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2025届高考生物二轮专题复习与测试板块二植物生理学专题四细胞呼吸与光合作用
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这是一份2025届高考生物二轮专题复习与测试板块二植物生理学专题四细胞呼吸与光合作用,共27页。
答案:①CO2+H2O eq \(――→,\s\up7(光能),\s\d5(叶绿体)) (CH2O)+O2 ②叶绿体类囊体薄膜 ③H2O eq \(――→,\s\up7(光)) H++O2 ④ADP+Pi+能量 eq \(――→,\s\up7(酶)) ATP、NADP++H++2e-―→NADPH ⑤将光能转变为ATP和NADPH中的化学能 ⑥CO2+C5 eq \(――→,\s\up7(酶)) 2C3 ⑦有机物中的化学能 ⑧光、CO2、温度 ⑨C6H12O6+6H2O+6O2 eq \(――→,\s\up7(酶)) 6CO2+12H2O+能量 ⑩2C3H4O3+6H2O eq \(――→,\s\up7(酶)) 6CO2+20[H]+能量(少量) ⑪24[H]+6O2 eq \(――→,\s\up7(酶)) 12H2O+能量(大量) ⑫C6H12O6 eq \(――→,\s\up7(酶)) 2C2H5OH(酒精)+2CO2+少量能量 ⑬C6H12O6 eq \(――→,\s\up7(酶)) 2C3H6O3(乳酸)+少量能量 ⑭温度、O2、H2O
考点1 细胞呼吸、光合作用过程及其关系
1.光合作用与细胞呼吸过程中物质和能量转换过程
(1)物质转换
(2)能量转换
2.不同条件下光合作用与细胞呼吸的关系
(1)真正光合速率与呼吸速率的关系(图示)
(2)关系图解
答案: eq \(□,\s\up1(1)) CO2 eq \(□,\s\up1(2)) CO2 eq \(□,\s\up1(3)) 有氧呼吸 eq \(□,\s\up1(4)) H2O eq \(□,\s\up1(5)) 暗反应 eq \(□,\s\up1(6)) 光合作用 eq \(□,\s\up1(7)) 净光合速率 eq \(□,\s\up1(8)) CO2吸收量
【真题研读】
1.(2023·广东选择考)在游泳过程中,参与呼吸作用并在线粒体内膜上作为反应物的是( A )
A.还原型辅酶Ⅰ B.丙酮酸
C.氧化型辅酶Ⅰ D.二氧化碳
解析:有氧呼吸第一个阶段发生在细胞质基质,此过程中1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,产生少量的[H];有氧呼吸第二个阶段发生在线粒体基质,该过程中丙酮酸和水彻底分解成二氧化碳和[H];有氧呼吸第三个阶段发生在线粒体内膜,该过程中[H](还原型辅酶Ⅰ)与氧气反应生成水,同时释放大量的能量,A符合题意。
2.(2024·广东选择考)2019年,我国科考队在太平洋马里亚纳海沟采集到一种蓝细菌,其细胞内存在由两层膜组成的片层结构,此结构可进行光合作用与呼吸作用。在该结构中,下列物质存在的可能性最小的是( D )
A.ATP B.NADP+ C.NADH D.DNA
解析:由题干信息可知,采集到的蓝细菌细胞内存在由两层膜组成的片层结构,此结构可进行光合作用与呼吸作用,进行光合作用时,光反应阶段可以使ADP与Pi反应形成ATP,NADP+与H+结合形成NADPH,用于暗反应,有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都可以生成NADH,而DNA存在于蓝细菌的拟核中,D符合题意。
3.(2024·广东选择考)研究发现,敲除某种兼性厌氧酵母(WT)sqr基因后获得的突变株△sqr中,线粒体出现碎片化现象,且数量减少。下列分析错误的是( D )
A.碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸
B.线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱
C.有氧条件下,WT比△sqr的生长速度快
D.无氧条件下,WT比△sqr产生更多的ATP
解析:有氧呼吸的主要场所是线粒体,碎片化的线粒体无法正常进行有氧呼吸,A正确;有氧呼吸第二、三阶段发生在线粒体,线粒体数量减少使△sqr的有氧呼吸减弱,B正确;与△sqr相比,WT正常线粒体数量更多,有氧条件下,WT能获得更多的能量,生长速度比△sqr快,C正确;无氧呼吸的场所是细胞质基质,与线粒体无关,所以无氧条件下WT产生ATP的量与△sqr相同,D错误。
[命题延伸]——判断与填空
(1)植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过一系列反应,产生NADPH、CO2和多种中间产物,该过程称为磷酸戊糖途径。该途径的中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。则与有氧呼吸相比,葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量少。( )
(2)酵母菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2。( )
(3)植物细胞产生的O2只能来自光合作用。( )
(4)弱光条件下植物没有O2的释放,说明未进行光合作用。 ( )
(5)以葡萄糖为底物的有氧呼吸过程中,水的生成发生在线粒体外膜。( )
(6)无氧条件培养酵母菌时向酵母菌培养液中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成。( )
(7)正常条件下,植物叶片的光合产物不会全部运输到其他部位,原因是__________________________________________
________________________(答出1点即可)。
(8)用差速离心法将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中,照光后有氧气释放;如果在该适宜溶液中将叶绿体外表的双层膜破裂后再照光,______(填“有”或“没有”)氧气释放,原因是__________________________________。
提示:(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)×
(7)自身呼吸作用要消耗一部分 (8)有 类囊体薄膜是H2O分解释放O2的场所,叶绿体膜破裂不影响类囊体膜的功能
【对点突破】
1.光合作用与细胞呼吸相互依存、密不可分,各自又具有相对的独立性。下图是某植物光合作用和细胞呼吸过程示意图,其中Ⅰ~Ⅶ代表物质,①~⑤代表过程。下列叙述正确的是( D )
A.图中Ⅶ被相邻细胞利用至少需要穿过5层生物膜
