(7分)某科研小组的科研人员利用不同的植物分别做了有关光合作用的两组实验,请结合实验过程和结果分析回答问题:
实验一:选用两批相同的番茄幼苗,在最适温度下分别在A、B两个植物生长箱中培养,A生长箱内的CO2浓度维持在0.40%,B生长箱内的CO2浓度维持在0.03%,再分别用不同光照强度的光照射,并比较两个生长箱中番茄幼苗的光合速率,结果如下图:
实验二:选品种优良的玉米和花生,分别单独种植和间行种植,生长相同且适宜时间后,分别测植株的光合速率,结果如下图:
(1)实验一的自变量是_____________,当光照强度为5个单位时,限制光合速率提高的因素是___________。
(2)气体X会影响番茄幼苗的光合速率。根据实验一的结果,某同学要设计实验来验证气体X对番茄幼苗光合作用的影响是促进还是抑制时,他除了要在生长箱中置入不同浓度的气体X外,最好在1.5个单位的光照强度、0.40%的二氧化碳浓度下来进行实验最适当,理由是____________________________________________。
(3)根据实验二结果,当光照强度为1个单位时,玉米单独种植时单位时间单位叶面积上积累的有机物量___________(“>”、“<”或“=”)间行种植,花生单独种植时单位时间单位叶面积上积累的有机物___________(“>”、“<”或“=”)间行种植。
(4)间行种植与单独种植相比,玉米达到最大光合速率所需的光照强度________,(“强”、“弱”)花生达到最大光合速率所需的光照强度_______(“强”、“弱”)。
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(7分)某科研小组的科研人员利用不同的植物分别做了有关光合作用的两组实验,请结合实验过程和结果分析回答问题:
实验一:选用两批相同的番茄幼苗,在最适温度下分别在A、B两个植物生长箱中培养,A生长箱内的CO2浓度维持在0.40%,B生长箱内的CO2浓度维持在0.03%,再分别用不同光照强度的光照射,并比较两个生长箱中番茄幼苗的光合速率,结果如下图:
实验二:选品种优良的玉米和花生,分别单独种植和间行种植,生长相同且适宜时间后,分别测植株的光合速率,结果如下图:
(1)实验一的自变量是_____________,当光照强度为5个单位时,限制光合速率提高的因素是___________。
(2)气体X会影响番茄幼苗的光合速率。根据实验一的结果,某同学要设计实验来验证气体X对番茄幼苗光合作用的影响是促进还是抑制时,他除了要在生长箱中置入不同浓度的气体X外,最好在1.5个单位的光照强度、0.40%的二氧化碳浓度下来进行实验最适当,理由是____________________________________________。
(3)根据实验二结果,当光照强度为1个单位时,玉米单独种植时单位时间单位叶面积上积累的有机物量___________(“>”、“<”或“=”)间行种植,花生单独种植时单位时间单位叶面积上积累的有机物___________(“>”、“<”或“=”)间行种植。
(4)间行种植与单独种植相比,玉米达到最大光合速率所需的光照强度________,(“强”、“弱”)花生达到最大光合速率所需的光照强度_______(“强”、“弱”)。
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(10分,每空1分)下面分别是生物兴趣小组和科研人员做的关于植物代谢的问题,请分析:
I.生物兴趣小组用黑藻进行光合作用的实验,他们将黑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________因素对光合速率的影响,衡量光合速率的指标是
________ 。
(2)该小组在室温10℃和30℃时分别进行了实验,结果如曲线2和3,D点的限制因素是 。
(3)该小组分离出黑藻中的叶绿体(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C转移至b的物质主要是。
II.科学家通过对绿色植物转换CO2的研究得到:①在一定浓度范围内,绿色植物对外界CO2的转换为定值;②绿色植物光合作用利用 的CO2来自于外界与呼吸作用两方面。已测得呼吸作用释放CO2为0.6umol/h,现用红外测量仪在恒温不同光照下测得如下的数据,实际光合量用葡萄糖表示。
外界CO2浓度(umol/h) 实际光合量(umol/h) | 1.2 | 2.4 | 3.6 | 4.8 | |
光照强度(KLX) | 1K | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
2K | 0.27 | 0.44 | 0.61 | 0.78 |
(4)从表中数据对比可知影响光合作用的因素有________。
(5)当光照强度为1Klx时,实际光合量都为0.1umol。原因是。
(6)当光照强度为2Klx时,实际光合量0.27umol/h,植物从外界吸收CO2量为________,植物对外界CO2转换率为________。设外界CO2浓度为6.0umol/h,则该条件下绿色植物的实际光合量为________umol/h。
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锌是地球上所有生物必需的微量元素之一,对植物的光合作用等生命活动有重要的调节作用,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:
叶片 类型 | 锌含量 (mg.kg-1) | 叶绿素含量 (mg.g-1FW) | 类胡萝卜素含量(mg.g-1FW) | 单个叶面积 (cm2) | 净光合速率 (μmol.m-2.s-1) |
