8.某科研组对密闭大棚内番茄的光合作用与呼吸作用进行了研究。绘出了单株番茄光合作用强度与种植密度的关系图(甲)和M点对应情况下的大棚内一天中的CO2含量的变化图(乙)。用红外测量仪在恒温不同光照下测得右表数据(实际光合量用葡萄糖表示)和植株呼吸作用释放CO2为0.6umol/h。请回答:

(1)若给大棚中的番茄植株一定量的H218O,则在适宜光照下,一段时间后可在番茄植株叶片细胞中的___________等有机物中检测到18O。

(2)在甲图中,与M点相比,N点限制单株光合作用强度的主要外界因素是       。研究中还发现,不仅单株番茄光合作用强度与种植密度呈负相关关系,番茄植株的生长也与种植密度呈负相关,番茄生长的调节方式是      ,与番茄果实发育最密切的激素是       。

(3)在图乙中DE段时,植株叶肉细胞中产生[H]和ATP的场所是__________,该段曲线形成的直接原因是_______________________。

(4)当光照强度为1klx时,番茄植株的实际光合量都为0.1umol/h,这与图乙中__________点对应的光合作用情况类似。

(5)在一定浓度范围内植物对CO2的转换率(单位时间内植物吸收的CO2与外界CO2浓度的比)为定值。光照强度为2klx实际光合量为0.27umol/h时,植物对CO2的转换率为___________。

解析:本题综合考查影响光合作用和呼吸作用的因素、图表信息转换与分析能力。(1)根据光合作用和呼吸作用过程可知,H218O→18O2→C18O2→(CH218O)。(2)由甲图可知,N点比M点密度大,单株番茄获得光照和二氧化碳都较少,单株光合作用强度就收到限制。植物生长发育的调节为激素调节,生长素的生理作用之一是促进果实发育。(3)植株叶肉细胞中产生[H]和ATP的场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体,图乙中DE段时表明植株吸收二氧化碳较少,其直接原因叶绿体中(或细胞内,或细胞间)CO2浓度偏低。(4)光合作用和呼吸作用化学式可计算出,当光照强度为1klx时,番茄植株的实际光合量等于其呼吸消耗量,这与图乙中的B和F对应。(5)根据题意,首先将0.27umol/h的葡萄糖换算为二氧化碳(0.27×6=1.62umol/h),然后再计算出的单位时间内植物吸收的CO2(1.62-0.6=1.02umol/h),最后根据题中给出的转换率计算方法,计算出植物对CO2的转换率为0.85(1.02/1.2=0.85)。

答案:

(1)葡萄糖(或糖类)  

(2)光照强度和CO2浓度  激素调节   生长素   

(3)细胞质基质、线粒体和叶绿体   叶绿体中(或细胞内,或细胞间)CO2浓度低

7.科研人员围绕培育四倍体草莓进行了探究,实验中,每个实验组选取50株草莓幼苗,并以秋水仙素溶液处理它们的幼芽,得到下图所示结果。请分析回答相关问题:

(1)秋水仙素诱导多倍体的作用机理是              。

(2)从实验结果看,影响多倍体诱导率的因素有           ,诱导形成四倍体草莓适宜的处理方法是_____________________。

(3)鉴定四倍体草莓的方法之一是观察细胞中的染色体数,鉴定时一般不宜选用当代草莓的根尖作材料,原因是         。观察时,最好选择处于分裂______期的细胞。

(4)最新研究发现多倍体植株叶片上的气孔有明显变化。科研人员取生长在同一位置、大小相近的二倍体和四倍体草莓叶片,观察并统计两种植株叶片气孔长、宽度和密度,得到下表:

倍性
气孔长度/μm
气孔宽度/μm
气孔密度/个·mm-2
二倍体
22.8
19.4
120.5
四倍体
34.7
29.6
84.3

实验结果表明四倍体植株单位叶面积上气孔总面积比二倍体植株_______。联系多倍体植株糖类和蛋白质等营养物质含量高,从光合作用角度分析,四倍体植株气孔呈现上述特点的意义在于__________________________。

本题综合考查细胞分裂、多倍体成因和图表信息分析能力。(1)秋水仙素诱导多倍体的作用机理是抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成,染色体复制后没有分离。(2)图中信息可知,秋水仙素浓度和处理时间均影响多倍体的诱导率,并且用2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗1天,诱导率较高。(3)由于实验中仅用秋水仙素溶液处理草莓的幼芽,幼根没有处理,所以根细胞中染色体数目没有发生加倍。有丝分裂中期的细胞是观察染色体数目的最佳时期。(4)分析表中数据,四倍体植株单位叶面积上气孔总面积(长×宽×气孔密度)二倍体植株的要大;单位面积上气孔总面积愈大,单位时间叶片从外界吸收二氧化碳的量就愈多,光合作用强度就愈高。

答案:

(1)抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成

(2)秋水仙素浓度和处理时间  用2%的秋水仙素溶液处理1天

(3)当代草莓植株的根细胞并没有经过诱导,染色体数目没有发生加倍  中

(4)大  有利于植株从外界吸收CO2进行光合作用

外界CO2
浓度(umol/h)
实际光合量
(umol/h)
1.2
2.4
3.6
4.8
光照强度
1klx
0.1
0.1
0.1
0.1
2klx
0.27
0.44
0.61
0.78
 0  344558  344566  344572  344576  344582  344584  344588  344594  344596  344602  344608  344612  344614  344618  344624  344626  344632  344636  344638  344642  344644  344648  344650  344652  344653  344654  344656  344657  344658  344660  344662  344666  344668  344672  344674  344678  344684  344686  344692  344696  344698  344702  344708  344714  344716  344722  344726  344728  344734  344738  344744  344752  447090 

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