B.图中Ⅱ和Ⅴ、Ⅲ和Ⅵ分别是同一种物质,Ⅰ和Ⅳ是不同物质
C.图中①~⑤均伴随着ATP的合成或水解,其中③合成的ATP可被②利用
D.光合作用的产物脂肪、糖类、蛋白质的合成或分解都可通过细胞呼吸联系起来
2.(2024·广州高三模拟)酵母菌在密闭容器内以葡萄糖为底物的呼吸速率变化过程如下图所示。下列叙述正确的是( A )
A.0~6 h内,容器中O2剩余量不断减少,有氧呼吸速率先加快后减慢
B.6~8 h内,容器中O2的消耗量大于CO2的产生量
C.8~10 h内,酵母菌细胞呼吸释放的能量主要储存在ATP中
D.6~10 h内,用溴麝香草酚蓝溶液可检测到酵母菌无氧呼吸产生的酒精
解析:由题图可知,0~6 h内,酵母菌有氧呼吸速率先上升后下降,因有氧呼吸消耗O2,密闭容器内O2剩余量不断减少,A正确;6~8 h内,酵母菌进行有氧呼吸消耗的O2与产生的CO2相同,同时进行不消耗O2但产生酒精与CO2的无氧呼吸,因此在此期间,容器中的O2消耗量小于CO2产生量,B错误;8~10 h内,酵母菌只进行无氧呼吸,葡萄糖中的大部分能量转移至酒精中,少部分释放出来,其中大部分以热能的形式散失,少部分转化为ATP中的化学能,C错误;溴麝香草酚蓝溶液用于检测CO2,不能用于检测酒精,用酸性重铬酸钾溶液检测酒精,D错误。
考点2 细胞呼吸和光合作用的影响因素
1.影响细胞呼吸的因素
2.影响光合作用的因素
3.两条变化曲线的比较
答案: eq \(□,\s\up1(1)) 消耗 eq \(□,\s\up1(2)) 有氧呼吸 eq \(□,\s\up1(3)) 无氧呼吸 eq \(□,\s\up1(4)) NADPH、ATP eq \(□,\s\up1(5)) 温度 eq \(□,\s\up1(6)) CO2浓度
【真题研读】
(2023·广东选择考)光合作用机理是作物高产的重要理论基础。大田常规栽培时,水稻野生型(WT)的产量和黄绿叶突变体(ygl)的产量差异不明显,但在高密度栽培条件下ygl产量更高,其相关生理特征见下表和下图。(光饱和点:光合速率不再随光照强度增加时的光照强度;光补偿点:光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度)
分析图表,回答下列问题:
(1)ygl叶色黄绿的原因包括叶绿素含量较低和________________________,叶片主要吸收可见光中的________________光。
(2)光照强度逐渐增加达到2 000 μml·m-2·s-1时,ygl的净光合速率较WT更高,但两者净光合速率都不再随光照强度的增加而增加,比较两者的光饱和点,可得ygl________WT(填“高于”“低于”或“等于”)。ygl有较高的光补偿点,可能的原因是叶绿素含量较低和____________________。
(3)与WT相比,ygl叶绿素含量低,高密度栽培条件下,更多的光可到达下层叶片,且ygl群体的净光合速率较高,表明该群体________________________________________,
是其高产的原因之一。
(4)试分析在0~50 μml·m-2·s-1范围的低光照强度下,WT和ygl净光合速率的变化,在给出的坐标系中绘制净光合速率趋势曲线。在此基础上,分析图a和你绘制的曲线,比较高光照强度和低光照强度条件下WT和ygl的净光合速率,提出一个科学问题。_________________________________。
解析:(1)水稻叶绿体中的光合色素有4种:胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。据表格信息可知,与野生型水稻相比,黄绿叶突变体(ygl)的叶绿素含量低,类胡萝卜素/叶绿素的值较高,导致ygl叶色黄绿。类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,因此ygl叶片主要吸收可见光中的红光和蓝紫光。(2)光饱和点是光合速率不再随光照强度增加时的光照强度。据图a可知,ygl的光饱和点高于WT的。光补偿点是光合过程中吸收的CO2与呼吸过程中释放的CO2等量时的光照强度。根据图c可知,与WT相比,ygl的呼吸速率较高。据表格信息可知,与WT相比,ygl的叶绿素含量较低,当光照强度较低时,叶绿素含量低会导致光反应为暗反应提供的NADPH和ATP较少,使光合速率降低。综合上述分析可知,ygl具有较高的光补偿点的原因可能是其叶绿素含量较低和细胞呼吸速率较高。(3)与WT相比,在高密度栽培条件下,更多的光可到达ygl下层叶片,导致ygl下层叶片的光合速率较高;与WT相比,ygl的叶绿素含量低,但ygl群体的净光合速率较高,表明该群体的光能利用率较高,有机物积累量多。(4)绘制曲线图时要注意:ygl的呼吸速率约为0.9 CO2 μml·m-2·s-1,WT的呼吸速率约为0.6 CO2 μml·m-2·s-1,而且ygl的光补偿点(约为30 μml·m-2·s-1)大于WT的光补偿点(约为15 μml·m-2·s-1),具体曲线图见答案。由题可知,为保证水稻高产,可关注最适栽培密度或最适光照强度,因此可以继续探究高密度栽培条件下,WT和ygl的最适光照强度或探究在较强光照条件下,WT和ygl的最适栽培密度。
答案:(1)类胡萝卜素/叶绿素的值较高 红光和蓝紫
(2)高于 细胞呼吸速率较高 (3)光能利用率较高
(4)如图所示
探究高密度栽培条件下,WT和ygl的最适光照强度(或探究在较强光照条件下,WT和ygl的最适栽培密度)
[命题延伸]——判断与填空
(1) 某同学将一株生长正常的小麦置于密闭容器中,在适宜且恒定的温度和光照条件下培养,发现容器内CO2含量初期逐渐降低,之后保持相对稳定。关于这一实验现象的解释是初期光合速率大于呼吸速率,之后光合速率等于呼吸速率。( )
(2)柑橘在塑料袋中密封保存,可以减少水分散失、降低呼吸速率,起到保鲜作用。( )
(3)合理控制昼夜温差有利于提高作物产量。( )
(4)在禾谷类作物开花期剪掉部分花穗,叶片的光合速率会暂时下降。 ( )
(5)油料作物种子播种时宜浅播,原因是萌发时呼吸作用需要大量氧气。( )
(6)马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生。 ( )
(7)农业生产常采用间作(同一生长期内,在同一块农田上间隔种植两种作物)的方法提高农田的光能利用率。现有4种作物,在正常条件下生长能达到的株高和光饱和点(光合速率达到最大时所需的光照强度)见下表。从提高光能利用率的角度考虑,最适合进行间作的两种作物是________________,选择这两种作物的理由是________________________。
(8)将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理,该植物根细胞中溶质浓度增大,叶片中的脱落酸(ABA)含量增高,叶片气孔开度减小。与干旱处理前相比,干旱处理后该植物的光合速率会________,出现这种变化的主要原因是___________________________________________________________________。