正常叶 | 21.9 | 3.18 | 0.45 | 28.8 | 16.6 |
潜病叶 | 15.0 | 3.03 | 0.50 | 12.0 | 14.8 |
病叶 | 11.2 | 1.51 | 0.30 | 2.6 | 12.1 |
(1)选取苹果植株每类叶片中新鲜叶片0.1 g,剪碎,加入20 mL无水乙醇,无水乙醇的作用是________,同时,还需加入适量的_______和________,迅速研磨,过滤后收集滤液。表中数据显示,适度缺锌时潜病叶可通过提高________的含量来避免光合结构的破坏。
(2)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。同一植株的底部叶片呼吸作用强度比顶部叶片弱,其内部原因最可能是_______________________________。
(3)据表分析,缺锌导致光合速率下降的主要原因是缺锌引起____________________、________________。
(4)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________上,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。
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草莓是盐敏感植物,盐胁迫会影响草莓产量。科研人员在无土栽培条件下,利用盆栽法分别研究钙盐和钠盐对草莓生理特性的影响。实验结果如下,请回答:
不同盐胁迫对草莓叶绿素相对含量的影响
处理 | 叶绿素a (100 mmol/L) | 叶绿素b (100 mmol/L) |
对照组 | 1.276 | 0.678 |
NaCl | 1.110 | 0.551 |
CaCl2 | 1.078 | 0.536 |
(1)草莓叶绿体中的光合色素分布在________上。利用纸层析法分离色素,其原理是:不同色素在层析液中________不同,因而扩散的速率不同。
(2)表中结果显示,两种盐胁迫会使________含量下降,导致光反应为碳(暗)反应提供的________减少。
(3)根据图中显示气孔导度的变化趋势分析,随着盐溶液浓度的增加,导致________速率降低,将直接影响光合作用的_______阶段。其中_______溶液的影响更大。
(4)综合以上研究发现,盐胁迫影响了________,使光合作速率下降,进而影响草莓的产量。
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草莓是盐敏感植物,盐胁迫会影响草莓产量。科研人员在无土栽培条件下,利用盆栽法分别研究钙盐和钠盐对草莓生理特性的影响。实验结果如下,请回答:
不同盐胁迫对草莓叶绿素相对含量的影响
处理 | 叶绿素a (100 mmol/L) | 叶绿素b (100 mmol/L) |
对照组 | 1.276 | 0.678 |
NaCl | 1.110 | 0.551 |
CaCl2 | 1.078 | 0.536 |
(1)草莓叶绿体中的光合色素分布在________上。利用纸层析法分离色素,其原理是:不同色素在层析液中________不同,因而扩散的速率不同。
(2)表中结果显示,两种盐胁迫会使________含量下降,导致光反应为碳(暗)反应提供的_______________减少。
(3)根据图中显示气孔导度的变化趋势分析,随着盐溶液浓度的增加,导致________速率降低,将直接影响光合作用的_______阶段。其中_______溶液的影响更大。
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草莓是盐敏感植物,盐胁迫会影响草莓产量。科研人员在无土栽培条件下,利用盆栽法分别研究钙盐和钠盐对草莓生理特性的影响。下表表示不同盐胁迫对草莓叶绿素相对含量的影响,实验结果如下,请回答:
处理 | 叶绿素 | 叶绿素 |
对照组 | 1.276 | 0.678 |
1.110 | 0.551 | |
1.078 | 0.536 |
(1)草莓叶绿体中的光合色素分布在____________上,可用___________来提取。
(2)表中结果显示,两种盐胁追会使_____________含量下降,导致光反应为碳(暗)反应提供的________________________减少。
(3)根据图中显示气孔导度的变化趋势分析,随着盐溶液浓度的增加,导致_______________速率降低,将直接影响光合作用的________________阶段。其中_______________液的影响更大。
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科研人员以两种抗旱性不同的小麦品种种甲、乙为材料,采用水培实验,以NaCl和聚乙二酵(PEG)模拟盐旱复合胁迫,研究了盐旱复合胁迫下小麦幼苗光合特性的变化情况,结果如图所示。请分析回答下列问题:
(1)该研究探讨了_______对小麦_____的影响,其中自变量是______。
(2)CO2通过气孔进入叶肉细胞后,首先与______结合而被固定,固定产物的还原需要光反应提供______。
(3)由图可知,净光合速率在胁迫下会显著下降,且_______对其影响最大。研究还表明,与干旱胁迫相比,盐害胁迫下小麦幼苗气孔导度更小,而胞间CO2浓度更髙,说明盐害主要是通过_______(填“气孔因素”或“非气孔因素”)造成光合速率下降。
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回答下列与光合作用有关的实验问题:
(1)光合促进剂是一种植物生长调节剂,具有与生长素类似的作用,适宜浓度范围可增加产量并且存在最适浓度。某科研人员利用番茄为实验材料来探究其生理作用,其实验过程如下:实验材料:生长状况相同且长势良好的番茄若干株、适宜浓度的光合促进剂、蒸馏水、尺、天平等。
实验步骤:
步骤一:选取生长状况相同且长势良好的番茄若干株,平均分为甲、乙、丙、丁四组。
步骤二:给予甲、丙两组喷洒___________________,给予乙、丁两组喷洒等量的蒸馏水。
步骤三:将四组番茄放置于__________的条件下培养,观察四组番茄的叶片颜色,并测量计算植株的平均株高;待成熟后计算坐果数量以及单果重量。
实验结果:如下表所示。
植株生长状况、产量记录表
组别 | 平均株高(cm) | 坐果数(个) | 叶片颜色 | 平均单果重(g) |
甲组 | 220.2 | 28.2 | 深绿 | 172.5 |
乙组 | 206.6 | 26.4 | 绿 | 156 |
丙组 | 222.8 | 27.6 | 深绿 | 170 |
丁组 | 218.8 | 25.8 | 绿 | 152.5 |
若实验过程中使用的光合促进剂浓度为a,则当光合促进剂的浓度小于a时,番茄产量__________(填“会”“不会”或“不一定”)降低,因为______________________________。
(2)低温寒潮会造成农作物受灾,光合作用受低温影响较显著。科研人员用黄瓜研究低温弱光和低温黑暗两种预处理对叶片光合作用的影响。
①选取黄瓜叶片,沿叶脉将叶片一分为二,在相同且适宜的条件下,分别测定叶片的光合作用强度。然后进行两种预处理:一半置于低温弱光下,一半置于__________下,在培养箱内处理6小时。之后,再次置于相同且适宜的条件下,测定光合作用强度,结果如上图。该实验能得出的结论是______________________________。
②为进一步探究上述两种预处理对光合作用强度影响的原因,用ADP作为受体来测定NADPH生成速率的变化,结果如下表:
预处理 | 低温黑暗 | 低温弱光 | ||
实验前 | 实验后 | 实验前 | 实验后 | |
NADPH生成速率 | 100% | 85.1% | 100% | 55.8% |
实验结果表明,__________的预处理导致光反应减弱更显著,进一步影响暗反应中的__________过程,最终导致光合作用强度减弱较明显。
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某小组研究课题:探究植物细胞外液浓度与质壁分离的关系。该小组选用水生植物黑藻为实验材料,请分析并回答下列问题:
实验材料:黑藻叶片;蔗糖溶液;显微镜;载玻片;盖玻片等.
实验假设:
将黑藻叶片分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,其细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而增加。图中B/A值(%)将下降。
实验步骤如下:
①分别配制 的蔗糖溶液,分别盛于培养皿中。
②从黑藻茎上取下叶片,用吸水纸吸干叶片表面的水分,分别放入不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡10分钟。
③取出叶片制成装片,显微镜下观察,每组选取3个细胞测量其A、B值(如图为质壁分离的细胞,其中A代表细胞的长度,则B代表 的长度。)
结果分析:
(1)请你设计一表格,用于记录数据,计算并记录B/A值(%)。
(2)该小组同学根据记录数据作如图所示曲线。请你对该结果进行分析并得出结论。
实验分析:
① ;
② 。
结论:细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而增加。
(3)讨论
①为使结果更科学,该小组同学选用记录表中数据作图,该模型为生物模型中的 。
②假如要说明上述质壁分离现象是由相应浓度的外界溶液引起的,而非细胞本身的原因,你怎么设计实验? 。
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某小组研究课题:探究植物细胞外液浓度与质壁分离的关系。该小组选用水生植物黑藻为实验材料,请分析并回答下列问题:
实验材料:黑藻叶片;蔗糖溶液;显微镜;载玻片;盖玻片等.
实验假设:
将黑藻叶片分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,其细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而增加。图中B/A值(%)将下降。
实验步骤如下:
①分别配制 的蔗糖溶液,分别盛于培养皿中。
②从黑藻茎上取下叶片,用吸水纸吸干叶片表面的水分,分别放入不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡10分钟。
③取出叶片制成装片,显微镜下观察,每组选取3个细胞测量其A、B值(如图为质壁分离的细胞,其中A代表细胞的长度,则B代表 的长度。)
结果分析:
(1)请你设计一表格,用于记录数据,计算并记录B/A值(%)。(4分)
(2)该小组同学根据记录数据作如图所示曲线。请你对该结果进行分析并得出结论。
实验分析:
① ;
② 。
结论:细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而增加。
(3)讨论
①为使结果更科学,该小组同学选用记录表中数据作图,该模型为生物模型中的 。
②假如要说明上述质壁分离现象是由相应浓度的外界溶液引起的,而非细胞本身的原因,你怎么设计实验?
。
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