题目内容
7.回答有关光合作用的问题.在30℃和适当的CO2浓度条件下,将某植物的叶片在不同光照强度下处理,测定其光合作用速率,结果如下表.(表中正值表示CO2的吸收量,负值表示CO2的释放量.)
| 光照强度 (千勒克司) | CO2变化量 (CO2㎎/100cm2叶•小时) |
| 0 | -4 |
| 1.0 | -2 |
| 2.0 | 0 |
| 3.0 | 2 |
| 4.0 | 4 |
| 5.0 | 6 |
| 6.0 | 8 |
| 7.0 | 10 |
| 8.0 | 12 |
| 9.0 | 12 |
(1)叶片的呼吸速率是4(CO2mg/100cm2叶•小时).在光照强度为2千勒克司时,叶片光合作用合成量和呼吸消耗量相等.
(2)将该植物叶片置于8千勒克司光照下10小时,黑暗中14小时,则每100cm2叶片产生的葡萄糖中有43.6毫克转化为淀粉.
将该植物叶片置于35℃以上不同的温度条件下,测定其光合作用和呼吸作用的速率.图(一)为总光合作用速率,图(二)在黑暗条件下测定.
(3)该植物光合作用、呼吸作用开始受抑制的温度分别是40℃、50℃.
(4)对于光合作用和呼吸作用来说,对热较为敏感的是光合作用.你应用的实验证据是相对于呼吸作用速率,光合作用速率在较低的温度下开始下降.
(5)写出高温导致光合作用和呼吸作用受抑制的两个可能原因:气孔在高温时关闭;高温使光合作用的暗反应及呼吸作用中的酶活性受抑制甚至变性失活.
(6)该植物受热致死的临界温度是52℃左右.你应用的实验证据是在这一温度呼吸作用速率降至零,显示细胞死亡.
(7)蔬菜在生长过程中长期处于不致死的高温影响下,生长缓慢.请根据本研究结果,解释导致该结果的原因在不致死的高温情况,同温条件下,呼吸作用速率较光合作用高,糖的净产量减少,故蔬菜、水果贮存的糖分较少.
分析 根据表格现算出呼吸作用强度,再根据各时期的净光合作用算出实际光合作用.图一、图二中 40℃、50℃开始下降,47℃、52℃临界死亡.
解答 解(1)已知上表中正值表示C02的吸收量,负值表示C02的释放量.表格中在光照强度为0时,C02的吸收量为-4,所以叶片的呼吸速率是4(CO2mg/100cm2小时).表格中在光照强度为2千勒克司时,C02的吸收量,表示叶片光合作用合成量和呼吸消耗量相等.
(2)表格中,植物8千勒克司光照下C02的吸收量为12(CO2mg/100cm2小时),所以10小时植物的净光合作用产生的葡萄糖为12÷(6×44)×180×10=81.82mg;该植物14小时呼吸作用消耗的葡萄糖是4÷(6×44)×180×14=38.182mg,81.82mg-38.182mg=43.6mg.所以将该植物叶片置于8千勒克司光照下10小时,黑暗中14小时,则每100cm2叶片产生的葡萄糖中有43.6毫克转化为淀粉.
(3)分析图一、二可知,呼吸作用速率在40℃开始下降,光合作用在50℃开始下降,所以该植物光合作用、呼吸作用开始受抑制的温度分别是 40℃、50℃.
(4)已知该植物光合作用、呼吸作用开始受抑制的温度分别是 40℃、50℃,相对于呼吸作用速率,光合作用在较低的温度下降,所以对于光合作用和呼吸作用来说,对热较为敏感的是光合作用.
(5)气孔在高温时关闭,C02吸收不足,光合作用下降;高温使光合作用的暗反应及呼吸作用中的酶活性受抑制甚至变性失活,光合作用和呼吸作用受抑制.
(6)图中52℃时呼吸作用速率降至零,显示细胞死亡,该植物受热致死的临界温度是52℃左右.
(7)在不致死的高温下,同温条件下,呼吸作用速率较光合作用高,糖净产量减少,故蔬菜、水果储存的糖分减少,水果和蔬菜在生长季节内长期处于不致死的高温影响下,甜度会较低.
故答案是:
(1)4 2
(2)43.6
(3)40 50
(4)光合 相对于呼吸作用速率,光合作用速率在较低的温度下开始下降
(5)气孔在高温时关闭 高温使光合作用的暗反应及呼吸作用中的酶活性受抑制甚至变性失活
(6)52 在这一温度呼吸作用速率降至零,显示细胞死亡
(7)在不致死的高温情况,同温条件下,呼吸作用速率较光合作用高,糖的净产量减少,故蔬菜、水果贮存的糖分较少.