(9)为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性,某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片,分别测定其净光合速率,结果如图所示。据图回答问题:
从图可知,A叶片是树冠________(填“上层”或“下层”)的叶片,判断依据是_____________________________。
提示:(1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)√ (6)× (7)A和C 作物A光饱和点高且长得高,可利用上层光照进行光合作用;作物C光饱和点低且长得矮,与作物A间作后,能利用下层的弱光进行光合作用 (8)降低 气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少 (9)下层 A叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度低于B叶片的
【对点突破】
1.为研究低温对作物光合特性的影响,科研人员以某作物为实验材料,以大田平均温度10 ℃为对照(CK),设置3个低温处理组T1(-2 ℃)、T2(-4 ℃)、T3(-6 ℃),结果如下表所示。回答下列问题:
(1)进行该实验时,应控制的无关变量有
___________________________________________________________(至少写出2点)
相同且适宜。根据表中数据分析,T2组的净光合速率小于T1组的,与气孔导度__________________________________
(填“有关”或“无关”),理由是
__________________________________________。
(2)低温条件下,细胞中自由水/结合水的值会____________。有研究表明,低温处理也会影响叶绿体中基粒的体积、形态及数量,为了验证该结论,可采用的方法为___________________________________________________________。
(3)为了研究低温处理对叶绿素a和叶绿素b含量的影响,可用______________法分离色素,其原理是____________________________________________。
解析:(1)由题意可知,该实验的自变量为不同的低温条件,无关变量有光照强度、CO2浓度、矿质元素、水分等。根据表中数据分析,与T1组相比,T2组净光合速率小、气孔导度低,但胞间CO2浓度高,故此时气孔导度不是制约其净光合速率的因素。(2)结合水与植物体的抗逆性有关,故低温处理时,细胞中的部分自由水会转化成结合水,从而使细胞中自由水/结合水的值降低。验证低温处理会影响叶绿体中基粒的体积、形态及数量,可采用电子显微镜观察法。(3)为了研究低温处理对叶绿素a和叶绿素b含量的影响,可用层析法分离色素,其原理是不同色素在层析液中的溶解度不同。
答案:(1)光照强度、CO2浓度、水分、矿质元素等 无关 T2 组的气孔导度小于T1组的,但其胞间CO2浓度较高 (2)降低 电子显微镜观察法 (3)层析 不同色素在层析液中的溶解度不同
2.化石燃料的大量使用是大气CO2浓度不断升高的重要因素,研究大气CO2浓度可指导农业生产。大气CO2浓度会影响叶肉细胞中CO2固定酶的含量。科研小组为研究大气CO2浓度和施氮量对小麦光合速率的影响,进行了相关实验,实验处理及结果如下图所示。回答下列问题:
(1)小麦光合速率一般不能直接测量,需要分两步进行,先在光照条件下测____________,再在黑暗环境中测______________。
(2)根据实验结果可知,在相同培养条件下,高氮素处理组的光合速率均高于低氮素处理组,原因可能是__________________________________________。
(3)若要了解低大气CO2浓度对小麦光合速率的影响,可以增设D组和E组实验。若仅考虑CO2浓度这一变量,则D组的处理是__________________________________,E组的处理是
______________________________________。
答案:(1)净光合速率 细胞呼吸速率
(2)N参与构成叶绿素和光合作用相关酶,高氮素处理组叶片中叶绿素和光合作用相关酶的含量高
(3)将低大气CO2浓度下长期生长的叶片,置于正常大气CO2浓度下培养 在低大气CO2浓度下培养
3.干旱对植物光合作用的抑制包括气孔限制和非气孔限制,前者是指干旱使气孔开放数减少,从而使光合速率下降;后者指干旱使光合结构遭到破坏或活性下降,此时胞间CO2浓度并不亏缺。科研工作者探究干旱对某植物光合作用的气孔限制和非气孔限制的实验结果如图所示。CK为对照组(土壤含水量为75%~80%),W1为轻度干旱组(土壤含水量为60%~65%),W2为中度干旱组(土壤含水量为50%~55%),W3为重度干旱组(土壤含水量为 35%~40%)。
(1)相比于对照组,在轻度干旱条件下,植物的净光合速率______________,气孔导度下降主要影响光合作用的____________阶段。
(2)相比于对照组,在中度干旱条件下,植物的净光合速率下降,同时伴随着______________和____________大幅下降,这表明净光合速率下降主要是气孔限制因素所致。浇水可解除干旱胁迫,请用文字和箭头形式说明给植物浇H eq \\al(\s\up1(18),\s\d1(2)) O形成C6H eq \\al(\s\up1(18),\s\d1(12)) O6的过程中18O的转移途径:________________________________________。
(3)在重度干旱条件下,植物胞间CO2浓度和净光合速率的变化________(填“相同”或“相反”)。研究者分析其净光合速率大幅下降主要是非气孔限制因素所致,其判断的理由是
___________________________________________________________,请你分析植物在重度干旱条
件下,生理方面的变化:①水分亏缺导致______________被破坏,从而直接影响光反应;②干旱胁迫导致将CO2固定、合成_______________________________
的一系列酶活性减弱;③光合产物的输出变慢,导致细胞内光合产物积累,阻碍了光合作用继续进行。
答案:(1)下降 暗反应
(2)胞间CO2浓度 气孔导度
(3)相反 虽然气孔导度下降,但是胞间CO2浓度升高,且叶绿素含量下降,说明植物自身光合作用利用的CO2少于该条件下可为暗反应提供的CO2浓度 类囊体薄膜 C3
