(7分)回答以下与植物光合作用及细胞呼吸有关问题:
I.辣椒是我国栽培面积最大的蔬菜作物之一。图l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_________,图2中A点时,该植物叶肉细胞产生ATP的场所是_________。
(2)①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_____________(填“能”或“不能”)正常生长。
II.为了探究菠菜叶片的光合作用和细胞呼吸,某生物实验小组进行了如下的实验,操作流程和记录结果如下图表所示(单位:mg):
温度 a,b的值 |
26℃ |
27℃ |
28℃ |
29℃ |
a |
1 |
2 |
3 |
4 |
b |
3 |
3 |
2 |
1 |
请回答下列相关问题:
(1)从上表信息可知,在26~29℃之间,随着温度的升高,呼吸作用趋势是______________,实际光合作用趋势是__________________。
(2)如果恒温在上述某一温度,维持10小时光照,14小时黑暗,菠菜能最大限度增加的质量是________mg。
将某种植物栽培于玻璃温室内,下图为用CO2浓度测定仪测定的密闭玻璃温室内一昼夜CO2浓度的变化情况, 请据图分析:
(1)图中曲线表示植物积累有机物的区段是_______,表示光合作用和呼吸作用相等的点是_________,光合作用的反应式是 ,有氧呼吸的反应式是 。
(2)a点时植物细胞产生ATP的结构有___________,用于 ,叶绿体产生的ATP用于 过程。
(3)光照强度和温度都能影响光合作用,是通过内部因素 和 起作用的。
(4)曲线最终结果没有恢复到a点所对应的浓度,说明在此温室中植物能不能正常生长___________。(答能或不能)
在夏季晴朗白天,测定一片树林中的甜槠(大型乔木)、披针叶苔草(草本)的CO2吸收速率的日变化曲线(如图甲)。选取生理状态良好的甜槠植株,保持温度、CO2浓度等恒定,测定不同光照强度条件下O2和CO2的释放量(如图乙)。请据图分析
回答:
(1)图甲中C点时,甜槠光合作用速率明显下降的主要原因是夏天晴朗的中午,温度过高,导致 ,从而使光合作用 阶段受阻。在中午12时左右,环境中CO2浓度突然降低后的短时间内,披针叶苔草叶肉细胞中C5含量的变化为 。
(2)由图甲可知,在同一片树林中,披针叶苔草光合作用速率较甜槠 。披针叶苔草光合作用速率,除了受其叶肉细胞中叶绿素的含量、 等因素影响外,还受 (至少答两点)等主要环境因素的影响。
(3)从图乙可知,若在光照强度为c时光照12 h,再黑暗12 h,交替进行,则甜槠 (填“能”或“不能”)正常生长,原因是 。
(4)植物光合作用的特点往往是与其生活的环境相适应的。据图可以推测披针叶苔草生活的环境最可能是 。
图甲表示蔬菜叶肉细胞的部分代谢过程,字母代表细胞器,序号代表物质。图乙和图丙表示在CO2充足的条件下,光合作用强度与环境因素之间的关系。请据图回答问题:
(1)a的名称是 ,④在c的 处参与反应。
(2)将蔬菜置于黑暗条件下培养24 h后,对其提供18O2,继续保持黑暗,一段时间后,除O2外还能在图中所示的 (用序号表示相关物质)中检测到18O。
(3)从图乙和图丙可知,B点后光合作用强度主要受 的限制,其原因是_____________。
(4)在一定的CO2浓度和适宜的温度下,测得不同光照强度下的番茄叶片光合作用强度,结果如下图。据图分析,下列叙述不正确的是 。
A.A点产生ATP的场所只有线粒体 |
B.番茄正常生长所需的光照强度应大于B点 |
C.C点后限制光合作用强度的因素不包括温度和CO2浓度 |
D.C点时真正的光合速率约为15 mg CO2/(100 cm2叶·h) |
(5)与图甲所示细胞比较,根尖分生区细胞在结构上的区别是没有 。
实验开启生物科学的大门,请回答实验的有关问题。
①生物组织中还原糖的鉴定
⑤叶绿体中色素的提取和分离
②生物组织中脂肪的鉴定
⑥探究酵母菌细胞呼吸的方式
③生物组织中蛋白质的鉴定
⑦观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
④观察植物细胞的质壁分离和复原
(1)在上述实验过程中,需要加热的实验有________(填序号),常用到酒精的实验有⑤和________(填序号),实验⑤中酒精所起的作用是______________。
(2)由于实验材料用品或试剂所限,有时候需要设法替代。下列各项处理中正确 的是___________。
A.做实验①时,可用甘蔗汁代替梨汁 |
B.做实验③时,可用稀释的蛋清代替豆浆 |
C.做实验⑤时,可用滤纸代替纱布进行过滤 |
D.做实验⑦时,可用醋酸洋红代替龙胆紫 |
(3)实验④选用洋葱鳞片叶内表皮细胞,滴加质量浓度为0.075 g/mL的胭脂红溶液(胭脂红是一种水溶性的大分子食用色素,呈红色),观察到了质壁分离现象,其实验结果应为下图中的_______(填序号)。
(4)同学甲做实验⑤后,绘制了四种色素在滤纸上分离情况(如图1所示)。据图分析,溶解度最大的色素是 ;同学乙由于研磨绿叶过程中漏加了某些试剂或药品,导致实验结果不理想(如图2所示),该同学漏加的试剂或药品是 。
光合作用与细胞呼吸是植物体的两个重要生理活动。绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间有密切的联系,如甲图所示,请分析回答问题。
(1)甲图中X物质是________,Y物质是________。
(2)乙图所示植物浸泡在完全培养液中的细胞可以发生的生理过程是________(写标号)。[来源
(3)甲图中①过程是在________上进行的,发生的能量变化是________。
(4)若将乙图密闭装置在适宜光照强度下每天光照12 h,几周后,植物死亡,分析其原因可能是______________________________________________。
(5)从植物细胞中提取完整的线粒体和叶绿体,制成悬浮液,分别加入2支试管中,标号为1号、2号,在1号试管中加入适量的葡萄糖溶液,在2号试管中加入等量的NaHCO3溶液,给予充足光照,观察到的现象是1号试管________,2号试管________,其原因是_______________________________。
图1为某植物在适宜的光照、COz浓度环境中,在不同温度条件下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线。回答下列问题:(注:有机物指葡萄糖,单位:mol)
(1)光合作用和呼吸作用发生的场所分别是在 。光合速率与呼吸速率相等时对应的温度是 ℃。
