马铃薯(如下图)具有很高的营养价值和药用价值。一般新鲜薯中所含成分:淀粉9〜20%,蛋白质1.5〜2.3%,脂肪0.1〜1.1%,粗纤维0.6〜0.8%。据此回答下列问题:
(1)利用一片新鲜马铃薯块茎完成下列实验,写出实验现象:
①滴加碘液:______ ②滴加过氧化氢溶液:______;③用煮熟的块茎重复上述实验,现象相同的是______ (填编号)。
(2)观察发现块茎暴露在土壤表面的部分(图中A处)为绿色,在土壤中的是淡黄色。 请就该现象提出一个探究性的课题:
_ _____ __
(3)下图为在恒温、密闭的透明玻璃箱中模拟大棚栽种马铃薯的相关实验数据,其中甲图为一天中光照强度变化的曲线,乙图为CO2浓度为300µL.L-1时光照强度对光合作用 影响的曲线。据图回答下列问题:
①14点与10点相比,叶绿体合成有机物速率较快的是______点,原因是______
②若通过缓冲液维持密闭容器中C02浓度恒定为300µL.L-1,9点C5的合成速率______(填 “小于”、“等于”或“大于”)10点C5的合成速率, 点开始积累有机物,12〜14 点限制光合作用速率的主要因素是__________。
③若向密闭容器中加入18O标记的O2,请问在马铃薯块茎的淀粉中能否检测到放射性的存在?_____。若能,请写出18O的物质转移途径;若不能,请说明理由。___ __
对农作物光合作用和细胞呼吸的研究,可以指导我们的农业生产。下面是某研究小组以番茄为材料所做的相关实验及其结果,请回答下列问题:
(1)由图甲可推知,与P点相比,Q点限制单株光合作用强度最主要的外界因素是________________,由甲实验得到的指导措施是在栽培农作物时要注意________。
(2)种植番茄的密闭大棚内一昼夜空气中的CO2含量变化如图乙所示。B点时光合作用______(大于,等于,小于)细胞呼吸,CE段, ATP的合成具体部位是________________。一昼夜内植株是否显示生长?________。理由是______________。由图乙给我们的指导是在密闭大棚内种植作物时要注意_________。
(3)将对称叶片左侧遮光右侧曝光(如图丙),并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后,从两侧截取同等面积的叶片,烘干称重,分别记为a和b(单位:g),则b-a所表示的是______________。
(4)装置丁(如图)可用来探究光照强度对光合作用强度的影响。根据该图的材料及设置,可以确定该实验的因变量应该是____________________,自变量为____________。
为探究棉花光合作用速率的变化情况,设计了由透明的玻璃罩构成的小室(如图A所示)。将该装置放在自然环境下,测定夏季一昼夜小室内棉花氧气释放速率的变化,得到如图B所示曲线。
(1)影响小室内棉花光合作用速率变化的主要环境因素是 ;图B中d与e相比,e点时刻C3的含量相对较 ;与b相比,a点形成的原因可能是 。
(2)c点时刻的液滴位于起始位置的 侧,装置刻度管中液滴移到最右点是在一天中的 (填字母)点。
(3)已知:净光合作用速率=实际光合作用速率-呼吸作用速率。如果要测定该棉花实际光合作用的速率,还应设置一个对照实验。该对照实验应如何设计? 。若在单位时间内,A组实验的读数为右移M,对照实验的读数为左移N,则棉花实际光合作用速率为 。(不考虑正负)
(4)以烟草的一抗病基因为目的基因,培育抗病棉花新品种。该育种方法的原理是 。需要使用的工具酶有 。
(5)据图B,为提高温室大棚的产量,可采取的可行的措施是 。
以下甲图表示光照下同一叶肉细胞中A、B两种细胞器间的气体交换;乙图表示绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间有着密切的联系。请根据图示分析回答:
(1)甲图中的A表示的细胞器是 。