事实概述类
1.研究发现,全光照条件下植物的蒸腾速率较大,水分利用效率较低。据此并结合所学知识分析,育苗时适度遮光的意义为________________________________________。
答案:适度遮光有利于降低温度、减小蒸腾速率,提高植物的水分利用效率,提高幼苗的成活率
2.给小球藻提供18O2,在小球藻合成的有机物中检测到了18O,其最可能的转化途径是________________________。
答案:有氧呼吸第三阶段 18O2与[H]结合生成了H eq \\al(\s\up1(18),\s\d1(2)) O,有氧呼吸第二阶段利用H eq \\al(\s\up1(18),\s\d1(2)) O生成C18O2,C18O2再参与光合作用的暗反应阶段生成含18O的有机物(CH eq \\al(\s\up1(18),\s\d1(2)) O)
实践应用类
3.粮食储藏过程中,有时会发生粮堆湿度增大现象,这是因为_____________________________________________。
答案:种子在有氧呼吸过程中产生了水
4.相对低温条件有利于储存果实,主要原因是___________________________________________________。
答案:低温降低了细胞呼吸相关酶的活性,减少有机物消耗
5.早春采用密闭玻璃温室育苗时,一段时间后植物光饱和点对应的光合速率往往__________(填“降低”或“升高”),植物的光补偿点会________(填“降低”或“升高”),因此要提高育苗质量应当采取
_______________________________________(答出两点即可)等措施。
答案:降低 升高 增施农家肥,适当通风
原因分析类
6.光照停止后,植物的光反应立即停止,但暗反应没有立即停止,原因是__________________________________。
答案:光反应已经产生的ATP和NADPH还可以供暗反应进行一小段时间
7.在适宜温度下,大田中光照强度处于光补偿点与光饱和点之间时,________________是限制光合作用的主要因素;光照强度高于光饱和点后农作物的光合作用不再增强的外界原因主要是______________________________________。
答案:光照强度 环境中的CO2浓度较低,导致暗反应限制了光反应
8.如果两种农作物的光补偿点相同,则它们在光补偿点时实际光合作用速率________(填“相同”“不同”或“不一定相同”),原因是_____________________________________。
答案:不一定相同 它们的呼吸速率不一定相同
9.一种农作物单独种植称为单作,不同种类农作物间行种植称为间作。某农科所要研究花生和玉米单作和间作对作物产量的影响,则应该设置________组实验。下图是某作物(花生或玉米)间作和单作时,在不同光照强度下测得的单株该作物吸收CO2的速率。假设间作与单作时各农作物间的株距相同。
(1)光照强度为a时,无论间作,还是单作,该作物的光合速率无明显差别,导致该现象的主要原因是___________________________________________。
(2)该作物很可能是________,理由是____________________________。
答案:3 (1)此时光照强度弱,光反应限制光合速率,间作和单作的光合速率均较小 (2)玉米 玉米植株比花生植株高,间作情况下玉米与玉米的间距较大,不会彼此遮光,且有利于行间通风,局部CO2浓度较高,所以间作时玉米对CO2和光能的利用优于单作,光合速率高
10.植物的CO2补偿点是指植物光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2浓度,CO2饱和点是指植物光合速率达到最大值时环境中的最低CO2浓度。在适宜温度、一定光照条件下,某兴趣小组分别测定了玉米、小麦幼苗的CO2补偿点和CO2饱和点,测定结果如下表。
(1)据表分析,在CO2浓度为40 μml/L的环境中培养小麦幼苗,限制小麦幼苗光合速率的主要环境因素是_______________________________________________。
(2)若将正常生长的玉米、小麦幼苗放置在同一密闭小室中培养,一段时间后发现两种植物的光合速率都降低,原因是_________________________________________。
继续培养,玉米、小麦幼苗存活时间更长的是____________,判断理由是______________________________________。
答案:(1)CO2浓度 (2)植物在光下进行光合作用吸收CO2的量大于呼吸作用释放CO2的量,使密闭小室中CO2浓度降低,光合速率也随之降低 玉米 玉米的CO2补偿点比小麦的低,在相对较低的CO2浓度下仍然存在有机物的积累
11.CO2浓度增加会对植物光合作用速率产生影响。研究人员以大豆、甘薯、花生、水稻、棉花作为实验材料,分别进行三种不同实验处理,甲组提供大气CO2浓度(375 μml·ml-1),乙组提供CO2浓度倍增的环境(750 μml·ml-1),丙组先在CO2浓度倍增的环境中培养60 d,测定前一周恢复为大气CO2浓度。整个生长过程保证充足的水分供应,选择晴天上午测定各组的光合作用速率。结果如下图所示。
(1)与甲组相比,乙组CO2浓度倍增,光合作用速率并没有倍增,此时限制光合速率增加的因素有___________________________。
(2)解释丙组的光合速率比甲组低的原因:______________________________________。
答案:(1)光照强度的限制(NADPH和ATP的供应限制)、固定CO2的酶活性不够高、C5的再生速率不足、有机物在叶绿体中积累较多等
(2)植物长期处于CO2浓度倍增环境下,降低了固定CO2的酶含量或活性,当恢复到大气CO2浓度后,已经降低的固定CO2的酶的含量或活性未能恢复,又失去了高浓度CO2的优势,因此会表现出比大气CO2浓度下更低的光合速率
判断依据类
12.甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图所示。甲、乙两种植物单独种植时,如果种植密度过大,那么净光合速率下降幅度较大的植物是__________,判断的依据是__________________________________________。
答案:甲 光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙的大,种植密度过大,植株接受的光照强度减弱,导致甲植物的净光合速率下降幅度比乙的大
13.科研人员向离体叶绿体悬浮液中加入适量NaHCO3溶液和必要物质,在适宜条件下进行闪光实验。结果如下图:
