图1为某植物所在密闭大棚内一昼夜二氧化碳浓度的变化,图2表示该植物在温度为A时光照强度分别为a、b、c、d时单位时间内气体的变化情况。图3为25℃时,a、b两种植物CO2吸收量随光照强度的变化曲线。回答下列问题:
(1)图1乙丙段植物叶肉细胞中合成ATP的场所有_____ _______,甲、乙、丙、丁中光合作用速率等于呼吸作用速率的是______ _____,对应图2中的__________(用a、b、c、d表示)点。光照强度为d时,植物光合作用需要从外界吸收________个单位的CO2。
(2)图3中,对于b植物,假如白天和黑夜各12小时,平均光照强度在___________klx以上植物才能生长。对于a植物,光合作用和呼吸作用最适温度为25℃和30℃。若使温度提高到30℃(其他条件不变),图中P、M点移动方向为:P点__________,M点_____________。
(3)要测得植物在温度为A且光照强度分别为d时的真正光合作用速率,至少需要设计两组实验:一组将植物置于________条件下,测得呼吸作用速率,可在装置中放置NaOH溶液,导致装置压强变化的原因是________ ______。另一组将同种生长状况相同的植物置于光照强度为d的密闭环境中,可在装置中放置NaHCO3溶液或CO2缓冲溶液,所测得数值为________________________。
(4)该植物细胞吸收18O2,放射性元素_______ ___(能或不能)出现在植物呼吸作用产生的CO2中。
(13分)某转基因作物有很强的光合作用能力。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合作用强度测试的研究课题,设计了如下装置。请你利用下列装置完成光合作用强度的测试实验,并分析回答有关问题:
Ⅰ.实验步骤
(1)先测定植物的呼吸作用强度,方法步骤是:
①甲、乙两装置的D中都放入 ,装置乙作对照。
②将装置甲、乙的玻璃钟罩 处理,放在温度等相同的环境中。
③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。
(2)测定植物的净光合作用强度,方法步骤是:
①甲、乙两装置D中放入 。
②把装置甲、乙放在 。
③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。
(3)实验操作30分钟后,请在下表中记录甲装置红墨水滴移动情况:
|
实验30分钟后红墨水滴移动情况 |
|
测定植物 呼吸作用强度 |
甲装置 |
(填左或右移)1.5 cm |
乙装置 |
右移0.5 cm |
|
测定植物净 光合作用强度 |
甲装置 |
(填左或右移)4.5 cm |
乙装置 |
右移0.5 cm |
Ⅱ.实验分析:
假设红墨水滴每移动1cm,植物体内的葡萄糖增加或减少1g。那么该植物的呼吸作用速率是 g/h;白天光照15h,一昼夜葡萄糖的积累量是 g。(不考虑昼夜温差影响)
III.正常进行光合作用的叶片,若突然停止供给CO2,请在右图中绘出叶绿体中NADPH([H])含量在短时间内的变化曲线。
IV.某生物兴趣小组以该转基因作物实验材料,研究不同条件下光合作用速率和呼吸作用速率,绘制了如甲、乙、丙、丁所示的四幅图。除哪幅图外,其余三幅图中“a”点都可表示光合作用速率与呼吸作用速率相等( )
甲图为某植物细胞的亚显微结构模式图;乙图为甲中的两种膜结构,以及发生的生化反应;丙图为某高等动物分泌细胞。请据图回答。
(1)假设甲图细胞为洋葱鳞片叶表皮细胞,多画的结构有 (填图中标号) ;蓝藻与甲图细胞在结构上最主要的差别是 。
(2)请写出一种鉴定甲细胞是否为活细胞的实验方法: 。
(3)图乙中的两种生物膜分别存在于图甲的 (填标号)中,两种生物膜除产生上述物质外,还均可产生的物质是 。
(4)影响图乙中两种膜上生化反应的主要环境因素分别是 和 ,场所分别是 和 。
(5)若已知丙细胞的分泌物是蛋白质类物质,除消化酶外,还可能是 等(写出一种即可)。