(2)甲图,在黑暗条件下,其生理作用停止的细胞器是 (填写字母);夜晚乙图中停止的生理过程是 (填标号)
(3)乙图中①~⑤过程中,能产生ATP的过程是 (填标号)。
在一定浓度的CO2和适当温度条件下,测定某植物叶片在不同光照条件下的光合作用速度与光照强度的关系(如图一),细胞呼吸与环境中O2浓度关系(如图二)。请据图回答下列问题:
(1)图一中,影响a点上下移动的主要外界因素是______;b点所示条件下,该植物叶肉细胞内能够产生ATP的部位是_____________;c点时叶绿体中ADP的移动方向是_____________;适当提高外界温度,图中c点将向 移动。由图一可知,在连续光照条件下,光照强度大于 klx时,植物才会表现出生长现象。在相同温度下,将该植物的叶片置于8klx光照下10小时,然后移到黑暗处14小时,则该24小时内每100 cm2叶片的光合作用所消耗的CO2的量为 mg。
(2)图二中细胞呼吸的有关曲线需在什么条件下测得?________;当O2浓度为5%时,细胞呼吸的方式为____________;若图一中a点是在氧气充足条件下测得的,则氧气浓度应大于__________%。
(3)上图表示研究人员测定的该植物在密闭恒温玻璃温室内连续48h温室内CO2浓度及CO2吸收速率曲线(整个过程呼吸作用强度恒定)。该植物呼吸速率与光合速率相等的时间点是 。
Ⅰ、下图表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程,①~⑦代表各种物质,A、B代表两种细胞器。图2表示该植物叶片CO2吸收量随光照强度的变化曲线。据图回答下列问题:
(1)图1中B是________。卡尔文用同位素标记法追踪碳元素在光合作用过程中的运行:在供给植物CO2后的60 s内,相隔不同时间取样,杀死细胞并以层析法分析细胞代谢产物,通过研究发现7 s后的代谢产物中有多达12种产物含有放射性,而5 s内的代谢产物大多集中在一种物质上,该物质最可能是________(填图中序号)。
(2)若该绿色植物长时间处于黑暗状态时,则图中①→②→①的循环 (能/不能)进行,原因是 。
(3)当光照强度处于图2中的D点时,图1中⑥的去向有 。
(4)图2中0~D间此幼苗细胞呼吸消耗的有机物量为 ;光合作用有机物的净积累量为 。(用S1、S2、S3表示)
Ⅱ、光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。常采用“半叶法”测定植物光合作用强度,其基本过程是:如图将植物对称叶片的一部分(A)剪下置于暗处,另一部分(B)则留在植株上进行光合作用。一定时间后,在A、B的对应部位截取同等面积的叶片分别烘干称重,然后再计算出该植物光合作用的强度(单位:mg/dm2•h)。
实验步骤:
(1)在田间选定有代表性的植物叶片若干片并编号。
(2)叶子基部处理:为了确保选定叶片的 无法外运,也不能运入,但又不影响
的供应,必须采用环割等方法处理叶柄的输导组织。
(3)剪取样品:按编号分别剪下对称叶片的A部分(不剪下主叶脉),置于湿润黑暗处。5h后再依次剪下B部分,同样按编号置于湿润光照环境中。(两次剪叶的速度应尽量保持一致。在实验过程中,还应尽可能使光下和暗处的温度保持一致。)
(4)称重比较:将各同号叶片A、B两部分按对应部位叠在一起,切下两个等大的方形叶块(如图中虚线部分),分别烘干至恒重,称重(分别记为WA、WB)记录。
请设计一个表格用于记录实验数据和分析结果:(假设实验选定的叶片为4片)
(5)△ W=WB-WA,则△W表示的生物学意义: 。
(26分)
I.(14分)光呼吸是指植物在光照下吸收02、分解有机物、产生CO2、不产生ATP。光呼吸发生的场所有叶绿体和线粒体等等。
(1)比较细胞呼吸与光呼吸,细胞呼吸的场所是 、不同于光呼吸的条件有 不同于光呼吸的结果是 。
