Ⅰ.科学家通过对绿色植物光合作用的研究得到:①在一定条件下,绿色植物对外界CO2的利用率为定值;②绿色植物光合作用利用的CO2来自外界与呼吸作用两方面。现用仪器于一特定实验装置中在恒温不同光照、不同外界CO2条件下测得如下数据:已测得呼吸作用释放CO2为0.6umol/h,且6分子CO2参与形成1分子有机物C6H12O6。
注:净光合速率=实际光合速率—呼吸速率
(1)分析表中数据,实验中影响光合作用的外因有 。
(2)当光照强度为1klx时,实际光合速率都为0.1 umol/h,原因是
,此时的净光合速率为 umol/h。
(3)当光照强度为2klx时,植物对外界CO2的利用率为 。
Ⅱ.为验证甲状腺激素对代谢的影响,某同学设计了如下实验 :
实验材料:成年雄性小白鼠20只,鼠笼、鼠饮水器、滴喂管,含5 mg·mLˉl甲状腺激素的生理盐水溶液、生理盐水、蒸馏水,1000 mL广口瓶,秒表等。
实验步骤:
第一步:将小白鼠置于鼠笼内正常饲养,实验室温度保持在23℃左右;
第二步:给小白鼠每日每次用滴喂法饲给5 mg·mLˉl甲状腺激素溶液l mL,每日2次,连续用药1周;
第三步:1周后将每只小白鼠放入广口瓶中,把瓶口密封后立即观察小白鼠的活动,并记录其存活时间,最后根据全组动物的实验结果,计算平均存活时间。
根据以上实验步骤,完成下列问题:
(1)本实验的基本原理是
。
(2)为增强说服力,请完善上述实验步骤中的每一步。
第一步: 。
第二步: 。
第三步: 。
(3)设计一张表格,记录实验结果。
某学校研究小组利用叶面积相等的A、B两种植物的叶片分别进行了以下两组实验(假设两组实验在相同且适宜的温度下进行,且忽略光照对呼吸作用的影响):
实验一 将A、B两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中,给予充足的光照,利用红外测量仪每隔5min测定小室中的CO2浓度,结果如图1所示。
实验二 给予不同强度的光照,测定A、B两种植物叶片的CO2吸收量和CO2释放量,结果如图2所示。
请据图分析回答:
(1)在低浓度二氧化碳时,固定CO2能力较强的植物是 。0~25min期间,影响B植物光合作用强度的主要因素是 。
(2)当实验一从开始经过10min,A植物通过光合作用制造的有机物总量比B植物 ,原因是 。
(3)若A植物在第5min时,光照突然降低,C5含量在短时间内将 。
(4)25~40min期间两个密闭小室内CO2含量相对稳定的原因是 。
(5)实验二中,若给予的光照强度为x klx(a<x<b),每日光照12小时,一昼夜中A植物的干重将 ,B植物的干重将 。
下图表示一个水稻叶肉细胞内发生的部分代谢简图。图中①~⑤表示反应过程,A~L表示细胞代谢过程中的相关物质,a、 b、c表示细胞的相应结构。请据图作答:
(1)上图中,反应过程①的场所是 ,反应过程④的场所是 。
(2)结构a中发生的能量转换过程是 。在其他环境条件适宜而光照强度恰为光补偿点时,单位时间内A~L各物质中产生量与消耗量相等的有 。
(3)叶肉细胞在③④⑤过程中,产生能量最多的过程是 。
(4)干旱初期,水稻光合作用速率明显下降,其主要原因是反应过程
受阻。小麦灌浆期若遇阴雨天则会减产,其原因是反应过程 受阻。
将某绿色植物放在特定的实验装置内,研究温度对光合作用与呼吸作用的影响(其余的实验条件都是理想的),实验以CO2 的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示。
温度(℃) |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
光照下吸收CO2(mg/h) |
1.00 |
1.75 |
2.50 |
3.25 |
3.75 |
3.5 |
3.00 |
黑暗中释放CO2(mg/h) |
0.50 |
0.75 |
1.00 |
1.50 |
2.25 |
3.00 |
3.50 |
(1)昼夜不停地光照,温度在35℃时该植物能否生长?___________________
(2)昼夜不停地光照,该植物生长的最适宜温度是多少度?_________________
(3)每天交替进行12小时光照、12小时黑暗,温度均保持在10℃的条件下,该植物能否生长?_____为什么?________________________________________________
在某春末晴朗的白天,江苏某蔬菜基地测定了某大棚蔬菜在不同条件下的净光合作用强度(实际光合作用强度与呼吸作用强度之差),结果见下图(假设塑料大棚外环境条件相同;植株大小一致、生长正常,栽培管理条件相同),请回答下列问题。
(1)在曲线a中,与A点相比,B点植株C3相对含量 __ ;A~E点时,大棚中氧气最多的时候是 __ 。
(2)曲线a中C点时,气孔是否完全关闭?
