氮肥是农业生产必不可少的肥料。现有某科研小组为研究供氮水平对玉米幼苗光合作用的影响,在实验室利用缺少氮元素的完全培养液培养玉米幼苗,定时给各组培养液添加不同浓度的氮元素,培养一段时间后,分别测定各组玉米幼苗相关指标的相对值,结果如下表,请分析回答下列有关问题:
培养液中氮浓度(mmol/L) 各指标相对值 | 净光合速率 | 气孔导度 | 翔化酶含量 |
0 | 0.0 | 2.0 | 0.3 |
4 | 3.7 | 2.2 | 0.9 |
8 | 4.5 | 2.4 | 1.6 |
12 | 4.2 | 2.6 | 1.2 |
16 | 4.0 | 2.6 | 0.8 |
(1)据表中结果可知,适合玉米幼苗生长发育所需的最适(最经济)氮元素浓度是_______mmol/L,在羧化酶等一系列酶的作用下,C3接受ATP释放的能量并被还原,随后再经一系列变化形成________。
(2)上述实验的培养液中氮元素浓度在4 mmol/L的条件下,玉米幼苗叶肉细胞中,在叶绿体光反应阶段产生的O2能扩散到该细胞的线粒体中被消耗掉______(填“全部”或“一部分”),结合上表实验结果加以解释:________________________。
(3)有实验结果推测,当培养液中氮元素浓度大于12 mmol/L时,玉米幼苗叶肉细胞的胞间CO2浓度变化趋势是_________(填“降低”“升高”或“不变”),结合上表实验结果加以解释:________________。
高三生物综合题困难题
氮肥是农业生产必不可少的肥料。现有某科研小组为研究供氮水平对玉米幼苗光合作用的影响,在实验室利用缺少氮元素的完全培养液培养玉米幼苗,定时给各组培养液添加不同浓度的氮元素,培养一段时间后,分别测定各组玉米幼苗相关指标的相对值,结果如下表,请分析回答下列有关问题:
培养液中氮浓度(mmol/L) 各指标相对值 | 净光合速率 | 气孔导度 | 翔化酶含量 |
0 | 0.0 | 2.0 | 0.3 |
4 | 3.7 | 2.2 | 0.9 |
8 | 4.5 | 2.4 | 1.6 |
12 | 4.2 | 2.6 | 1.2 |
16 | 4.0 | 2.6 | 0.8 |
(1)据表中结果可知,适合玉米幼苗生长发育所需的最适(最经济)氮元素浓度是_______mmol/L,在羧化酶等一系列酶的作用下,C3接受ATP释放的能量并被还原,随后再经一系列变化形成________。
(2)上述实验的培养液中氮元素浓度在4 mmol/L的条件下,玉米幼苗叶肉细胞中,在叶绿体光反应阶段产生的O2能扩散到该细胞的线粒体中被消耗掉______(填“全部”或“一部分”),结合上表实验结果加以解释:________________________。
(3)有实验结果推测,当培养液中氮元素浓度大于12 mmol/L时,玉米幼苗叶肉细胞的胞间CO2浓度变化趋势是_________(填“降低”“升高”或“不变”),结合上表实验结果加以解释:________________。
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氮肥是农业生产中必不可少的肥料。现有某科研小组为研究供氮水平对玉米幼苗光合作用的影响,在实验室利用仅缺少氮元素的培养液培养玉米幼苗,定时向各组培养液中添加不同浓度的氮元素(每组保持一致),培养一段时间后,分别测定各组玉米幼苗相关指标的相对值,结果如下表所示。请分析回答下列有关问题:
培养液中氮浓度(mmol/L) 各指标相对值 相关指标 | 净光合速率 | 气孔导度 | 羧化酶含量 |
0 | 0.0 | 2.0 | 0.3 |
4 | 3.7 | 2.2 | 0.9 |
8 | 4.5 | 2.4 | 1.6 |
12 | 4.2 | 2.6 | 1.2 |
16 | 4.0 | 2.6 | 0.8 |
(注:羧化酶是光合作用过程中必需的一种酶)
(1)据上表中实验结果可知,玉米幼苗生长发育所需的最适宜的氮浓度应该在_________mmol/L左右,理由是___________________________。
(2)上述实验中,在培养液中氮浓度为12mmol/L的条件下,玉米幼苗叶肉细胞的叶绿体中的光反应阶段所产生O2的去向是___________________________。
(3)由上表实验结果推测,当培养液中氮浓度大于12mmol/L时,玉米幼苗叶肉细胞的胞间CO2浓度变化趋势是_________(填“减小”“增大”或“不变”),结合上表中实验结果加以解释:_______________。
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为研究氮元素对植物光合作用的影响,科研人员利用缺氮的完全培养液培养玉米幼苗,一段时间后,分别测定各组玉米幼苗的气孔导度(气孔对水蒸气、CO2等气体的传导度)和净光合速率相对值,将结果绘成曲线如下。请据图分析回答:
(1)随着培养液中氮浓度的增加,气孔导度_____,净光合速率_________。玉米幼苗生长发育所需的最适氮浓度为______mmol/L。
(2)培养液中氮浓度为4 mmol/L时,叶绿体光反应阶段产生的O2_______(填“部分”或“全部”)扩散到线粒体中被消耗掉,原因是_______________。
(3)当培养液中氮浓度由12 mmol/L增加到16mmol/L时,玉米幼苗叶肉细胞的胞间CO2浓度变化趋势是______(填“降低”、“升高”或“不变”),合理的解释是______________。
(4)沙尘天气影响玉米生长。一方面沙尘导致光照减弱直接影响叶绿体中_____的产生,另一方面沙尘堵塞气孔影响暗反应阶段的_____,导致光合作用速率下降。
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茅台酒、汾酒等名酒,主要以高粱为原料,为研究氮元素对植物光合作用的影响,科研人员利用缺氮的完全培养液培养高粱幼苗,一段时间后,分别测定各组高粱幼苗的气孔导度(气孔对水蒸气、CO2等气体的传导度)和净光合速率相对值,将结果绘成曲线如下。