(2)利用光呼吸抑制剂亚硫酸氢钠喷洒小麦,能取得明显的增产效果(其有效浓度:1OO-300ppm)。为了探究亚硫酸氢钠使小麦增产的适宜浓度,请完成下列实验步骤:
①将环境相同且适宜、小麦长势均相同的大块实验田平均分成4等份,分别标号为1、2、3、4。
② 。
③在小麦生长期,适时地 。
如果实验方法正确,则结果将使实验田小麦在上述亚硫酸氢钠浓度范围内,增产情况接近正态分布。
(3)以上实验避免了盲目操作造成的浪费,此实验被称为 。为了进一步探究亚硫酸氢钠使小麦增产的最适宜浓度,应该如何进行实验? 。
II.(12分)家蚕蚕体有斑纹由常染色体上的基因A控制,基因型aa表现为无斑纹。斑纹颜色由常染色体上另一对基因(B/b)控制,BB或Bb为黑色,bb为灰色。
(1)现选用两纯合亲本甲,乙杂交得到F1,F1测交结果如下表:
亲本甲的性状为无斑纹,乙的基因型为
(2)F1雌雄交配所得F2的性状和分离比为 。F2中自交不发生上述性状分离的个体占 。
(3)A/a所在染色体偶见缺失现象,如图所示。染色体缺失的卵细胞不育,染色体缺失的精子可育。基因型为A0a的蚕雌雄交配,子代的表现型和比例为 。
(4)家蚕中,雌性性染色体为ZW,雄性性染色体为ZZ。家蚕体壁正常基因(T)与体壁透明基因(t)是位于Z染色体上的一对等位基因。现用有斑纹体壁透明雌蚕(A0aZtW)与 有斑纹体壁正常雄蚕(A0aZTZT)杂交得到F1 ,将其中有斑纹个体相互交配,后代中有斑纹体壁正常雄性个体和有斑纹体壁正常雌性个体分别占 、 。
玉米是我国重要的粮食作物,玉米幼苗易发生黄叶病,表现为叶片发黄,无光泽。科研人员对黄叶病玉米的光合作用进行了研究。下图中的甲图表示光照强度对普通型玉米(A)、黄叶病玉米(B)光合作用的影响;乙图表示栽种普通型玉米的大棚一天内CO2浓度的变化情况。据图回答下列问题:
(1)根据图甲可知黄叶病玉米光合作用力较弱,光照强度为y时,黄叶病玉米叶绿体内C3的含量_____(填“大于”、“等于”或“小于”)普通型玉米;此种光强下每天光照时间必须大于____h,黄叶病玉米才能生长。
(2)乙图b点后曲线下降的主要原因是光合作用过程中____阶段先增强所致,c点时大棚中玉米的光合作用速率______(填“大于”、“等于”或“小于”)呼吸作用速率。
(3)如果大棚内作物由普通型玉米改为黄叶病玉米,乙图中b点将向____方移动,e点向____方移动。
(4)为了了解黄叶病的发病原因,可利用有机溶剂提取出的叶绿体色素,并用____法鉴定黄叶病幼苗叶绿体色素的缺陷,结果发现滤纸条上的第三、四条色素带明显变窄,说明___,黄叶病玉米对____-光的吸收能力减弱。
(5)玉米黄叶病在幼苗期发生,具有明显的地域特征,随着幼苗的生长黄叶现象也会逐渐消失,且无病虫害现象,由此可推测黄叶病可能是因_____的缺陷而引起的。
绿萝属于半阴生蔓藤植物,喜湿润环境。科研人员在不同条件下测定发育良好的绿萝叶片净光合速率变化情况,结果如图甲所示,请分析回答:
(1)限制图甲中a-b段叶片净光合速率的主要环境因素是 ,图甲中c-d对应时段,植物体内有机物总量的变化情况是 (增加/减少),净光合速率由e点急剧下降到f点的主要原因是叶片气孔关, 吸收减少。
(2)图甲中f点时叶肉细胞内合成[H]的场所有 。
(3)科研人员将一批长势相同的绿萝幼苗随机分成四组,分别进行以下实验:
第1组在遮荫条件下培育90天;
第2组在较强光照条件下培育90天;
第3组在较强光照条件下培育60天后移到室内继续培养30天;
第4组在较强光照条件下培育30天后移到室内继续培养60天。
实验数据如图乙所示,请据图分析回答:
①与第1组处理得到的绿萝植株相比,第2组处理得到的绿萝植株出现的明显差异是叶片颜色 (选填“深”或“浅”),主枝条数 (选填“多”或“少”)。
②若绿萝因较强光照叶片绿色变浅,需适当 处理后培养一段时间恢复其绿色。
③实验数据表明,要得到主枝条数多且叶色正常的绿萝植株,应采用上述第几组的培育方法?