据图推测,光照总时间和实验时间相同的情况下,闪光照射的光合作用合成有机物的量与连续光照下的光合作用合成有机物的量相同吗?____________,判断的依据是___________________________________________________________。
答案:不相同 光照总时间和实验时间相同的情况下,闪光照射的光合作用合成有机物的量较多。因为闪光照射,暗反应更能充分利用光反应提供的NADPH和ATP
实验探究类)
14.生活在干旱地区的一些植物 (如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2,吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用。若以pH作为检测指标,请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式。(简要写出实验思路和预期结果)__________________________________________________
_________________________________________。
答案:实验思路:取若干生理状态相同的植物甲,平均分为A、B两组,将A组置于干旱环境中培养,B组置于水分充足的环境中培养,其他条件保持相同且适宜。培养一段时间后,先在夜晚分别测定A、B两组植物甲细胞液的pH并记录,再在白天分别测定其细胞液的pH并记录。预期结果:与夜晚测量的pH相比,A组白天测量的pH升高,而B组白天测量的pH变化不大,可以证明植物甲在干旱环境下存在这种特殊的CO2固定方式
15.异戊二烯能清除活性氧,降低高温、强光等环境因素对类囊体薄膜造成的伤害。下图是叶肉细胞中合成异戊二烯的有关过程,其中A、B代表相关细胞器。回答下列问题:
(1)当光照强度突然增强时,短时间内A细胞器中的3-磷酸甘油醛的含量__________。长时间的高温、强光等环境因素对类囊体薄膜造成伤害后,会直接影响图中________________________(填物质名称)的产生,进而影响光合作用和细胞呼吸。
(2)高温下呼吸链受抑制,耗氧量下降,异戊二烯合成量增加,主要原因是高温下叶片的呼吸作用降低,使向叶绿体输送的__________________________量增加,促进了异戊二烯的合成。
(3)为进一步验证高温可使呼吸链受抑制,导致异戊二烯合成增多,科研人员用呼吸链抑制剂等进行了如下实验,完成下表:
答案:(1)增多 ATP、NADPH和O2(缺一不可) (2)磷酸烯醇式丙酮酸 (3)不加入 不加入呼吸抑制剂 加入呼吸抑制剂 正常温度(或常温)
一、选择题
1.对酵母菌进行处理,获得细胞质基质和线粒体。用超声波使线粒体破碎,线粒体内膜可反卷成小的膜泡,原来内膜的内侧面位于膜泡的外表面。下列四支试管在适宜温度下不会产生CO2的是( C )
A.葡萄糖+细胞质基质
B.丙酮酸+细胞质基质
C.葡萄糖+小膜泡
D.丙酮酸+线粒体基质
解析:酵母菌的细胞质基质可以利用葡萄糖进行无氧呼吸产生CO2,A不符合题意;酵母菌的细胞质基质可以利用丙酮酸进行无氧呼吸的第二阶段,产生CO2,B不符合题意;小膜泡虽然由线粒体内膜反卷而成,是有氧呼吸第三阶段的场所,但线粒体不能直接利用葡萄糖进行有氧呼吸,故不会产生CO2,C符合题意;酵母菌可以利用丙酮酸在线粒体基质中进行有氧呼吸的第二阶段,产生CO2,D不符合题意。
2.(2024·江门高三一模)线粒体中的细胞色素c参与了有氧呼吸的第三个阶段反应。当细胞受到凋亡信号刺激时,细胞色素c被释放到细胞质基质,并与A蛋白结合可引起细胞凋亡。下列叙述错误的是( B )
A.线粒体的嵴上有细胞色素c的存在
B.释放细胞色素c能促进线粒体合成ATP
C.A蛋白的结构改变后可能引发细胞癌变
D.细胞凋亡的过程受遗传机制的严格调控
解析:细胞色素c参与了有氧呼吸的第三个阶段反应,其存在于线粒体内膜上,线粒体的嵴是由内膜折叠形成的,A正确;当细胞受到凋亡信号刺激时,细胞色素c被释放到细胞质基质,释放细胞色素c不利于线粒体合成ATP,B错误;A蛋白的结构改变后无法引起细胞凋亡,可能引发细胞癌变,C正确;细胞凋亡受细胞内基因控制,其过程受遗传机制的严格调控,D正确。
3.(2024·大湾区高三二模)为验证酵母菌的呼吸方式,某小组进行了实验,实验方案和结果如下表所示。下列对①~④的判断错误的是( C )
注:BTB 为溴麝香草酚蓝溶液。
A.①为“是” B.②为“否”
C.③为“蓝色” D.④为“橙色”
解析:为验证酵母菌的呼吸方式,实验的自变量为是否有氧气,酸性重铬酸钾变成灰绿色的组别是酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸的组别,酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和CO2,有氧呼吸的产物为CO2和水,所以①为“是” ,②为“否”,③为“黄色”, ④为“橙色”,C错误,A、B、D正确。
4.植物叶片中的色素对植物的生长发育有重要作用。下列有关叶绿体中色素的叙述,错误的是( D )
A.氮元素和镁元素是构成叶绿素分子的重要元素
B.叶绿素和类胡萝卜素存在于叶绿体中类囊体的薄膜上
C.用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液,其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰
D.叶绿体中的色素在层析液中的溶解度越高,随层析液在滤纸上扩散得越慢
解析:叶绿素由C、H、O、N、Mg组成,A正确;叶绿体中吸收光能的色素(叶绿素和类胡萝卜素)分布在类囊体薄膜上,B正确;类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,用不同波长的光照射类胡萝卜素溶液,其吸收光谱在蓝紫光区有吸收峰,C正确;叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,D错误。
5.(2024·佛山高三二模)PSⅡ是由D1蛋白、色素分子等组成的复合体,可以使水分解产生H+和氧释放到类囊体腔中,D1极易受到活性氧(简称ROS,属于自由基)的破坏。光反应过程中可以产生ROS,适宜光照条件下,ROS的产生和消除之间存在动态平衡,不会破坏D1。据此推测下列说法错误的是( B )
A.PSⅡ分布在叶绿体类囊体薄膜上,能够利用光能参与水的光解
B.D1蛋白和色素分子都是由核糖体合成后转移到内质网中加工的
C.光照强度过强,可能引起ROS产生过多,导致D1结构被破坏
D.可以用无水乙醇提取并通过层析法分离PS Ⅱ中的色素分子
