题目内容

在相对封闭的环境中,科技人员研究了番茄在不同条件下相关指标的变化情况,结果如下表.请分析回答:
光照强度叶绿素a与叶绿素b含量的比值C3的最大消耗率(μmol-2.s-1)有机物含量
(g.L-1)
晴天时的光照4.4631.71.9
多云天时的光照4.0711.21.2
(1)探究番茄新鲜叶片中色素的种类及相对含量,可依据
 
原理提取色素,并采用
 
法进行分离,通过观察
 
判断叶绿素a、叶绿素b的含量多少.如果滤纸条上的色素颜色较浅,其原因可能是
 
、提取色素时加入有机溶剂过多、
 
、滤纸条未干燥处理、未重复画滤液细线等.
(2)实验表明,对光能吸收较强的色素是
 
.多云天时C3最大消耗速率较小的直接原因是
 
.
(3)如图甲表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下,温度对该植物真正光合速率(实线)和呼吸速率(虚线)的影响.由甲可知,与
 
有关的酶对高温更为敏感.当环境温度为35℃时,该植物的有机物净积累量约为
 
mg/h(用CO2的量表示).预计在
 
℃时,植物生长状况达到最佳,乙是在此温度条件下绘制成的曲线,如果温度改为20℃,b点将向
 
移动,此时叶肉细胞产生ATP的场所有
 
.
考点:叶绿体色素的提取和分离实验,影响光合作用速率的环境因素
专题:
分析:实线代表的是光合作用,虚线代表的是呼吸作用,由两条曲线看出光合作用的温度范围小并且变化剧烈,超过50℃光合速率为0,而呼吸速率还很大,可推测出与光合作用相关的酶对高温更敏感.环境温度为40℃时,由图甲可知真光合作用吸收CO2速率=呼吸作用释放CO2速率,有机物积累速率为0.植物生长最佳意味着有机物积累的速率最快,光合作用与呼吸作用在同一温度下的差值最大,可以判断在30℃符合题意.
分析乙图a点代表呼吸作用的速率,b点是光补偿点,光合作用速率等于呼吸作用的速率,c点光饱和点:植物光合作用速率达到最大时所需的最小光照强度,光强超过该点,吸收的CO2不随光强增强而增加.
解答: 解:(1)叶绿素的提取用的是无水乙醇(丙酮也可以,但由于其有毒,中学实验不用),采用纸层析法进行分离,观察色素带的宽度判断叶绿素a、叶绿素b的含量多少.如果滤纸条上的色素颜色较浅,其原因可能是研磨不充分、提取色素时加入有机溶剂过多、层析液没及滤液细线、滤纸条未干燥处理、未重复画滤液细线等.
(2)相同的土壤含水量,不同的光照条件,正常光的叶绿素a含量与叶绿素b含量的比值弱光值大,对于吸收光能有更大作用的是叶绿素b,光反应生成的ATP和[H]不足,导致C3还原速率下降,C3最大消耗速率较小.
(3)实线代表的是光合作用,虚线代表的是呼吸作用,由两条曲线看出光合作用的温度范围小并且变化剧烈,超过50℃光合速率为0,而呼吸速率还很大,可推测出与之相关的酶对高温更敏感.环境温度为35℃时,由图甲可知有机物净积累量=真光合作用吸收CO2速率-呼吸作用释放CO2速率,有机物积累速率为3.5;植物生长最佳意味着有机物积累的速率最快,光合作用与呼吸作用在同一温度下的差值最大,可以判断在30℃符合题意;由30℃下降到20℃时,真光合速率下降,呼吸速率下降,光补偿点左移;植物叶肉细胞中产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质.
故答案为:(1)色素可溶于无水乙醇中          纸层析          色素带的宽度(或色素带颜色的深浅)
研磨不充分      层析液没及滤液细线
(2)叶绿素a        光照弱,光反应产生的ATP和[H]不足
(3)光合作用     3      30℃左          叶绿体、线粒体和细胞质基质(1)色素可溶于无水乙醇中          纸层析          色素带的宽度(或色素带颜色的深浅)
研磨不充分      层析液没及滤液细线
(2)叶绿素a        光照弱,光反应产生的ATP和[H]不足
(3)光合作用     3      30℃右          叶绿体、线粒体和细胞质基质
点评:本题旨在考查色素的提取和分离、光合作用的基本过程、影响光合作用速率的环境因素和细胞呼吸,意在考查能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容,综合运用所学知识解决一些生物学问题.
练习册系列答案
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(一)有关细胞的问题.
材料1《自然》杂志报道了治疗癌症的最新研究成果.该成果依据的原理是:癌细胞会吸收正常细胞无法吸收的某些有毒物质,因此可用有毒分子杀死癌细胞.研究者发现,控制合成单羧酸转运蛋白1(MCT1)的基因是将抗癌药物3-BrPA运输至细胞内的必要充足条件,即MCT1是3-BrPA的一个生物标记物,由此借助3-BrPA来杀死某些癌细胞,因此细胞MCT1的表达水平与3-BrPA的敏感性存在一定关联性,没有MCT1的癌细胞将不会对3-BrPA治疗产生反应.
说明:图示 3-BrPA作用癌细胞机理(字母表示物质,数字表示过程).表格中数据是研究者用3-BrPA对正常细胞和4种癌细胞进行死亡率实验得到的数据.
MCT1表达水平 死亡率
正常细胞 0 0
癌细胞1 中 40%
癌细胞2 低 30%
癌细胞3 高 60%
癌细胞4 0 0
1)从图中可以推断MCT1可能是
 
.
A.受体        B.载体      C.抗原    D.抗体
2)从图中可以推断3-BrPA的作用主要是抑制细胞呼吸的
 
阶段(填具体名称),从而使癌细胞无法正常代谢而死亡.
3)表中各细胞死亡率不同体现了细胞膜具有
 
的功能.
4)从材料中获得信息可以推断
 
.
A.正常细胞和癌细胞4死亡率为0的原因是其对3-BrPA的敏感性最强
B.癌细胞3死亡率最高是因为只有其具有单羧酸转运蛋白1(MCT1)的基因
C.单羧酸转运蛋白1(MCT1)的基因表达的场所是细胞的核糖体
D.细胞MCT1表达水平越高,其对于3-BrPA的敏感性越强
5)研究者测定癌细胞3的细胞周期.方法:利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养癌细胞3一段时间后再移至普通培养基中培养,不同间隔时间取样,得相应变化,如下表:
取样时间(小时) 对应变化
0 细胞核开始被标记
3 被标记细胞X开始进入分裂期
5 细胞X着丝粒开始分裂
6 细胞X分裂成两个子细胞
15 标记细胞第二次进入分裂期
78 被标记细胞的比例在减少
①癌细胞3分裂一次平均经历的时间为
 
h.实验开始时细胞核中被标记的高分子物质是
 
.
②被标记的细胞比例减少的原因
 
.

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