(除标注外,每空1分,共10分)除CO2浓度外,温度、光照强度等因素都能影响光合作用。某小组用伊乐藻进行光合作用实验:将一枝伊乐藻浸在水族箱中,以光下单位时间该枝条放出的气泡数(O2)作为光合速率。用太阳灯作光源,当太阳灯与水族箱的距离从75 cm缩短到45 cm时,虽然产生一定量气泡,但数量基本无变化,而光强增加了278%;只有从45 cm移到15 cm这一短距离时,光合速率才随距离的缩小而增加。
(1)解释实验结果:从75 cm缩短到45 cm时,光照强度增加,那么,最可能是由于_______较低限制了______(光、暗)反应的速率,进而影响了气泡的产生量。从45 cm移到15 cm,光合速率增加的主要非生物因素是_______________。
(2)对于上述现象,小组成员分别提出了如下的假设:①距离大于45 cm时,光太弱导致植物不能进行光合作用;②伊乐藻在弱光下光合作用较强,强光则抑制光合作用;③伊乐藻利用室内的散射光进行光合作用。
A.你赞同上述的假设_____(填数字序号)。
B.现有绿色安全灯、白色纱布、伊乐藻、相同水族箱等若干材料用具,请完善实验方法步骤,初步验证你所支持的假设。
a.将状况相同的健康伊乐藻各1枝分别放入3个相同的水族箱,水族箱分别编号为甲、乙、丙。
b.______________________________________。
c.控制室内温度相同。
d.___________________________________ ___。
支持你所赞同的假设的结果应该是________________________________。
下图是有关棉花成熟绿叶组织的相关图解,其中图1是叶肉细胞的光合作用过程图解;图2表示某光照强度和适宜温度下,光合作用强度增长率随CO2浓度变化的情况。请回答下列问题。
(1)由图1可知,甲、乙分别代表的物质是_______、__________________,要想使叶绿体内C3的含量快速下降,可以改变的环境条件是______________,光反应中产生的O2扩散到邻近的线粒体中被利用至少要经过_______层生物膜。
(2)图2中限制D点光合作用速率的主要环境因素是_______,C点和D点相比,叶绿体中[H]的含量_______ (较低、相等、较高)。
(3)从生长状况相同的棉花叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片,抽取叶片细胞内的气体,平均分成若干份,然后,置于不同浓度的NaHCO3溶液中,给予相同的一定强度光照,测量圆叶片上浮至液面所需时间,其记录结果绘成曲线如图3。请据此回答。
①该实验的目的是:___________________________________
②从图解分析,b点比a点细胞内的C5含量_______,bc段曲线平缓的限制因素可能是_______而c点以后曲线上行,其原因应该是_______。
储藏种子、蔬菜或水果,控制其呼吸强度至关重要,作物生长过程中光照时间和强度是提高产量的重要因素。下图中图1表示O2浓度对细胞呼吸强度的影响,图2是光照强度对光合强度的影响。
请据图回答下列问题:
(1)由图1可知,有氧呼吸的强度是否一定比无氧呼吸的强度大?________。在A点时,无氧呼吸消耗的葡萄糖与有氧呼吸消耗的葡萄糖比例是________。
(2)在图1中的C点时,细胞中能产生ATP的场所有________,在B点时,能产生CO2的场所是________。
(3)如果某植株缺乏镁元素,则图2中的G点应向哪个方向移动?________。
(4)当光照突然由F降低至G,则叶绿体中C3的含量会________,C5的含量会________。在GF段,限制光合速率的主要因素是________,F点以后的限制因素是________。
研究者选取南瓜幼苗进行了无土栽培实验,右图为该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图,请分析回答相关问题。
