题目内容
【题目】某生物研究小组在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培试验,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(整个过程呼吸作用强度恒定)。请回答下列相关问题:
(1)实验前3小时叶肉细胞产生ATP的场所有__________________,图中植物呼吸速率与光合速率相等的时间点有________________个。
(2)6h时CO2 的移动方向是__________________,由12时到18时,叶绿体内 C3 含量变化是__________________。
(3)叶绿体利用CO2 速率最大的时刻是_________h 时,前24小时比后24小时的平均光照强度______________。
(4)如果使用相同强度绿光进行实验,c点的位置将_________(填“上移”、“下移”、“不变”)。
(5)某同学要初步探究植物新鲜叶片中色素的种类及相对含量,可依据_____________原理提取色素,采用纸层析法分离色素。如果滤纸条上的色素带颜色较浅,其原因可能是________________________________(至少两点)。
(6)若a点时温室内CO2含量是88g,c点时温室内CO2 含量为44g,则 48小时后该植物有机物的积累量是__________________g。
【答案】细胞质基质和线粒体 4 由线粒体移向叶绿体 增加 36 弱 上移 色素溶于有机溶剂无水乙醇中 研磨不充分,加过多乙醇,滤纸条未干燥处理,未重复画滤液细线等 30g
【解析】
本题采用图文结合的形式,考查学生对细胞呼吸、光合作用的过程及其影响的环境因素、绿叶中色素的提取和分离等相关知识的识记和理解能力,以及获取信息、分析问题的能力。
(1) 实验前3小时,即凌晨3小时前,CO2的吸收速率不变,但室内CO2浓度逐渐增加,说明叶肉细胞的光合作用不能进行,但能进行呼吸作用,因此产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体。当呼吸速率与光合速率相等时,该植物对CO2的吸收速率为零,因此相应的时间点有4个,即6h、18h、30h、42h。
(2) 6h时,CO2的吸收速率为零,说明呼吸速率与光合速率相等,因此CO2 的移动方向是由线粒体移向叶绿体。由12时到18时,光照强度逐渐减弱,光反应产生的ATP和[H]逐渐减少,C3的还原速度减慢,C3的消耗减少,所以叶绿体内 C3 含量增加。
(3) 叶绿体利用CO2 速率最大的时刻是光合作用最强的时候,即CO2吸收速率曲线的最高点所对应的36 h时。CO2吸收速率的曲线上,6h~18h时段的峰值低于30h~42h时段的峰值,据此可推知:前24小时比后24小时的平均光照强度弱。
(4) 由于植物对绿光吸收很少,当使用相同强度绿光进行实验时,该植物的光合作用减弱,呼吸作用不变,所以植物细胞从温室中吸收的CO2将减少,图中c点的位置将上移。
(5) 提取绿叶中色素的原理是:色素溶于有机溶剂无水乙醇中。如果采用纸层析法得到的滤纸条上的色素带颜色较浅,其原因可能是:研磨不充分、加入的无水乙醇过多、滤纸条未干燥处理、未重复画滤液细线等。
(6) 若a点时温室内CO2含量是88g,c点时温室内CO2 含量为44g,则 48小时内,温室内CO2净减少了88g-44g=44g,依据如下的反应式可推知48小时后,该植物有机物的积累量是:(180×44)÷(6×44)=30g。
【题目】如图表示不同的光照强度对某植物叶片中叶绿素含量的影响,如表是相应条件下该植物的部分生长指标.
光照强度 | 平均叶面积 | 气孔密度 | 净光合速率 |
强 | 13.6 | 826 | 4.33 |
中 | 20.3 | 768 | 4.17 |
弱 | 28.4 | 752 | 3.87 |
(1)叶绿素在光合作用过程中主要吸收 . 在绿叶中色素的提取和分离实验中,四种色素中层析速率最慢的是 .
(2)据图和表中数据分析,该植物适应弱光环境的主要方式是 . 据此推测,喜阴植物的叶绿素含量可能较(填“高”或“低”).
(3)根据表中数据分析,与弱光下相比,强光下单位时间内平均每片叶的CO2吸收量(填“较少”、“相等”或“较多”).
(4)对强光下生长的该植物适度遮阴,持续观测叶色、叶面积和净光合速率,三个指标中最先发生改变的是 .