题目内容
【题目】为研究冬季温室大棚中气温和CO2浓度对某植物总光合速率的影响,研究人员将该种植物的一批长势相同的植株分为5组,设置不同的温度和CO2浓度,测定了净光合速率(Pn),实验处理及结果如下表所示:
对照组 | 实验组 | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | |||
实验处理 | 温度(℃) | 12 | 12 | 12 | 20 | 25 |
CO2浓度(100μL/L) | 6 | 10 | 15 | 15 | 15 | |
实验结果 | Pn( umol/m2 .s) | 9.7 | 13.2 | 15.1 | 23.3 | 30.9 |
(1)该实验中自变量是___________,无关变量有___________(至少答出两项)等。
(2)CO2参与到光合作用在_________(场所)被消耗,光合作用产生的O2除部分释放到外界以外,还有部分可以参与细胞有氧呼吸___________阶段。
(3)根据实验结果,可以推测冬季温室大棚中对该植物净光合速率影响较大的环境因素是___________,判断的依据是___________。
(4)若想测定各组实验条件下真光合速率,还需补充的实验是___________。(写出实验思路)。
【答案】温度和二氧化碳浓度 光照强度,植物的生长状态 叶绿体基质 第三 温度 相同CO2浓度条件下,温度改变时净光合速率变化较大 在黑暗的条件下重复上述实验,测出各组实验条件组合下植物的呼吸速率
【解析】
影响光合作用的环境因素。
1、温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。
2、二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
3、光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。
本实验的目的为研究冬季温室大棚中气温和CO2浓度对某植物总光合速率的影响,根据实验目的可知本实验的自变量为温度和二氧化碳浓度,因变量是总光合速率的变化,实验中无关变量的的处理为相同且适宜。
(1)由分析可知,该实验中自变量是温度和二氧化碳浓度,无关变量有光照强度、植物的种类、植物的长势等,无关变量的要求是相同且适宜。
(2)CO2是光合作用暗反应的原料,暗反应的场所为叶绿体基质,因此CO2在叶绿体基质中被消耗,光合作用产生的O2首先满足自身呼吸消耗,然后再释放到外界,因此可知,光合作用产生的O2除部分释放到外界以外,还有部分参与细胞有氧呼吸的第三阶段,即氧化还原氢生成水。
(3)实验结果显示,相同温度条件下,随着CO2浓度的增加,净光合速率的增加幅度较小,而当CO2浓度相同时,随着温度的升高,净光合速率的增幅很大,据此可以推测冬季温室大棚中对该植物净光合速率影响较大的环境因素是温度。
(4)真光合速率=净光合速率+呼吸速率,因此,若想测定各组实验条件下真光合速率,还需测速呼吸速率,因此需要补充测定呼吸速率的实验,具体实验设计为:在黑暗的条件下重复上述实验,测出各组实验条件组合下植物的呼吸速率,然后与净光合的数据对应相加即可求得总光合速率。
【题目】在某农田中,动植物有豌豆蚜、鳞翅目幼虫、蝉大眼蝽和利马豆。豌豆蚜和鳞翅目幼虫是利马豆的主要害虫,蝉大眼蝽可取食利马豆及两类害虫。研究人员用疏果剂处理去除部分豆荚后,测试以上动物密度的变化,结果见表(单位:个/株,疏果剂对以上动物无危害)。
物种 | 分组 | 第7天 | 第14天 | 第21天 |
蝉大眼蝽 | 对照组 | 0.20 | 0.62 | 0.67 |
处理组 | 0.20 | 0.10 | 0.13 | |
豌豆蚜 | 对照组 | 2.00 | 4.00 | 2.90 |
处理组 | 2.00 | 8.70 | 22.90 | |
鳞翅目幼虫 | 对照组 | 1.00 | 1.31 | 0.82 |
处理组 | 1.13 | 2.19 | 2.03 |
回答下列问题:
(1)调查鳞翅目幼虫的种群密度应采用________________法。施用高浓度生长素后,预测豌豆蚜的种群数量将呈______________型增长。
(2)在该生态系统中蝉大眼蝽属于第______________级消费者;蝉大眼蝽摄入有机物所含的能量,一部分流向分解者,另一部分被蝉大眼蝽同化用于______________和______________。
(3)在豌豆蚜、鱗翅目幼虫、利马豆三种生物中,蝉大眼蝽主要取食______________。
【题目】民间谚语“玉米带大豆,十年九不漏”的意思是:玉米与大豆间作种植,十年中有九年不至于欠收。研究表明,出现这一现象的原因是大豆根部有根瘤菌,根瘤菌与豆科植物的共生体系具有很强的固氮作用,能固定空气中的气态氮为植物所用。某科研小组计划在玉米大豆间作套种地块分离土壤中的根瘤菌,以研究生物固氮的相关问题。
(1)科研小组的同学通过查阅资料得知多菌灵和五氯硝基苯都有抑制真菌的作用,且查到部分实验数据如下表:含抑菌剂的培养基对土壤真菌数量的影响(个/克干土)
供试土壤 | 培养基 | ||||||
基础培养基 | 含多菌灵的培养基 | 含五氧硝基苯的培养基 | |||||
0.1克* | 0.2克* | 0.3克* | 0.1克* | 0.2克* | 0.3克* | ||
水稻土(无锡) | 201.5 | 0.11 | 0.11 | 0.25 | 4.21 | 5.00 | 3.68 |
黄棕壤(南京) | 10.52 | 0.14 | 0.16 | 0.23 | 9.32 | 15.68 | 8.64 |
红壤(江西) | 25.38 | 0 | 0 | 0 | 0.05 | 0.50 | 0 |
*300毫升基培养基加入的抑菌剂量
分离根瘤菌的过程中,用含___________(填“五氯硝基苯”或“多菌灵”)的培养基抑制真菌的效果会更明显;在含五氯硝基苯的300ml基础培养基中,加入五氯硝基苯的量与抑制真菌效果的关系是________(填“呈正相关”或“呈负相关”或“无法判断”)。
(2)实验室一般采用___________法对培养基进行灭菌。分离纯化根瘤菌时,需要对土壤浸出液进行梯度稀释的原因是___________。
(3)2019年7月16日,科学家通过基因工程方法,将一种具有固氮作用的蓝细菌A的20多个固氮基因,转移到另一种不能固氮的蓝细菌B中,在人工去除氧气的环境下,让后者获得了固氮能力。科研小组的同学指出:“基因工程的诞生需要生物学理论基础,相关技术的发明使基因工程的实施成为可能。通过基因工程将固氮基因转入单子叶植物,并经过转录和翻译产生固氮酶并不难,难的是固氮酶还要有活性。”
①催生基因工程的三个最重要的生物学基础理论是______________________。
②科学家通过基因工程的方法使大田中的普通玉米合成了上述固氮酶,但该转基因玉米不能像蓝细菌B那样进行生物固氮,根据上述材料分析其原因最可能是______________________。
【题目】受到缺钾胁迫时,植物生长发育受到影响。下表表示钾对叶绿体中ATP合成的影响。
作物 | 干物质中K2O(%) | ATP的数量(mol/h/g.叶绿素) |
蚕豆 | 3.70 | 216 |
1.00 | 143 | |
菠菜 | 5.53 | 295 |
1.14 | 185 | |
向日葵 | 4.70 | 102 |
1.60 | 68 |
(1)由表可知,钾对叶绿体中ATP合成起________(用“促进/抑制/不影响”作答)作用;进行光合作用时,叶绿体中ATP的转移方向是______;
(2)研究发现钾能使tRNA与核糖体保持协调状态,因此缺钾时, 与光合作用有关酶的合成的________(用“转录/翻译”作答)过程受阻,从而使光合作用减弱。进一步统计发现缺钾时植株叶绿素含量也降低,由此推测缺钾可影响光合作用的______阶段。
(3)实验研究发现低钾还会使叶片的气孔导度明显下降。请从该角度与正常条件中生长植株相比,低钾土壤条件中植株的长势偏小的原因是______________________ 。