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2.紫花苜蓿是极具有栽培意义的一种多年生优质饲草,被誉为“牧草之王”.有学者从植物光合生理生态角度出发,研究了低浓度(N-0)、中浓度(N-50)、高浓度(N-100)的氮素添加对陇东苜蓿生物量积累的影响,以探讨其生理机制.结果如表,请回答下列问题.如表种植当年不同生育期地上部分总生物量对氮素添加的响应
| N-0 | N-50 | N-100 | |
| 分枝期 | 41.1 | 40.8 | 47.1 |
| 初花期 | 34.7 | 41.4 | 44.2 |
| 盛花期 | 56.2 | 76.1 | 67.7 |
(2)进一步对种植当年叶绿素各组分的含量对氮素添加的响应进行了研究.结果如图.
在初花期和盛花期,中浓度氮素添加提高了叶绿素a含量,总体来看氮素添加降低了叶绿素b含量.叶绿素各组分的含量变化将直接影响光反应中光能的吸收、传递和转化(光能的吸收).
(3)为更精确研究不同水分条件下的氮素添加对紫花苜蓿生长发育的影响,研究者们进行了盆栽实验:将紫花苜蓿种子消毒后放在培养皿中,4℃黑暗环境中发芽3~4天.幼苗在A (A、无氮素营养液;B、全营养液;C、只含氮素的营养液)中生长并接种三次共生固氮菌.实验设两个水分处理和三个氮素添加水平(0mmol/L,5mmol/L,10mmol/L),若每个处理下种植10盆作为重复,每盆定苗8株,共需幼苗480株.
分析 据表分析:在初花期和盛花期增加氮素对地上部分总生物量增加明显,其中高浓度的氮素效果最为明显.
据图分析:在初花期和盛花期,中浓度氮素添加提高了叶绿素a的含量,降低了叶绿素b的含量.据此分析作答.
解答 解:(1)据表分析,在分枝期和初花期,高浓度(N-100)氮素添加提高地上部分生物量的效果更加明显.该浓度的氮素与低浓度和中等浓度的氮素添加相比,高浓度的氮素添加对盛花期生物量的影响则表现出促进效果(作用)减弱.
(2)据图分析,在初花期和盛花期,中浓度氮素添加提高了叶绿素a 的含量,总体来看氮素添加降低了叶绿素b的含量.叶绿素各组分的含量变化将直接影响光反应中光能的吸收、传递和转化(光能的吸收).
(3)为更精确研究不同水分条件下的氮素添加对紫花苜蓿生长发育的影响,需要将紫花苜蓿种子进行消毒后放在培养皿中,4℃黑暗环境中发芽3~4天.幼苗在无氮素营养液A中生长并接种三次共生固氮菌.根据题意可知实验共分为设两个水分处理和三个氮素添加水平及对照组,共6组,每组10盆,每盆6株,所以共需要480株.
故答案为:
(1)高浓度(N-100)促进效果(作用)减弱
(2)叶绿素a含量 叶绿素b含量 光能的吸收、传递和转化(光能的吸收)
(3)消毒 A 480
点评 本题结合图表主要考查影响光合作用的因素,意在强化学生对影响光合作用的因素的相关知识的理解与运用.
练习册系列答案
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12.以下实验以丰香草莓为材料,研究遮阴处理对草莓叶片光合作用的影响,旨在为草莓栽培提供理论依据.请分析回答:
遮阴对丰香草莓叶片光合色素含量的影响(mg/g)

材料用具:2叶期草莓幼苗,遮阳网(网内光强为自然光强$\frac{1}{3}$左右),光合分析测定仪等.
(1)实验步骤:选取若干生长状况相似的丰香草莓幼苗随机平均分成两组,设置为对照组和实验组,实验组用遮阳网进行处理,在相同且适宜条件下培养到植株长出6张叶片左右时,测定两种环境下各项指标如右.
(2)表中数据显示,遮阴使草莓叶片的光合色素含量提高了,进而提高草莓净光合速率的能力.
(3)图1中,对照组草莓净光合速率曲线呈现“双峰”型的原因是气孔关闭,CO2减少,净光合速率还可通过测定单位时间内二氧化碳的吸收量表示.遮阴组实验时间段内光合积累总量显著低于对照组,推测遮阴可能影响光合作用的暗反应反应,并据此继续进行实验得到图2的结果.
(4)由图2可知,遮阴处理显著提高其CO2补偿点(即指在光照条件下,叶片进行光合作用所吸收的CO2量与叶片所释放的CO2量达到动态平衡时,外界环境中CO2的浓度),使固定CO2的效率降低,可能的原因是遮阴使叶片温度降低,导致酶活性降低.
(5)综上所述,$\frac{1}{3}$左右自然光强提高了草莓叶片利用的能力.欲进一步研究本课题,可改变遮光比例进行研究.
| 处理 | 叶绿素a | 叶绿素b | 类胡萝卜素 |
| 对照 | 0.45 | 0.13 | 0.32 |
| 遮阴 | 0.52 | 0.17 | 0.38 |
材料用具:2叶期草莓幼苗,遮阳网(网内光强为自然光强$\frac{1}{3}$左右),光合分析测定仪等.
(1)实验步骤:选取若干生长状况相似的丰香草莓幼苗随机平均分成两组,设置为对照组和实验组,实验组用遮阳网进行处理,在相同且适宜条件下培养到植株长出6张叶片左右时,测定两种环境下各项指标如右.