__ 。理由是 __ 。
(3)曲线c高于曲线b,原因是补充光照能使
叶绿体产生更多的 __ 用于C3的还原。
(4)若该大棚内土壤中缺氮,植株光合作用会受到明显影响,原因为氮元素是光合作用中 __ 等重要化合物的组成成分。
(5)6~9时和16~18时,曲线b高于曲线a,主要原因是该时段大棚内 __ 较高。
下图甲表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO2浓度的变化,图乙为棚内植物各时吸收CO2的速率,假若一昼夜6时日出,18时日落。请据图回答下列问题:
(1)植物细胞内与大棚内CO2浓度变化有关的两种细胞器是 和 。
(2)一昼夜中CO2光浓度最高和最低的时间点分别是a时和b时,此时间点的含义是 。
(3)一昼夜中植物进行光合作用的时间是 ;积累有机物最多的时间点是 。
(4)在植株正常生长情况下,理论上你认为图甲中的B点有机物应 C点〈填“等于”、“大于”或“小于”)。
(5)若10时的气温与夜间相同,则棚内植物10时的光照下,1h光合作用利用的CO2量为 。
(6)假设一昼夜中12时光照最强,请在乙图中补画出12时至24时的CO2吸收速率曲线。
下图为某植物叶肉细胞内发生的生理过程图解,据图回答:
(1)场所Ⅰ是 ,在其中进行的主要生理过程是:(用方程式表示)____________ 。
(2)图中D代表的物质是 ,场所Ⅱ是 ,场所Ⅲ中的C进入相邻的场所Ⅰ,需要穿过_________层生物膜。
(3)在场所Ⅲ中,如果用放射性同位素对B示踪,则同位素最先出现在[ ]_______中(括号内填字母)。
(4)若该植物是番茄,将其种在温室中,写出两种通过同时改变上述生理过程的强度来提高产量的措施。
①____________________________________________________________;
②____________________________________________________________。
某生物兴趣小组开展多种环境因素对植物光合作用影响的探究活动。下表为实验测得的数据,其中 A 组为黑暗条件下马铃薯呼吸速率随温度变化的数据, B 、 C 、 D 、 E 为不同光照强度和不同 CO2浓度下,马铃薯吸收( + )或释放(一)速率( mg/h)随温度变化的数据。请分析回答:
温度℃ 数据(mg/h) 组别、条件 |
10℃ |
20℃ |
30℃ |
35℃ |
40℃ |
45℃ |
|
A |
黑暗 |
-5 |
-10 |
-18 |
-34 |
-40 |
-34 |
B |
弱光,CO2浓度为0.03% |
2 |
0 |
-8 |
-24 |
-33 |
-29 |
C |
适当遮荫,CO2浓度为0.03% |
3 |
5 |
0 |
-16 |
-24 |
-24 |
D |
全光照,CO2浓度为0.03% |
5 |
8 |
4 |
2 |
0 |
-14 |
E |
全光照,CO2浓度为1.22% |
10 |
20 |
40 |
28 |
12 |
0 |
(1)由表可知影响植物光合作用速率的因素有 。
(2)根据实验数据分析,实验中欲使马铃薯光合速率达到最强,所需的一组条件是 。
(3)欲使大棚中马铃薯长势最佳,所需的一组条件是 。
(4)甲、乙、丙三图分别表示几个环境因素对马铃薯光合作用速率的影响,除各图中的所示因素外,其他因素均控制在较适宜的范围。请据图回答以下问题:
甲图 P 点,限制马铃薯光合作用速率的因素为 ;乙图 Q 点,高CO2浓度条件下,若要进一步提高马铃薯光合作用速率,可尝试采取的措施是 ;预计丙图 Q 点之后三条曲线的走势为 。
将某绿色植物放在特定的实验装置内,研究温度对光合作用与呼吸作用的影响(其余的实验条件都是理想的),实验以CO2 的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示。
温度(℃) |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
光照下吸收CO2(mg/h) |
1.00 |
1.75 |
2.50 |
3.25 |
3.75 |
3.5 |
3.00 |
黑暗中释放CO2(mg/h) |
0.50 |
0.75 |
1.00 |
1.50 |
2.25 |
3.00 |
3.50 |
(1)昼夜不停地光照,温度在35℃时该植物能否生长?___________________
(2)昼夜不停地光照,该植物生长的最适宜温度是多少度?_________________
