题目内容

17.在2010年5月1日至10月31日期间举行的上海世博会中,瑞士馆展馆外部的幕帷主要由大豆纤维制成,既能发电,又能天然降解;展馆顶楼将种满绿草和蒲公英,观众乘坐缆车登顶,便可闻到蒲公英的芬芳.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)由甲图可推知,与P点相比,Q点限制单株光合强度的外界因素主要是光照强度和CO2浓度(写出两种),甲实验给我们的启示是,在栽培农作物时要注意合理密植.
(2)乙图中a、b表示的物质分别是ATP、NADPH或者[H].
(3)图丙表示某植物的非绿色器官在氧浓度为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,则在氧浓度为c时,无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖的量的1.5倍.

分析 据图分析:图甲中,随种植密度的增大,单株光合作用强度逐渐减小.图乙中,a表示ATP,b表示还原氢,同时表示光合作用的光反应和暗反应过程.图丙中,氧浓度为c时,CO2释放量=4,O2吸收量=6,所以无氧呼吸释放CO2=6-3=3,消耗葡萄糖=3/2=1.5;有氧呼吸释放的CO2=6,消耗葡萄糖=6/6=1.

解答 解:(1)由图甲可知随种植密度增大,田间的通风、透光条件都变差,故与P点比,限制Q点光合强度的外界因素是光照、CO2浓度.所以甲实验给我们的启示是,在栽培农作物时要注意合理密植.
(2)乙图中光反应阶段为暗反应阶段提供ATP和[H].在光能转换成活跃的化学能的过程中,叶绿体的类囊体薄膜上发生了一系列物质变化,特别是处于特殊状态的叶绿素a分子吸收光能后激发的电子是在膜结构上传递到膜上的ATP酶等合成ATP、NADPH,同时失去电子的特殊叶绿素a分子从水中夺得电子,释放出O2.
(3)对于有氧呼吸,吸收氧气和释放二氧化碳的体积是相等的;对于无氧呼吸,只产生二氧化碳,没有氧气的吸收,所以可以以氧气的吸收为突破点.由图丙可知氧浓度为c时,CO2释放量=4,O2吸收量=6,所以无氧呼吸释放CO2=6-3=3,消耗葡萄糖=3÷2=1.5;有氧呼吸释放的CO2=6,消耗葡萄糖=6÷6=1.无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸消耗葡萄糖的量的1.5倍.
故答案为:
(1)光照强度   CO2 浓度  合理密植 
(2)ATP   NADPH或者[H]
(3)1.5

点评 本题以上海世博会场馆为信息考查光合作用和呼吸作用,意在强化学生对光合作用的过程的理解与掌握.