(1)A点时叶肉细胞中O2的移动方向是 ,有氧呼吸过程中,葡萄糖中氧的转移途径是 。
(2)据图分析,光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度 ,温室栽培该植物,为获得最大经济效益, 应控制的最低温度为 。
(3)限制AB段CO2吸收速率的主要因素是 , 图中 点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍。
(4)研究者分别用12%的氧气和22%的氧气对两组幼苗的根系进行持续供氧。一段时间后,测得用12%的氧气处理的植株的干重显著低于另一组,原因是根部供氧速率下降,产生的能量少,影响根部细胞主动运输吸收的Mg2+等矿质元素,缺Mg2+直接影响幼苗 ,从而导致植物体光合作用速率下降。
屋顶种植植物既利于室内降温又利于改善空气质量。为了提高屋顶植物的生态效益,有人做了相关实验,绘出下列四图。请回答有关的问题。
(1)图甲中a物质形成过程中,位于叶绿体的类囊体薄膜上的________将光能转换成化学能。
(2)图乙表示在二氧化碳充足条件下,某植物光合速率与光照强度和温度的关系。在温度为10 ℃,光照强度大于________klx后,该植株光合速率不再随光照强度的增加而增加。当温度为20 ℃时,光照强度由4 klx瞬时上升至12 klx,此刻该植株叶绿体内C5的含量将______。当温度为30 ℃、光照强度小于12 klx,限制该植株光合速率主要外界因素是______。
(3)图丙表示某植物的非绿色器官在O2浓度为a,b,c,d时,CO2释放量和O2吸收量的关系图。若细胞呼吸的底物是葡萄糖,则在O2浓度为b时,无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖量的_____倍。
(4)图丁表示在适宜的条件下,一定时间内某无机盐离子从大麦幼根不同部位向茎叶的输出量和在大麦幼根相应部位积累量的变化。在自然情况下,土壤中该无机盐离子的浓度比根细胞中该无机盐离子的浓度________(填“低”或“高”),幼根表皮细胞通过________方式吸收土壤中该无机盐离子。
小球藻(一种单细胞绿藻)是研究植物生理活动的常用实验材料。小球藻的Rubisco酶具有“两面性’,CO2浓度较高时,该酶催化C5与CO2反应,完成光合作用;O2浓度较高时,该酶催化C5与O2反应,产物在线粒体中生成CO2,这种植物在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸。研究人员利用含大量氮、磷的沼液培养小球藻,进行“去除CO2低碳研究”。右图为持续通入CO2浓度为1.5%的空气下(其他条件适宜),CO2去除率与小球藻相对密度的变化曲线。请回答:
(1)Rubisco酶的存在场所为__________,其“两面性”与酶的_________(特性)相矛盾。光呼吸过程的产物除CO2的外还有__________(物质)
(2)确定小球藻是能进行光合作用的真核生物的简便方法是_______。磷被小球藻吸收后用于合成_______(至少答两项)等物质而影响光合作用。
(3)小球藻去除C02的最佳时段是_______。第8天后C02去除率下降的最可能原因______________
(4)甲、乙两图分别表示温度和光照强度对正常生长小球藻代谢的影响(其他条件均为最适状态),曲线A、B分别为小球藻的真正光合速率和呼吸速率。
①图甲中表示真正光合速率的是_______(选填“曲线A”或“曲线B”)。在40℃以后两曲线的变化趋势不同的原因是_______。
②结合图甲,图乙中小球藻CO2吸收的相对量是在温度为_______时测宗的。图乙中与图甲的两曲线交点含义相同的点是_______,此时小球藻产生ATP的场所有_______
试题篮
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