(2)表中数据显示,遮阴使草莓叶片的光合色素含量提高了,进而提高草莓净光合速率的能力.
(3)图1中,对照组草莓净光合速率曲线呈现“双峰”型的原因是气孔关闭,CO2减少,净光合速率还可通过测定单位时间内二氧化碳的吸收量表示.遮阴组实验时间段内光合积累总量显著低于对照组,推测遮阴可能影响光合作用的暗反应反应,并据此继续进行实验得到图2的结果.
(4)由图2可知,遮阴处理显著提高其CO2补偿点(即指在光照条件下,叶片进行光合作用所吸收的CO2量与叶片所释放的CO2量达到动态平衡时,外界环境中CO2的浓度),使固定CO2的效率降低,可能的原因是遮阴使叶片温度降低,导致酶活性降低.
(5)综上所述,$\frac{1}{3}$左右自然光强提高了草莓叶片利用的能力.欲进一步研究本课题,可改变遮光比例进行研究.
13.下列关于生物变异的叙述正确的是( )
| A. | 基因突变可以使基因的种类和数量发生改变 | |
| B. | 基因上碱基对的改变一定引起基因结构的改变 | |
| C. | 染色体组整倍增加或减少,必然会导致基因种类的增加 | |
| D. | 非同源染色体某片段的移接只能发生在减数分裂中 |
17.
为研究番茄的抗冷性,将美国不同纬度和不同种的番茄幼苗培养在相同温室中,然后将所有幼苗经历7天的冷处理(0℃),再转移至温室,培养7天.统计其存活率,结果如图所示,相关叙述不合理的是( )
| A. | 生长在高低纬度的番茄之间存在地理隔离 | |
| B. | 高纬度地区的番茄更容易产生抗冷性突变 | |
| C. | 高低纬度番茄之间抗冷性的差异是长期自然选择的结果 | |
| D. | 高低纬度番茄种群之间基因频率有差异 |
7.调查发现小型湖泊中的绿藻、蓝藻是露斯塔野鲮鱼和罗氏沼虾的食物,罗氏沼虾又是露斯塔野鲮鱼的食物.图1表示不同体长露斯塔野鲮鱼的食性相对值,图2表示绿藻和蓝藻对水体中N元素、P元素吸收量及其体内藻毒素含量.

请回答问题:
(1)该湖泊中露斯塔野鲮鱼与罗氏沼虾的种间关系是竞争和捕食.
(2)若将体长为2.8cm的露斯塔野鲮鱼增重2kg,至少需要藻类30kg.
(3)调查露斯塔野鲮鱼的种群密度时,若标记个体更易被天敌发现而被捕食,则会导致种群密度估算结果偏高(填“偏高”、“偏低”或“不变”).
(4)由于该湖泊受到富含P元素的生活用水的污染,导致生物的多样性下降,某科研小组提出生态治污的方案:首先培养藻类,用于去除水体中的P元素.选择的藻类是绿藻,理由是绿藻体内的藻毒素含量低.然后投放体长大于4.2cm的露斯塔野鲮鱼控制藻类的数量.选择体长大于4.2cm的野鲮鱼,其原因是植食性比例高(食物链短,能量利用率高).
(5)科研小组又单独对罗氏沼虾的能量流动情况进行分析,结果如表(数字为能量值,单位是KJ/(cm2•a)
据表结果分析,罗氏沼虾同化量为24.6KJ/cm-2•a-1.
请回答问题:
(1)该湖泊中露斯塔野鲮鱼与罗氏沼虾的种间关系是竞争和捕食.
(2)若将体长为2.8cm的露斯塔野鲮鱼增重2kg,至少需要藻类30kg.
(3)调查露斯塔野鲮鱼的种群密度时,若标记个体更易被天敌发现而被捕食,则会导致种群密度估算结果偏高(填“偏高”、“偏低”或“不变”).
(4)由于该湖泊受到富含P元素的生活用水的污染,导致生物的多样性下降,某科研小组提出生态治污的方案:首先培养藻类,用于去除水体中的P元素.选择的藻类是绿藻,理由是绿藻体内的藻毒素含量低.然后投放体长大于4.2cm的露斯塔野鲮鱼控制藻类的数量.选择体长大于4.2cm的野鲮鱼,其原因是植食性比例高(食物链短,能量利用率高).
(5)科研小组又单独对罗氏沼虾的能量流动情况进行分析,结果如表(数字为能量值,单位是KJ/(cm2•a)
| 摄入食物中的能量 | 粪便中的能量 | 用于生长发育和繁殖的能量 | 呼吸作用散失的能量 |
| 51.6 | 27.0 | 1.5 | 23.1 |
14.下列关于群落的叙述正确的是( )
| A. | 植物群落垂直分层现象与光照有关 | B. | 动物群落水平分布一般都是均匀的 | ||
| C. | 动物群落垂直分层现象与植物无关 | D. | 植物群落水平分布现象与地形有关 |
11.下列关于细胞核的叙述,错误的是( )
| A. | 细胞核是DNA和RNA储存和复制的主要场所 | |
| B. | 限制细胞长大的因素之一是细胞核的控制能力有限 | |
| C. | 细胞衰老时细胞核体积增大,染色质收缩、染色加深 | |
| D. | 通过核孔可实现核质之间的物质交换和信息交流 |