解析:PSⅡ是由D1蛋白、色素分子等组成的复合体,可以使水分解产生H+和氧释放到类囊体腔中,可知PSⅡ分布在叶绿体类囊体薄膜上,能够利用光能参与水的光解,A正确;色素分子不是蛋白质,不是由核糖体合成后转移到内质网中加工的,B错误;适宜光照条件下,ROS的产生和消除之间存在动态平衡,不会破坏D1,但光照强度过强,可能引起ROS产生过多,导致D1结构被破坏,C正确;色素能够溶解在无水乙醇中,可用无水乙醇提取并通过层析法分离色素,D正确。
6.(2024·广州高三模拟)绿眼虫是一种生活在水中的单细胞原生生物,含有呈星状的叶绿体。在光照下,绿眼虫可以通过光合作用制造副淀粉体(与淀粉相似,但不能与碘产生蓝色反应);在黑暗环境中,绿眼虫可以摄入周围环境中的有机养料满足生命活动的需求。下列说法正确的是( B )
A.由于绿眼虫细胞具有细胞骨架,叶绿体在细胞中不移动
B.不同环境中绿眼虫的颜色可能不同,相应水体中的溶氧量可能不同
C.绿眼虫在光照下和黑暗环境中代谢类型不同,直接能源物质完全不同
D.可根据能否与碘产生蓝色反应判断绿眼虫是否进行光合作用
解析:绿眼虫含有叶绿体,叶绿体随细胞质流动而流动,A错误;叶绿素的合成需要有光照,黑暗环境中叶绿素不能合成,不同环境中绿眼虫的颜色可能不同,光合作用强度不同,相应水体中的溶氧量可能不同,B正确;绿眼虫在光照下和黑暗环境中代谢类型不同,但ATP均可作为直接能源物质,C错误;根据题意可知,绿眼虫通过光合作用制造的副淀粉体与淀粉相似,但不能与碘产生蓝色反应,故不能根据是否与碘产生蓝色反应判断绿眼虫是否进行光合作用,D错误。
7.(2024·惠州高三一模)图甲为某单子叶植物种子萌发过程中干重的变化曲线,图乙为其萌发过程中细胞呼吸相关曲线。不能得出的结论是( A )
A.图乙两条曲线相交时,有氧呼吸开始大于无氧呼吸速率
B.与休眠种子相比,萌发种子胚细胞中自由水/结合水的值会增大
C.A点(曲线最低点)时,光照下萌发种子合成ATP的细胞器有叶绿体和线粒体
D.与休眠种子相比,萌发种子胚细胞内RNA种类将会增多
解析:结合题图分析可知:图乙两条曲线相交时,O2吸收量与CO2释放量相等,此时,细胞只进行有氧呼吸,A符合题意;与休眠种子相比,种子在萌发初吸水,自由水/结合水的值会增大,细胞代谢加快,B不符合题意;A点时萌发的种子进行光合作用的强度等于呼吸作用强度,此时光照下植物同时进行光合作用和呼吸作用,故能产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体,C不符合题意;与休眠种子相比,萌发种子的代谢旺盛,物质分解等过程增强,故其胚细胞内RNA种类将会增多,D不符合题意。
8.(2024·广州高三模拟)光照充足时,叶肉细胞中Rubisc催化O2与CO2竞争性结合C5。O2和CO2与Rubisc的亲和力与各自的相对浓度有关,相对浓度高则与酶的亲和力高。O2与C5结合后经一系列的反应,最终释放CO2的过程称为光呼吸。下图中实线部分表示植物叶肉细胞的光合作用和光呼吸等正常的生命活动过程,虚线部分表示为科学家通过基因工程所构建的新的光呼吸代谢支路。下列叙述错误的是( D )
A.酶Rubisc既能催化CO2的固定,又能催化C5与O2反应
B.光呼吸会消耗一部分C5,从而降低光合作用产量
C.新的光呼吸代谢支路,有利于植物积累有机物
D.在农业生产中,可通过给大棚通风的方式,提高农作物的光呼吸过程
解析:叶肉细胞中Rubisc既可催化CO2与C5反应生成C3,又可催化O2与C5生成C3与C2,A正确;光呼吸中O2与C5结合生成C3与C2,消耗一部分C5,使参与CO2固定的C5减少,导致光合作用产量降低,B正确;新的光呼吸代谢支路将C2转化为叶绿体内的CO2,增大叶绿体中CO2浓度,有利于植物积累有机物,C正确;在农业生产中,给大棚通风可加快大棚中的气体交换速率,增加大棚中的CO2浓度,降低O2浓度,可降低农作物的光呼吸,D错误。
9.我国数千年农耕史从未间断,智慧的劳动人民总结出许多农作经验,口口相传。下列关于农谚的分析,错误的是( C )
解析:矿质元素大多以离子形式被植物吸收,所以在下雨前施肥是因为矿质元素溶解在水中容易被植物的根系吸收,A正确;杂草和农作物都是植物,需要进行光合作用,杂草过多会与农作物竞争阳光、CO2以及土壤中的矿质元素等,影响农作物的光合作用,从而降低产量,B正确;细胞内的许多生物化学反应需要水的参与,同时水分是光合作用的原料,所以“稻如莺色红,全得水来供”说明水的重要性,但是水分过多会造成水稻根部缺乏氧气,进行无氧呼吸,导致烂根,最终影响产量,C错误;农谚“六月不热,五谷不结”,表明谷子的生命活动受环境温度的影响,D正确。二、非选择题
10.研究发现,水稻叶肉细胞在强光、高浓度O2条件下,存在吸收O2、释放CO2的现象,该过程与光合作用同时发生,称为光呼吸,具体过程如下图所示。请回答下列问题:
(1)据图推测,水稻叶片中消耗O2的具体场所有______________________。若突然停止光照,短时间内C5的含量将__________(填“增加”“减少”或“不变”)。
(2)若用放射性同位素14C标记C5,则在正常细胞光呼吸过程中放射性的转移途径为C5→___________________________________________________________________,参与该过程的细胞结构有
______________________________________。
(3)当环境中CO2与O2含量比值__________(填“偏高”或“偏低”)时,叶片容易发生光呼吸。光呼吸的存在会明显降低水稻产量,原因是____________________________。
(4)我国科研团队通过多基因转化技术将GLO(乙醇酸氧化酶)基因、OXO(草酸氧化酶)基因和CAT(过氧化氢酶)基因导入水稻叶绿体基因组,构建了一条新的光呼吸代谢支路(简称GOC支路),显著提高了水稻的光合效率。请你阐明GOC工程水稻株系产量提高的机制:___________________________________________________________。
解析:(1)植物叶肉细胞的叶绿体基质在光下可进行光呼吸过程,吸收O2、释放CO2;在有氧呼吸的第三阶段线粒体内膜上,O2和[H]结合生成水,因此水稻叶片中消耗O2的具体场所有叶绿体基质和线粒体内膜。若突然停止光照,光反应阶段产生的ATP和NADPH的含量降低,导致C3的还原速率降低,C5的生成速率降低,而CO2的固定过程正常进行,C5的消耗速率不变,因此突然停止光照,短时间内C5的含量将减少。(2)由图可知,在正常细胞光呼吸过程中,首先在叶绿体中,C5与O2反应生成1C3酸与乙醇酸,乙醇酸从叶绿体转移至过氧化物酶体中转化为乙醛酸,乙醛酸在过氧化物酶体中转化成甘氨酸,甘氨酸在线粒体中转化为CO2,因此,若用放射性同位素14C标记C5,则在正常细胞光呼吸过程中放射性的转移途径为C5→乙醇酸→乙醛酸→甘氨酸→CO2,参与该过程的细胞结构有叶绿体、过氧化物酶体、线粒体。(3)水稻叶肉细胞在强光、高浓度O2条件下,存在光呼吸现象,当环境中CO2与O2含量比值偏低时,叶片容易发生光呼吸。当光呼吸现象较强时,O2竞争性地与Rubisc结合,导致其催化CO2与C5的固定过程减弱,光合作用合成的有机物减少,因此,光呼吸的存在会明显降低水稻产量。(4)通过多基因转化技术将GLO(乙醇酸氧化酶)基因、OXO(草酸氧化酶)基因和CAT(过氧化氢酶)基因导入水稻叶绿体基因组,光呼吸产生的部分乙醇酸能直接在叶绿体内被催化为草酸并最终完全分解为CO2,提高叶绿体中的CO2浓度,从而抑制光呼吸,提高植物的光合效率,使水稻增产。
