题目内容
【题目】光合作用是自然界最为重要的化学反应,科研人员以甜瓜为对象,研究光照强度对叶绿素含量的影响,图1所示15天以后全光照和不同程度遮光对甜瓜叶片中叶绿素含量的影响结果。图2表示甜瓜初夏某天在遮光50%条件下,温度、光照强度、该植物净光合速率和气孔导度(气孔张开的程度)的日变化趋势。
(1)据图1提供的信息分析得知,该植物可通过____________以适应弱光的环境,从而保证光合作用的____________(光/暗)反应过程中捕获更多的光能。
(2)图2中,光照强度与______________基本保持一定的正相关性,18:00时净光合速率(即光合作用合成有机物的速率减去呼吸作用消耗有机物的速率)相对值为____________。6:00时叶肉细胞____________(释放/吸收)氧气。
(3)图2中,12:00~14:00时,在气孔导度、温度相对稳定条件下,净光合速率逐渐升高的主要原因是____________。
(4)据图2分析,8:00~12:00和14:00~18:00净光合速率都逐渐降低。
①8:00~12:00时间段净光合速率降低的主要原因是____________。(多选)
A.因气孔导度相对较小,CO2供应不足,光合作用减弱
B.因温度升高,呼吸作用增强
C.因光强强度减小,光合作用减弱
D.因温度、光强强度升高,光合作用减弱
②请简述14:00~18:00时间段净光合速率降低的主要原因是____________。
【答案】增加叶绿素含量 光 温度 0 释放 此时光照强度逐渐增强 AB 光强强度逐渐减小,温度逐渐降低
【解析】
本题是对叶绿体的结构和功能、叶绿体中色素的提取和分离实验、光反应与暗反应之间的关系、光合作用与呼吸作用之间的关系、温度光照强度和二氧化碳浓度对光合作用的影响的综合性考查,回忆叶绿体的结构和功能、叶绿体中色素的提取和分离实验、光反应与暗反应之间的关系、光合作用与呼吸作用之间的关系、温度光照强度和二氧化碳浓度对光合作用的影响的相关知识,然后分析题干和题图信息进行解答。
(1)分析柱形图可知,遮光的百分比越大,叶绿素含量越多,因此可以判断该植物可通过增加叶绿素含量以增强对弱光的适应能力,从而保证光合作用的光反应过程中捕获更多的光能。
(2)由图2可知:光照强度与温度基本保持一定的正相关性,18:00时净光合速率为0,6:00时植物净光合作用大于0,叶肉细胞会释放氧气供植物体所有活细胞利用。
(3)图2中,12:00~14:00时,在气孔导度、温度相对稳定条件下,净光合速率逐渐升高的主要原因是光照强度增强。
(4)①由图2可知:8:00~12:00时间段,气孔导度相对较小,CO2供应不足,光合作用减弱,同时温度升高,呼吸作用增强,消耗的有机物增多,导致净光合速率下降。
故选AB。
②14:00~18:00时间段净光合速率降低的主要原因是光强强度逐渐减小,温度逐渐降低。
【题目】目前在经济作物栽培中使用的赤霉素(GA3)大多是来自于发酵工业的产品。为提高发酵过程中赤霉素的产量,有关人员对发酵工艺开展了优化研究。请回答:
(1)下表是在不同发酵温度下,经过190小时(h)发酵后测得的赤霉菌菌丝得率(每消耗1 g还原糖所产菌丝干重)。
温度(℃) | 25 | 28 | 30 | 32 | 35 |
菌丝得率(g/g) | 0.32 | 0.36 | 0.42 | 0.43 | 0.38 |
上表中数据显示,发酵温度为_________时赤霉菌菌丝得率最高。
(2)下面图1为不同发酵温度条件下赤霉菌产赤霉素的速率(每小时、每升菌液中的合成产物量)。
综合上表中数据和图1所示结果可知,菌丝得率和GA3合成速率的________温度不同。
(3)依据上述实验结果,采用分阶段变温调控的发酵工艺后,与恒温发酵相比,GA3的产量明显提高。发酵过程中菌丝干重、残糖浓度及GA3浓度的变化如图2。发酵过程中残糖浓度下降的原因是________。
(4)鉴于菌丝产量、GA3合成速率以及维持高水平GA3产率的时间共同决定了GA3的最终产量,请综合图表中的信息,简述图2所示发酵过程前、中、后期采用3种不同温度的设计思路:______。