请据图分析回答:
(1)培养液中氮浓度为4mmol/L时,线粒体产生的CO2_______(填“部分”或“全部”)扩散到叶绿体中被消耗掉,原因是 _____________________。
(2)当培养液中氮浓度由0mmol/L增加到7mmol/L时,高粱净光合速率逐渐增大的原因是: _____(写出两点)。
(3)当培养液中氮浓度由12mmol/L增加到16mmol/L时,高粱幼苗叶肉细胞的胞间CO2浓度变化趋势是_____(填“降低”、“升高”或“不变”),合理的解释是_________________________。
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氮元素是影响植物光合作用的重要元素,近年来由于大气污染加重,使得太阳辐射到达地表的强度大大降低,进而对农业生产造成一定影响。为提升农作物产量,科研人员对弱光条件下,如何合理施用氮肥进行了相关研究。回答下列问题:
(1)氮可通过影响类囊体薄膜的面积和叶绿素的合成直接影响光合作用的_____阶段, 还可通过影响气孔的开放程度影响_____的固定。
(2)组成叶绿体类囊体薄膜的含氮有机物主要包括______(填两种)。
(3)单纯提供硝态氮时,与正常光照相比,弱光条件可能通过影响_____来抑制叶片中硝态氮转化为铵态氮,从而导致叶片细胞中铵态氮的含量显著_______。
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镁元素是叶绿体的重要组成元素主体,缺少镁元素,会导致叶片发黄影响光合作用,请设计实验验证,镁是植物必须的矿质因素。
实验材料:生长状况相同的植物幼苗若干、完全培养液、缺镁的不完全完全培养液
(1)写出该实验的设计思路______________。
(2)在完全培养液培养的幼苗也表现出缺乏症状,可能的原因是________,应该采取的措施是______________。
(3)在完全培养液中培养的幼苗出现萎蔫现象,可能原因是_______________,应该采取措施是_______________。
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镁元素是叶绿素的重要组成元素,植物体缺少镁元素会导致叶片发黄,影响光合作用。请设计实验验证镁是植物必需的矿质元素。
实验材料:某种植物幼苗若干、完全培养液、缺镁培养液
(1)写出该实验的设计思路:________________________________________________。
(2)如果在实验过程中,完全培养液中培养的幼苗出现了萎蔫现象,可能的原因是_________________________,应该采取的措施是_______________________________。
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为研究叶面喷施不同浓度的光合细菌悬液(由光合细菌+特制的培养液配制而成)对木菠萝幼苗生长的影响,某科研小组进行了相关实验,结果如图所示,请回答下列问题。
(1)光合细菌和木菠萝细胞的根本区别是前者______________
(2)对照组应施用________,设置对照的作用是________
(3)上述实验结果并不能证明高浓度的光合细菌悬液对木菠萝幼苗生长具有抑制效应,理由是________
(4)离体的木菠萝叶绿体在适宜条件下也能进行光合作用,主要原因是________
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某人拟利用下列材料用具设计实验,探究较低和较高氧气浓度对玉米光合速率的影响。请帮助其完成下列实验方案。
(1)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。
(2)实验步骤:
①组装培养装置并编号为甲、乙、丙。培养装置除规格满足实验需要并方便添加物质和取样分析外,还应__________。
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、乙中分别充入相同体积的4%O2和50%O2,丙组_________________作为对照。
④在____________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。
(3)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:
①_______________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
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某生物兴趣小组用添加不同浓度NH4NO3的完全培养液在适宜的光照强度下培养野生型玉米和突变型玉米,研究外源氮元素供给对于两种玉米光合作用速率的影响,请分析回答下列问题。
(1)由图可知,在一定的浓度范围内,外源氮元素可以促进两种玉米的光合作用,植物的光合作用是指________________。缺氮时,玉米的叶片会发黄,可能的原因是________________。
(2)该小组用等量的无水乙醇提取低氮组两种植株的等质量叶片中的色素,并用红光照射色素的提取液,发现野生型的吸光率较大,这说明突变型植株叶片中的______________含量较低。经检测发现:高氮组野生型植株暗反应所需的酶数量少于突变株,光合色素则相反。若此时两种植株的呼吸速率相等,则实验中高氮组野生型植株的光反应速率_____________(大于/等于/小于)突变型植株的光反应速率。
(3)进一步提高培养液中NH4NO3浓度,发现两组玉米都表现出萎蔫症状,其原因是__________________________________________。
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