答案:(1)叶绿体基质和线粒体内膜 减少 (2)乙醇酸→乙醛酸→甘氨酸→CO2 叶绿体、过氧化物酶体、线粒体
(3)偏低 O2竞争性地与Rubisc结合,导致其催化CO2与C5的固定过程减弱,光合作用合成的有机物减少
(4)GOC型水稻光呼吸产生的部分乙醇酸能直接在叶绿体内被催化为草酸并最终完全分解为CO2,提高叶绿体中的CO2浓度,从而抑制光呼吸,提高植物的光合效率,使水稻增产
11.高温和干旱环境会影响玉米产量。为研究高温、干旱对玉米光合速率的影响,某科研小组进行了相关实验,结果如下表所示。回答下列问题:
(1)若要分析高温对玉米光合速率的影响,应该分析哪几组实验的数据?_______________________________________。
(2)表中数据表明,D组实验条件下玉米光合速率最低。分析其原因最可能是高温、干旱条件下,玉米植株_______________________________________________________________________________,
暗反应减弱,从而导致光合速率下降;还可能与玉米叶肉细胞中色素含量降低有关,利用层析法初步判断其色素含量是否降低的方法是比较A组和D组___________________________________________________________。
(3)有研究表明,长期处于干旱环境中的玉米,重新种回水分适宜的环境中,玉米植株的光合速率反而降低。请利用表中的实验材料及实验条件设计实验进行验证。简要写出实验思路:___________________________________________________________。
解析:(1)分析高温对玉米光合速率的影响,其中自变量为温度的高低,无关变量均要相同且适宜,所以应该分析A、C组实验的数据。(2)表中数据表明,D组实验条件下玉米光合速率最低,最可能是高温、干旱条件下玉米植株为减少水分散失,部分气孔关闭,CO2吸收量减少,导致CO2的固定减弱,暗反应减弱,从而导致光合速率下降。色素分离的原理是各色素随层析液在滤纸条上的扩散速度不同,从而分离色素,溶解度高的扩散得快,反之则慢。利用层析法初步判定玉米叶肉细胞中色素含量是否降低的方法是比较A组和D组玉米叶肉细胞中的色素在滤纸条上分离后的色素带宽窄和颜色深浅。(3)由题意可知,此实验的自变量为长期处于干旱环境中的玉米是否重新种回水分适宜的环境中,因此实验材料要选择经过干旱处理的植株,因变量为光合速率的大小,无关变量均要相同且适宜。按照对照的思想,需要设计两组实验,一组重新种回水分适宜的环境中,另一组继续干旱处理。实验设计思路为将B组条件下生长了较长时间的玉米均分为两组,一组移栽到A组条件下种植,另一组在原条件下继续种植,相同时间后分别测定并比较二者的光合速率大小。
答案:(1)A、C 组 (2)为减少水分散失,部分气孔关闭,吸收的CO2减少 玉米叶肉细胞中的色素在滤纸条上分离后的色素带宽窄和颜色深浅 (3)将B组条件下生长了较长时间的玉米均分为两组,一组移栽到A组条件下种植,另一组在原条件下继续种植,相同时间后分别测定并比较二者的光合速率大小
12.科研工作者以长势良好的两年生夹竹桃为研究对象,探究干旱对其光合特性的影响,下图表示夹竹桃叶片的实验结果(气孔导度是指气孔张开的程度,胞间CO2浓度是指叶肉细胞间的CO2浓度)。
回答下列有关问题:
(1)在干旱处理组中,叶片的光合速率小于其______________速率,导致净光合速率为负值;形成3-磷酸甘油酸的场所是___________________________________________________________。
(2)植物激素在植物光合作用对缺水的响应中发挥重要作用,其中____________(填激素名称)在气孔导度下降过程中起主要作用。植物生长发育的调控是由____________调控、激素调节和________因素调节共同完成的。
(3)导致光合速率下降的原因可能来自两个方面:一是由于干旱,气孔导度降低,限制了CO2的供应,即发生了气孔限制;二是由于干旱,叶肉细胞中的________的活性降低,即发生了非气孔限制。根据以上实验结果可知,夹竹桃在干旱条件下主要发生了________限制,理由是___________________________________________________________________。
解析:(1)题图显示,在干旱处理组中,夹竹桃的净光合速率小于0,而净光合速率等于真正光合速率与细胞呼吸速率之差,因而可推测叶片的光合速率小于其细胞呼吸速率;3-磷酸甘油酸是CO2固定的产物,该过程发生的场所是叶绿体基质。(2)植物激素在植物光合作用对缺水的响应中发挥重要作用,其中脱落酸在气孔导度下降过程中起主要作用。植物生长发育的调控是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。(3)题中实验结果显示,干旱组的气孔导度明显下降,但其胞间CO2浓度却高于对照组,据此可推测,夹竹桃在干旱条件下主要发生了非气孔限制,可能是干旱导致光合作用相关酶的活性下降,进而引起光合速率下降,或在干旱条件下,气孔关闭对光合速率的影响远远小于酶活性下降对光合速率的影响。
答案:(1)细胞呼吸(呼吸作用) 叶绿体基质 (2)脱落酸 基因表达 环境 (3)光合作用相关酶(酶) 非气孔 干旱时气孔导度下降,胞间CO2浓度反而上升,可能是干旱导致光合作用相关酶的活性下降,进而引起光合速率下降,或在干旱条件下,气孔关闭对光合速率的影响远远小于酶活性下降对光合速率的影响(答案合理即可)
13.(2024·肇庆高三二模)为探究提高某种植物产量的环境条件,研究人员探究了CK组(对照组,大气CO2浓度和自然降水条件)、EC组(2倍大气CO2浓度和自然降水条件)和EW组(大气CO2浓度和降水量增加15%)对该植物净光合速率的影响,结果如图1所示,图2表示植物光反应过程。回答下列问题:
(1)据图1可知,________________________和适当增加降水量可提高该植物的净光合速率,推测适当增加降水量可能使气孔的开放度增加,从而增加CO2的吸收量,以充分利用光反应产生的________________,提高暗反应速率,进而提高净光合速率。
(2)据图2分析,PS Ⅰ和PS Ⅱ主要功能的共性是对光能进行________________,图中电子最初来源于________,最终传递给受体生成________________。