甲生物兴趣小组设计了装置一进行光合作用强度的测试实验(忽略温度对气体膨胀的影响)。乙生物兴趣小组利用装置二探究酵母菌所进行的呼吸作用类型。
(1)甲生物光趣小组进行光合作用强度的测试实验过程如下:
①测定植物的呼吸作用强度:装置的烧杯中放入NaOH溶液;将玻璃钟罩遮光处理,放在适宜温度的环境中;30分钟后记录红墨水滴移动的方向和刻度。
②测定植物的净光合作用强度:装置的烧杯中放入NaHCO3溶液;将装置放在光照充足、温度适宜的环境中;30分钟后记录红墨水滴移动的方向和刻度。
请你预测红墨水滴移动方向并分析原因:
|
红墨水滴移动方向 |
原因分析 |
测定植物呼吸作用速率 |
a. |
c. |
测定植物净光合作用强度 |
b. |
d. |
(2)乙生物兴趣小组利用装置二探究酵母菌所进行的呼吸作用类型。要得到科学的实验结论还必需同时设计另一实验装置(装置三),请简要说明如何设计? 。
请写出酵母菌呼吸作用反应式:
请你预测与结论相符合的红墨水滴的移动方向:
序号 |
红墨水滴的移动方向 |
结论 |
|
装置二 |
装置三 |
||
1 |
e. |
不移动 |
只进行有氧呼吸 |
2 |
不移动 |
右移 |
只进行无氧呼吸 |
3 |
左移 |
f. |
既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸 |
(11分)I.图甲是某同学“探究在温度为30℃时影响植物光合速率的因素”的实验装置图。图乙表示该植物某叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时,单位时间内叶肉细胞CO2释放量和叶绿体O2产生总量的变化。试回答:
⑴图甲装置中在灯与试管之间放了盛水玻璃柱,目的是吸收灯光的热量,排除 的影响。
⑵图甲中,可通过改变 改变光照强度。
⑶光照强度为d时,光反应产生的并能够为暗反应所利用的物质是 。
⑷图乙中光照强度为b时,该叶肉细胞光合作用速率 (填<、=、>)呼吸作用速率,光照强度为c时,单位时间内该叶肉细胞从周围吸收 单位的二氧化碳。
⑸已知该叶肉细胞光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃,在其他条件不变的情况下,将温度调节到25℃,则乙图中c对应的柱状体个高度将 。
II.假定在30℃和适当的CO2浓度条件下,将某植物的叶片在不同光照强度下处理,测定其光合作用速率,结果如下表。
光照强度(千勒克司) |
0 |
1.0 |
2.0 |
3.0 |
4.0 |
5.0 |
6.0 |
7.0 |
8.0 |
9.0 |
CO2变化量(㎎/100㎝2叶·小时) |
-4 |
-2 |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
12 |
上表中正值表示CO2的吸收量,负值表示CO2的释放量。
(1)将该植物叶片置于8千勒克司光照下10小时,黑暗中14小时,则每100㎝2叶片共吸收的CO2量是 mg。
(2)将该植物叶片处以35℃以上不同的温度条件下,测定其光合作用和呼吸作用的速率。
图一为真正光合作用速率,图二在黑暗条件下测定。另有对照实验,在30℃条件下进行。光合作用和呼吸作用的速率以每一温度下的光合作用和呼吸作用速率,与30℃时的数据比较所得的百分率表达。研究结果如上图所示。该植物光合作用、呼吸作用开始受抑制的温度分别是 ℃、 ℃。该植物受热致死的临界温度是 ℃左右。你应用的实验依据是 。
将两株植物放在封闭的玻璃罩内,用全素营养液置于室外进行培养(如甲图所示),假定玻璃罩内植物的生理状态和自然环境中相同,且空气湿度对植物蒸腾作用的影响、微生物对CO2浓度影响均忽略不计。现用CO2浓度测定仪测定了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况,绘制成如乙图所示曲线。请据图分析回答:
(1)曲线中植物积累有机物的是在 两点之间,在这两点对应时刻叶绿体内消耗的C02来自_________ ______。