(3)每天交替进行12小时光照、12小时黑暗,温度均保持在10℃的条件下,该植物能否生长?_____为什么?________________________________________________
在树林中,阳光穿过枝叶的空隙,会在地上投下圆形的光斑,它们随着太阳的偏移和枝叶的摆动而移动。下图显示在人工光斑照射某植物叶片前后,实验测得CO2吸收速率和O2释放速率的变化情况。请据图分析回答:
(1)描述光斑开始照射后的5秒内,O2释放速率和CO2吸收速率的变化:_____________________________________________。
(2)CD段O2释放速率迅速恢复原水平的原因是____________,CO2吸收速率延续了一段时间后才下降,原因是____________。
(3) 图中的C点表示光合作用速率___(大于、小于、等于)呼吸作用速率。
(4)光斑实验研究表明,制约O2释放速率的因素是____________。
(5)下图的甲图表示在适宜的条件下,温度对该植物的真正光合作用速率和呼吸作用速率的影响(“——”表示光合作用速率,“……”表示呼吸作用速率)。请据图回答:
①分析图解可知,光合作用、呼吸作用都受到温度的影响,其中与____作用有关的酶对高温更为敏感。
②若昼夜不停地光照,该植物生长的最适宜温度约是___;若在此温度下交替进行12h光照、12h黑暗,该植物一天积累的有机物量为______(用CO2的相对值表示)。
③在乙图的坐标上画出植物在15~45℃范围内的净光合作用速率的变化曲线。
植物生理学家研究光合作用,下面两图是其中的一些实验数据曲线,(1kx:勒克斯,光照强度的单位。A、B、C、D为曲线上的点,m、n为坐标轴上的点)请分析后回答:
(1)以上两图资料显示,影响光合作用的因素包括 。
(2)甲图中所示因素对光合速率的影响规律是:
①
②
(3)如果提高光照强度,则m点的位置将会如何移动 。
(4)甲图中AB段和CD段影响光合作用的主要限制因子分别是 和 。 若要使得植物光合作用提高,可以使m点和n点向什么方向移动 。(左、右)
(5)乙图中,在相同的光照强度下,高粱、玉米都比小麦的光合作用强,其结构原因是:
; 其功能原因是:光合作用过程中 途径不同。
下图为在一定的CO2浓度和温度条件下,某植物CO2吸收量和光照强度的关系曲线,据图回答:
(1)该植物呼吸速率为每小时释放CO2 mg/dm2。
(2)d点表示 。
(3)若该植物叶片面积为10dm2,在光照强度为25klx条件下光照1h,则该植物光合作用利用的CO2为 mg;积累的葡萄糖为 mg。
下图是光合作用和细胞呼吸过程示意图。据图回答下列问题:(共6分)
(1)图中产生ADP的场所是 ,该生理过程中,伴随的能量变化是
(2)图中光合作用和细胞呼吸过程中,相同的产物是
(3)综合③④⑤过程可以看出,细胞释放能量的特点是 。
(4)图中很多重要的步骤是在生物膜上进行的,这体现出生物膜系统的两个重要功能是:
①
②
在充满N2与CO2的密闭容器中,用水培法栽培几株番茄,CO2充足。测得系统的呼吸速率和光合速率变化曲线如图所示,请回答问题。
(1)6~8 h间,光合速率 (大于、小于)呼吸速率,容器内的O2含量 ,CO2含量 ,植株干重 。
(2)9~10 h间,光合速率迅速下降,推测最可能发生变化的环境因素是 ;10 h时不再产生ATP的细胞器是 ;若此环境因素维持不变,容器内的O2含量将逐渐下降并完全耗尽,此时另一细胞器即 停止ATP的合成, 成为ATP合成的唯一场所。
(3)若在8 h时,将容器置于冰浴中,请推测呼吸速率会出现的变化及其原因。
如图是一个森林生态系统的植被生长情况,其他成分未表示出。有位科学家研究了图上的光合作用与光照强度之间的关系(图甲),及叶肉细胞中的相对含水量与光照强度之间的关系(图乙)。请据图分析回答:
⑴图甲中的a点(曲线与横轴交点)表示__________________________________________;b点(曲线与纵轴交点)时叶肉细胞产生ATP的细胞器是:______________。
⑵能够反映a点时生理过程及变量关系的是右上图中的
⑶测定森林乔木在炎热夏季一天中的光合作用时,往往发现光合作用强度要下降,原因是叶肉细胞中缺少_______(生理过程)的原料;与森林中人参、三七等植物光合作用相对应的是图甲中的曲线__________。
⑷图乙中表示乔木叶肉细胞的相对含水量与光照强度之间关系的曲线是________。
⑸假设将图中部分区域的乔木用无色细眼网一棵棵套住,则由于破坏了_________,网内乔木将凋亡。一段时间后,林下的灌木、草本植物也不能生存,其主要影响因素是________________________,试分析其原因________________________________________