点评 本题主要考查影响光合作用速率的环境因素、细胞呼吸的过程和意义等知识点,意在考查学生对所学知识的理解程度,培养学生解题的一般思路和图表分析、获取信息、解决问题的能力.
| A. | 苏丹Ⅲ染液能将脂肪组织样液染成红色 | |
| B. | 健那绿染液能使细胞核中的核酸呈现绿色 | |
| C. | 酸性重铬酸钾溶液可用于酵母菌发酵产物的检测 | |
| D. | 双缩脲试剂由甲液和乙液组成,临用前等量混匀 |
对常春藤1年生幼苗进行控光试验,其对光的生理响应和生理生态适应性研究的部分数据见下表(叶绿素质量分数为单位叶片鲜重中叶绿素的含量).
| 处理 | 净光合 速率 | 呼吸 速率 | 叶绿素a质量分数 | 叶绿素b质量分数 |
| (μmol/m2s) | (mg/g) | |||
| 全光照(ck) | 4.6 | 1.5 | 0.82 | 0.38 |
| 全光照的68%-75%(S1) | 2.2 | 1.4 | 1.22 | 0.57 |
| 全光照的40%-49%(S2) | 1.2 | 1.3 | 1.20 | 0.59 |
| 全光照的10%-21%(S3) | 3.4 | 0.9 | 2.10 | 0.85 |
(2)与S1相比,S2条件下,常春藤积累的有机物的量减少,主要原因是光反应提供的三磷酸腺苷和还原型辅酶II(填中文名称)的量减少,光合速率下降.
(3)S3条件下,常春藤积累的有机物较S2多,可能原因是S3条件下光照强度较S2弱,其叶绿素a、b质量分数较S2条件下高,有利于更多地捕获光能,其生物学意义在于植物在遮阴条件下,增加自身叶绿素质量分数,从而提高捕获光能的能力,提高光合效率,是植物光照不足环境的一种适应.
(4)与ck比较,S3的呼吸速率减小,其可能原因是与全光照条件比较,S3光照强度减弱,温度较低,呼吸酶的活性降低,呼吸速率减弱.
(5)叶绿体色素是光合作用中光能的“捕获器”,下列选项正确的是C、D(多选)
A.四种叶绿体色素都能吸收传递转化光能
B.捕获光能的色素中含量最多的是叶绿素b
C.叶绿体色素具有选择吸收光谱的特性
D.一般情况下,绿色植物中叶绿素含量较类胡萝卜素多.
| A. | 影响胰岛A细胞分泌的刺激X最可能是血糖含量低 | |
| B. | 刺激X→①→下丘脑→②→胰岛A细胞是神经调节 | |
| C. | 靶细胞接受激素刺激后,促使肝糖原分解及非糖物质转化为血糖 | |
| D. | 激素作用后会失活,作用后同样会失活的还有神经递质、抗体和酶 |
| A. | 紫色洋葱鳞片叶外表皮适合观察质壁分离 | |
| B. | 洋葱绿色管状叶可用于叶绿体中色素提取和分离 | |
| C. | 洋葱根尖伸长区细胞适合观察细胞有丝分裂 | |
| D. | 紫色洋葱鳞片叶的内表皮可用于观察细胞中DNA和RNA的分布 |
| 调查项目 | 重入侵区 | 轻入侵区 | 未入侵区 | |
| 植物 覆盖度 | 紫茎泽兰覆盖度(%) | 67.2 | 20.3 | 0 |
| 当地植物覆盖度(%) | 3.1 | 45.8 | 52.5 | |
| 土壤 微生物 | 总真菌数(×104个) | 17.9 | 5.8 | 8.3 |
| 固氮菌(×105个) | 4.4 | 2.9 | 2.2 | |
| 硝化细菌(×104个) | 8.7 | 7.8 | 7.2 | |
| 植物可吸收的无机盐 | NO3-(mg/kg) | 92.0 | 27.9 | 15.7 |
| NH4+(mg/kg) | 53.0 | 15.3 | 5.3 | |
| 植物可吸收磷(mg/kg) | 8.7 | 3.4 | 2.6 | |
| 植物可吸收钾(mg/kg) | 351.0 | 241.5 | 302.8 | |
(1)某种植物的覆盖度可间接反映该种植物的种群密度,紫茎泽兰的覆盖度越大,在与当地草本植物对光的竞争中所占优势越大.
(2)对土壤微生物的调査中,可将土壤浸出液接种在固体(液体、固体)培养基,通过观察菌落进行初步的鉴别和计数.
(3)科研人员研究了紫茎泽兰与入侵地土壤状況变化之间的关系,由上表结果分析:
①真菌在生态系统中的主要作用是将有机物分解成无机物(作为分解者).
②用紫茎泽兰根系浸出液处理未入侵区土壤,土壤微生物的变化与重入侵区一致,说明紫茎泽兰根系的分泌物可促进土壤微生物的繁殖.
③紫茎泽兰在入侵过程中改变了土壤微生物数量,进而提高了土壤植物可吸收的无机盐量,而这又有利于紫茎泽兰的生长与竞争.这是一种反馈(正反馈)调节.
(4)紫茎泽兰的入侵作为一种干扰,使入侵地生态系统自身的结构和功能发生改变,破坏了原有的稳态.