(2EF段影响光合作用的主要因素是__________。EF段与DE段相比,植物叶肉细胞中C5的含量较 。FG段限制光合作用的因素可能是___________ _____(答出两点)。
(3)经过一昼夜该装置内植物体内有机物的量将会 。进一步的研究发现,白天遮光处理,短时间内CO2浓度仍缓慢下降,原因是 。
图中曲线图甲表示A、B两种植物光合速率随光照强度变化的结果,曲线图乙表示将A植物放在不同浓度CO2环境条件下,光合速率受光照强度影响的变化结果。请分析回答:
(1)分析曲线图甲,A、B两种植物呼吸速率较强的是 。
(2)比较曲线图乙中的e和f,可以看出当光照强度相同时,植物的光合速率是 。
(3)分析曲线图甲,如果长时间处在阴雨环境中,生长受到影响的植物最可能是 ,如果以缺镁的全营养液培养植物A幼苗,导致叶绿素大量减少,则b点的移动方向是向 (左/右)。
(4)分析曲线图乙,如果环境条件由d变为e,植物A碳反应中的 过程反应速率会瞬间变大。如果环境条件由f变为e,暗反应中的 过程反应速率会瞬间变大。
(5)当光照强度为g时,植物A中有机物的积累速率(M1)与植物B中有机物的积累速率(M2)相比较,结果为M1 M2(大于/小于/等于)。此时,若比较植物A有机物的合成速率(N1)与植物B中有机物的合成速率(N2)的大小,结果应为N1 N2(大于/小于/等于)。
野生的森林草莓是二倍体(2n=14),甲图表示在光照条件下其叶肉细胞内的生理过程示意图,其中数字表示生理过程,字母表示生命活动产生的物质。乙图是探究温度影响森林草莓光合作用与呼吸作用的研究结果。请据图回答下列问题:
(1)森林草莓吸收氮磷的主要方式是 。甲图中在生物膜上发生的生理过程有____________(用图中数字表示),D表示_______。
(2)乙图中25oC时森林草莓根细胞中产生ATP的结构有 。从乙图中可以看出,光合作用速率最大时的温度为__________。
(3)研究人员欲将森林草莓的染色体加倍,可用 (试剂)处理其种子或幼苗。处理后的草莓和原来的森林草莓是否为同一物种 ,原因是 。
研究发现,某些植物在受低温袭击时,呼吸速率先升高后降低,细胞内可溶性糖的含量有明显提高,下列推理或分析不合理的是
A.可溶性糖增多的过程可不断产生水 |
B.冷害初期呼吸增强,有利于植物抵御寒冷 |
C.低温不会使酶变性,但会暂时抑制酶活性 |
D.持续低温使根细胞呼吸减弱,抑制根细胞吸收无机盐 |
图1表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程,甲、乙代表两种细胞器,①~⑦代表各种物质。图2表示在相同且适宜温度下,测定该植物1cm2叶片重量变化(只考虑有机物的变化,单位为mg)。据图回答下列问题:
(1)获取甲、乙细胞器的方法是 ,将结构乙从细胞中提取出来,置于清水中,则其内膜破裂晚于外膜,原因是 。
(2)在光照适宜但高温或干旱条件下,某些植物的光合作用强度也会下降,其首先是由于图1中的 (用数字和箭头表示)环节的反应强度下降所致。
(3)该植物的呼吸速率可表示为 mg/(cm2·h),光照处理1h的实际光合速率可表示为 mg/(cm2·h)。
某生物研究小组在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培实验,连续48h测定温室内CO2浓度及植物CO2吸收速率,得到如图所示曲线。请回答下列相关问题:
(1)实验3-6小时过程中叶肉细胞产生[H]的场所有_______________________,此时叶绿体中ADP的移动方向是 ,且光合速率_________(填“大于”、“等于”、“小于”)呼吸速率。
(2)图中植物呼吸速率合速率相等的时间点有____个;前24h比后24h的平均光照强度____(填“强”、“弱”)。
(3)若a点时温室内CO2含量是88g,c点时温室内CO2含量为44g,则48h后该植物有机物的积累量是___g。