(2)若在20℃与30℃积累的有机物量相等,则20℃光合作用产生的有机物量 (填“大于”、“等于”或“小于”)30℃;若30℃时因某种原因部分气孔突然关闭,则五碳化合物的含量 。当环境温度高于60℃时,与光合作用和呼吸作用两者相关的酶的活性情况是
(3)从该植物的叶绿体中提取出色素并层析分离后得到4条色素带(如图2)。如果选取的是秋天发黄的叶片作为实验材料,则显著变化的色素带为 。(填编号)
(4)在40℃时,该植物叶肉细胞光合作用产生的氧气用于该细胞的呼吸作用时需穿过 层磷脂分子。
下图为种子呼吸作用和植物光台作用实验图,据图回答
(1)瓶中加适量水后,种子的呼吸作用会_______.致使玻璃瓶内CO2气体___________。 如果用手触摸盛种子的玻璃瓶,会感到发热, 这说明___________。
(2)如果把漏斗和玻璃管都堵塞,种子的有氧呼吸会减弱,原因是______________;幼苗的光台作用也会减弱,原因是________。
(3)如果另外用含O18的H2O18浇幼苗,罩上玻璃翠,则罩内空气中的氧气、二氧化碳和水中都出现O18,从光合作用和呼吸作用的角度看,其原因是①________;②_______________;③_______。
下图是某植物叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的物质变化示意简图,其中a、b表示物质,①~④表示生理过程。据图回答:
(1)图中物质a是________,①过程中与a物质产生有关的色素分布在__________________________上。
(2)②过程中发生的能量变化是______________________,图中生理过程的能量最终来源于____________。
(3)④过程中a利用的具体部位是______________,若无a供应,则此植物细胞呼吸的产物一般是______________________。
(4)图中有氧呼吸相关酶的分布场所是__________________________________,请写出③和④所示生理活动的总反应式______________________________________________。
将玉米的PEPC酶基因导入水稻后,测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果,如下图所示。(注:气孔导度越大,气孔开放程度越高)
(1)水稻叶肉细胞进行光合作用的场所是________,捕获光能的色素中含量最多的是________。
(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)光照强度低于8×102 μmol·m-2·s-1时,影响转基因水稻光合速率的主要因素是__________;光照强度为10~14×102 μmol·m-2·s-1时,原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变,可能的原因是________。
(4)分析图中信息,PEPC酶所起的作用是________;转基因水稻更适宜栽种在________的环境中。 ,则上述推测正确
2011年初部分地区遭遇百年大旱,随着干旱时间持续,作物叶片开始发黄,光合速率下降,植株生长缓慢,甚至死亡。某研究性学习小组采用盆栽幼苗的方式,探究土壤、干旱对叶片光合速率的影响原因。实验开始时土壤水分充足,然后A组停止浇水,B组土壤水分条件保持适宜,根据实验测得的数据,绘制坐标曲线如下。请回答有关问题。
(1)在干旱的环境中,农作物的根系不能从土壤中吸水,这是由于______________________。
(2)在不破坏叶片结构的前提下,测定光合速率所选用的指标可以是单位时间内单位面积叶片的___________________________________________。
(3)据甲乙曲线图,分析植物光合速率下降的原因:
①干旱初期(2~4 d),________________________________________,
此时细胞内C3的含量________。
②干旱后期(4~8 d),_____________________________________________,进而进一步影响暗反应的进行。
在充满N2和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右图,请回答问题。
(1)6~8h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)9~10h间,光合速率迅速下降,推测最可能发生变化的环境因素是______;10h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。
下图1表示某植物夏季一密闭大棚内一昼夜二氧化碳的变化,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。回答下列问题:
(1)图1中乙到丙段大棚内二氧化碳浓度下降的原因是 ,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中的一个点回答)点。
(2)若该植物长时间的光照强度为b,则该植物是否能正常生长 (是或否)。
(3)要测得植物在温度为A、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,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 溶液,所得数值为 。
(4)该植物细胞吸收1802,最先出现放射性的物质是 。
自然界中的酵母菌种类繁多、分布很广,是人类在发酵中常用的菌种。回答下列相关问题:
(1)酵母菌是___________(填“原核”或“真核”)生物,繁殖时,主要进行________呼吸,其发生的场所是_________________________。
(2)实验室用两种方式以葡萄糖为原料利用酵母菌发酵生产酒精。甲发酵罐中保留一定量的氧气,乙发酵罐中没有氧气,其余条件均相同且适宜。实验过程中每隔1 h分别测定一次两发酵罐中氧气和酒精的物质的量,记录数据并绘成下图所示的坐标图。
①在实验结束时甲、乙两发酵罐中产生的二氧化碳量之比为__________。
②要鉴别发酵罐中是否有酒精产生需用_____________试剂,若有酒精,则发酵罐中液体的颜色变为____________。
③由甲、乙发酵罐中的实验结果可以得出,要提高酒精的产量需________________。
根据有关材料作答。
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。
(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 。