练习册系列答案
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5.某科学工作者为研究最适合黑藻生长的光照强度,设计了下面的实验:首先取6等分黑藻分别放入6个加入等量0.01g/mLNaHCO3溶液后用冷开水充满的广口瓶中;然后将6套装置放入暗室中,用20W、50W、75W、100W、200W和500W的台灯等距离地分别照射1-6号装置,30min后停止光照,测量光合作用产生的O2体积(密闭广口瓶内的水受到O2的排挤会从排水口一滴滴流到量筒里,根据量筒内接收的水的体积即可计算出产生的氧气体积.)实验结果如表
不同条件下氧气的释放量(mL)
组次20W(1号)50W(2号)75W(3号)100W(4号)200W(5号)500W(6号)
一1.85.09.012.021.019.0
二1.85.38.011.520.018.0
三2.05.08.012.020.019.0
平均值1.875.18.311.8320.318.70
请分析回答有关问题:
(1)该实验中的自变量是光照强度.列出实验中的两个控制变量(无关变量)CO2(或NaHCO3溶液)、温度、PH、光照时间、黑藻等.
(2)6套装置各瓶中均加入约500mL0.0lg/mLNaHCO3溶液,其作用是保证相同浓度的CO2供应.
(3)表中测得的氧气量并非光合作用实际产生的氧气量,其原因是黑藻自身的呼吸作用会消耗氧气.
(4)如果在实验过程使用了不同品种的黑藻,则这样设计违背了科学实验的单一变量原则.
(5)若将5号装置中的黑藻突然移至4号装置的条件下,短时间内光合细胞中ATP含量会降低,C3含量会升高.
(6)通过该实验还不能确定最适合黑藻生长的光照强度,请写出该如何开展进一步的探究:在100-500W范围内设置多组梯度进行实验.
(7)该科学工作者还做了另外的实验,发现经过重铬酸钾过滤后(红光透过)的光合作用放氧量比用氨饱和的4%硫酸铜溶液过滤后(蓝紫光透过)的放氧量高,说明光质(波长)也能影响光合作用强度.
9.为研究种植密度较高的玉米田中去叶对单株和群体产量的影响,研究者选取开花后3天的植株进行处理,从顶部去除不同数量叶片,每隔13天测定穗位叶的叶绿素含量和光合速率(代表单株产量),同时在一定面积的样方中测定群体光合速率(代表群体产量).结果如图.(备注:穗位叶位于植株中下部,其生长状况直接影响玉米籽粒中有机物的积累量.)
(1)叶绿素分布于组成叶绿体基粒的类囊体薄膜上,光反应阶段产生的ATP和[H]将直接参与暗反应阶段中C3的还原过程,进而形成有机物.
(2)由图1可知,去叶13天测定时,穗位叶的叶绿素含量随着去叶程度的增强而增大.本实验中,穗位叶的叶绿素含量始终高于空白对照组的处理为去除2片叶.
(3)由图2可知,随顶部去除叶片数量增加,单株的光合速率持续增加,原因可能是穗位叶获得的光照和CO2更充足.已知其他叶片的光合产物能补充穗位叶生长和玉米籽粒发育所需,若去除顶部叶片过多,可导致穗位叶和玉米籽粒的有机物输入量降低,使其积累的有机物减少,造成减产.
(4)为确认穗位叶的光合产物是否向遮光叶片运输而导致减产,可进一步设计实验:对玉米植株顶部2片叶遮光处理;用透明袋包住穗位叶,不影响其正常生长.实验时向包住穗位叶的透明袋中通入14CO2,其他生长条件适宜,一段时间后检测顶部2片遮光叶片是否有放射性.
6.回答有关动植物生命活动调节的实验研究问题:

科研人员在黑暗环境中培养水平放置的豌豆种子,获得图1所示豌豆幼苗,研究生长素(IAA)对植物背地(向上)生长的影响.
(1)豌豆幼苗中合成IAA的主要部位是幼苗的幼叶(顶端).
(2)实验一、科研人员切取幼苗的AB段(上胚轴),分别检测P侧和D侧的IAA含量.结果发现P侧的IAA浓度较高,推测该侧细胞的伸长
生长较快,导致上胚轴向上弯曲,表现出背地性.
(3)实验二、科研人员将若干幼苗分为两组,每一组切取AB段并纵剖为P侧和D侧两部分,将其中一组B端插入含有14C-IAA溶液的试管中,另一组A端插入.6h后分别测定两组不接触14C-IAA溶液一端的14C-IAA相对浓度,结果如图2.A端插入和B端插入结果相比较,说明IAA(生长素)极性运输强于非极性运输,并且P侧运输能力较强.
图3甲为人体手背皮肤(A)接受一定刺激后引起肱二头肌(E)发生收缩而产生屈肘动作的神经传导路径示意图.图3乙为图甲中某部分结构放大图,据图回答问题:
(4)当兴奋在B上传导时,兴奋部位的膜内侧电位变化为负电位→正电位(由负变正).
现切断Ⅰ处,在Ⅱ处施加适宜的电流刺激,则在A、B、C、D、E中能测到电位变化的有D、E.
(5)吗啡有镇痛作用,原因是吗啡能和图乙中[③]突触后膜上的特异性受体结合使其失去与神经递质结合的能力,从而阻断了兴奋的传递.

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