甲生物兴趣小组设计了装置一进行光合作用强度的测试实验(忽略温度对气体膨胀的影响)。乙生物兴趣小组利用装置二探究酵母菌所进行的呼吸作用类型。
(1)甲生物光趣小组进行光合作用强度的测试实验过程如下:
①测定植物的呼吸作用强度:装置的烧杯中放入NaOH溶液;将玻璃钟罩遮光处理,放在适宜温度的环境中;30分钟后记录红墨水滴移动的方向和刻度。
②测定植物的净光合作用强度:装置的烧杯中放入NaHCO3溶液;将装置放在光照充足、温度适宜的环境中;30分钟后记录红墨水滴移动的方向和刻度。
请你预测红墨水滴移动方向并分析原因:
|
红墨水滴移动方向 |
原因分析 |
测定植物呼吸作用速率 |
a. |
c. |
测定植物净光合作用强度 |
b. |
d. |
(2)乙生物兴趣小组利用装置二探究酵母菌所进行的呼吸作用类型。要得到科学的实验结论还必需同时设计另一实验装置(装置三),请简要说明如何设计? 。请写出酵母菌呼吸作用反应式: 。
请你预测与结论相符合的红墨水滴的移动方向:
序号 |
红墨水滴的移动方向 |
结论 |
|
装置二 |
装置三 |
||
1 |
e. |
不移动 |
只进行有氧呼吸 |
2 |
不移动 |
右移 |
只进行无氧呼吸 |
3 |
左移 |
f. |
既进行有氧呼吸,又进行无氧呼吸 |
如图是将绿色植物置于密闭容器内,探究植物代谢的影响因素的实验示意图。毛细管中水滴移动后移动针筒的位置,使水滴始终位于X的位置,针筒的读数可以显示容器内氧气体积的改变量(单位mL/h)(“+”表示增加,“-”表示减少):
温度( ℃) |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
适宜光照 |
+4 |
+12 |
+20 |
+32 |
+29 |
+15 |
+9 |
+5 |
黑暗 |
-4 |
-6 |
-11 |
-17 |
-25 |
-35 |
-23 |
-18 |
(1)黑暗条件下测定氧气的吸收量须将碳酸氢钠溶液换作_________________。10℃时在适宜光照下该植物是否能正常生长______(填“是”或“否”),原因是_______________________。
(2)该植物生长的最适温度是_______℃,而细胞呼吸消耗有机物最快的温度是_______℃。若此植物处于12小时光照,12小时黑暗的环境中,据上述实验数据,最适合该植物生长的昼夜温度组合是:___________________。
(3)若将实验装置中的碳酸氢钠溶液换作蒸馏水,在其他条件相同的情况下,植物的光合作用速率将____________(填“下降”或“上升”)。
根据有关材料作答。
Ⅰ.植物光合作用吸收的CO2与呼吸作用释放的CO2相等时的光照强度称为光补偿点。光照强度增加到某一点时,再增加光照强度,光合强度也不增加,该点的光照强度称为光饱和点。a~d4种植物的单个植株在自然CO2浓度及最适温度下的光补偿点和光饱和点如下表。
植物种类 |
光补偿点(klx) |
光饱和点(klx) |
a |
1~2 |
30~80 |
b |
0.2~0.3 |
50~80 |
c |
0.5~1.5 |
20~50 |
d |
0.1~0.2 |
5~10 |
(1)植物细胞产生CO2的具体部位是 ;利用CO2的具体部位是 。
(2)光照强度为0.4 klx时,表格中 植物的呼吸作用产生的CO2多于光合作用吸收的CO2。
(3)仅考虑温度和CO2含量的影响,在温度较高,CO2较少的密闭温室中,植物的光补偿点较 。大田玉米群体的光饱和点比单株玉米的光饱和点要高,主要原因是 。
Ⅱ.科学家在黑暗时把叶绿体基粒放在pH=4的溶液中,让基粒类囊体膜腔的pH值下降至4,然后将基粒移入pH=8并含有ADP和Pi的缓冲溶液中(如下图)。一段时间后,有ATP产生。
(4)为获取叶绿体,先要破碎叶肉细胞,再用 法分离。
(5)上述实验结果表明,基粒类囊体合成ATP的原因是 。据此推测,叶绿体在自然状态下产生ATP的过程中,光能的作用是 。