(3)据图2分析,在PS Ⅱ的作用下,类囊体内的H+浓度远高于类囊体外,其生理学意义是___________________________________________________________
___________________________________________________________。
(4)若该植物叶肉细胞在翻译过程中有一个tRNA 的反密码子为5′-GAA-3′,则其携带的氨基酸为________(密码子:5′-CUU-3′亮氨酸,5′-UUC-3′苯丙氨酸,5′-GAA-3′谷氨酸,5′-AAG-3′赖氨酸)。
解析:(1)图1的三个组中,在一定范围内,净光合速率均随光照强度增加而增加,且增加CO2浓度和降水量的两组的净光合速率均比对照组的高。因此适当提高CO2浓度、增加光照强度和适当增加降水量可提高该植物的净光合速率。暗反应利用光反应产生的NADPH、ATP来产生有机物。(2)图2中两个光学体系都能吸收、传递与转化光能。图中的电子最初来源于水的光解,最终传递给受体生成NADPH。(3)类囊体内的H+浓度远高于类囊体外的意义是通过H+从高浓度侧向低浓度侧的转运过程,为ATP的合成提供能量。(4)tRNA的反密码子为5′-GAA-3′,对应的密码子是5′-UUC-3′,对应携带的氨基酸是苯丙氨酸。
答案:(1)适当提高CO2浓度、增加光照强度 NADPH、ATP (2)吸收、传递与转化 H2O NADPH (3)通过H+从高浓度侧向低浓度侧的转运过程,为ATP的合成提供能量 (4)苯丙氨酸
14.(2024·广州高三一模)盐胁迫会使水稻叶片失水,对水稻生理和生长等多方面造成影响。为探讨脱落酸在水稻应对逆境中的作用,研究者将不同生长时期的水稻均分为CN、N1、N2、S、SN1和SN2共6组进行相关实验。各组的处理方法见下表(结果如下图所示):
回答下列问题。
(1)为研究脱落酸在水稻应对不同浓度的盐胁迫中所起的作用,实验中X的具体操作为_____________________。
(2)叶绿体中的叶绿素包括________________,这些叶绿素与蛋白质结合形成复合体,主要在________________上发挥作用。
(3)分析CN、N1和N2三组,得出的实验结论为盐胁迫可降低叶绿素含量;在相同生长时期内,________________________;在相同浓度盐胁迫时,______________________________________。
(4)盐胁迫会抑制水稻叶片的光合作用。另有实验结果表明,脱落酸可以减轻这种抑制作用,据图表分析其原因可能是
_____________________________________。
解析:(1)为研究脱落酸在水稻应对不同浓度的盐胁迫中所起的作用,其自变量为不同浓度的盐溶液以及是否使用脱落酸,根据表格可知,CN、N1、N2三组水稻不能用脱落酸处理,S、SN1和SN2三组使用一定浓度的脱落酸处理(包含溶解脱落酸的溶剂),故实验中 X 的具体操作为用等量的溶解脱落酸的溶剂处理。(2)叶绿体中的叶绿素包括叶绿素 a 和叶绿素 b。叶绿素分布在类囊体薄膜上,故叶绿素与蛋白质结合形成复合体,主要在类囊体薄膜上发挥作用。(3)根据柱形图并比较CN(对照组)、N1(实验组) 和N2(实验组) 三组的叶绿素含量可得出的实验结论为盐胁迫可降低叶绿素含量;在相同生长时期内,较高浓度的盐溶液对叶绿素含量影响更大;在相同浓度盐胁迫时,抽穗期的叶绿素含量下降程度更显著。(4)根据柱形图并比较拔节期S(对照组)、SN1(实验组)和SN2(实验组)三组可知,用一定浓度的脱落酸处理,SN2组叶绿素含量>SN1组叶绿素含量>S组叶绿素含量,说明脱落酸能提高盐胁迫条件下叶片的叶绿素含量。因此脱落酸可以减轻盐胁迫对水稻叶片光合作用抑制作用是因为脱落酸能提高盐胁迫条件下叶片的叶绿素含量,有利于植物利用光能。
答案:(1)用等量的溶解脱落酸的溶剂处理 (2)叶绿素 a 和叶绿素 b 类囊体薄膜 (3)较高浓度的盐溶液对叶绿素含量影响更大 抽穗期的叶绿素含量下降程度更显著
(4)脱落酸提高盐胁迫条件下叶片的叶绿素含量,有利于植物利用光能水稻材料
叶绿素/(mg/g)
类胡萝卜素/(mg/g)
类胡萝卜素/叶绿素
WT
4.08
0.63
0.15
ygl
1.73
0.47
0.27
作物
A
B
C
D
株高/cm
170
65
59
165
光饱和点/
(μml·m-2·s-1)
1 200
1 180
560
623
处理
净光合速率/(μml·m-2·s-1)
气孔导度/(μml·m-2·s-1)
蒸腾速率/(μml·m-2·s-1)
胞间CO2浓度/(μml·ml-1)
CK
16.2
512.6
3.7
261.4
T1
13.3
376.1
2.6
230.6
T2
8.6
272.8
1.8
276.3
T3
6.5
183.6
1.6
310.5
项目
植物
玉米
小麦
CO2补偿点
12 μml/L
23 μml/L
CO2饱和点
34 μml/L
50 μml/L
实验步骤
简要操作过程
取材
取生长健壮且长势一致的叶片,均分为3组,将叶片的叶柄浸入相应的完全营养液中
设置对
照组
第1组作为对照组,________(填“加入”或“不加入”)呼吸抑制剂
设置实
验组
第2组___________________________________________________________,
第3组___________________________________________________________
不同温
度处理
第1、3组________处理,第2组高温处理
结果
测定
一段时间后,测定3组叶片中的异戊二烯的含量
预期
结果
第2、3组叶片中的异戊二烯含量相当,均高于第1组
培养液
葡萄糖溶
液浓度
是否通
入氧气
BTB
检测
酸性重铬
酸钾检测
酵母菌
培养液
5%
①
黄色
④
酵母菌
培养液
5%
②
③
灰绿色
选项
农谚
作用或原理
A
追肥在雨前,一夜长一拳
肥料中的矿质元素溶解在雨水中能更好地被植物的根系吸收
B
勤除草,谷粒饱
减少杂草与农作物之间对阳光、CO2和空间等资源的竞争
C
稻如莺色红(水稻盈实),全得水来供
水分越充分,越能促进水稻的光合作用,提高产量
D
六月不热,五谷不结
谷物结种需要适宜的温度,温度过低会降低产量
组别
实验条件
光合速率/
(μml CO2·m-2·s-1)
A组
温度、水分都适宜
24.9
B组
温度适宜、干旱环境
20.3
C组
高温、水分适宜
22.9
D组
高温、干旱环境
18.7
组别
CN
N1
N2
S
SN1
SN2
处理①:置于不同浓度的盐溶液环境
0%
0.3%
0.6%
0%
0.3%
0.6%
处理②:是否用脱落酸处理
X
用一定浓度的脱落酸处理
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