程中,净光合速率始终大于0,说明光合作用强度大于呼吸作用;由图可知,相同光照强度下,水势越高,光合速率越快,所以供水充足的草莓光合作用强度更大.
(3)影响光合速率的环境因素有光照强度、水分、温度、CO2浓度、矿质离子等,所以该实验结果还有可能受到温度、CO2浓度的影响.
(4)从用途上看,含抗卡那霉素的培养基属于选择培养基.抗卡那霉素基因属于标记基因,位于运载体上,即农杆菌的质粒上.该技术所采用的外植体一般来自分生组织,因为分生组织分化程度低,分裂能力旺盛.将外植体培养成新植体,还需采用植物组织培养技术.该技术包括脱分化和再分化两个重要的过程,而决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例,特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要.基因工程中,检测目的基因是否翻译形成蛋白质,可用抗原-抗体杂交法.
故答案:(1)水势、光照强度 净光合速率
(2)大于 大
(3)温度、CO2浓度
(4)农杆菌的质粒 选择 分生组织 生长素和细胞分裂素的比例 抗原-抗体
在光合作用和细胞呼吸过程中都会产生[H].如图是[H]随化合物在生物体内的转移过程,下列对其分析错误的是( )
正确答案
解析
解:A、图中①→②可表示光合作用过程,光合作用光反应阶段,水光解产生[H]和氧气,在暗反应中,[H]作为三碳化合物的还原剂,故A正确;
B、图中②→①可表示有氧呼吸过程,有氧呼吸的第三阶段,[H]和氧气结合生成水,故B正确;
C、乳酸和酒精是无氧呼吸的产物,呼吸作用第一阶段葡萄糖分解产生丙酮酸和[H],在无氧条件下,[H]又会转化到酒精或乳酸中,故C正确;
D、②→①产生的[H]来自于葡萄糖和水,①→②产生的[H]全部来自水,故D错误.
故选:D.
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