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19.I.對農作物光合作用和細胞呼吸等生理過程的研究,可以指導我們的農業生產.下面是某研究小組以番茄為材料所做的相關實驗及其結果,請回答下列問題:

(1)由甲實驗得到的指導農業生產措施是:在栽培農作物時要注意合理密植.
(2)種植番茄的密閉大棚內一晝夜空氣中的CO2含量變化如圖乙所示.B點時光合作用速率等于(大于,等于,小于) 細胞呼吸速率,一晝夜內植株是否顯示生長?生長理由是F點低于A點,表明密閉大棚內減少的CO2用于有機物的積累.由圖乙給我們的指導是:在密閉大棚內種植作物時要注意適當補充CO2
(3)圖丙表示生長素濃度對番茄幼苗向光彎曲生長的影響,若 b點表示莖的向光側生長素濃度,則背光側生長素濃度范圍應在bd之間.
II.圖丁是探究光照強度對某水草光合作用影響的實驗裝置圖,將該裝置置于不同光強下得到如右表1實驗數據,其中每格對應氣體變化量是10μmol.
(4)裝置中水草的呼吸速率是20μmolO2.h-1,分析表中數據,在光強100μmol.m-2.s-1,裝置中水草每小時產生的氧氣量是140μmol.
表1
光強
(μmol.m-2.s-1
右側刻度變化
(格/h)
02
506
10012
15018
20018
(5)從表1中數據分析,該裝置中的水草達到光合作用飽和時,對應的光強是D.
A.100μmol.m-2.s-1                  B.150μmol.m-2.s-1
C.200μmol.m-2.s-1                 D.無法精確確定
(6)為了實驗數據更為精確,在實驗實施中應如何設置對照組來校正物理等因素引起的誤差?將裝置中的水草改為同質量的消毒過的死亡水草,在其他條件不變的情況下,置于各對應光強下,記錄數據變化.

分析 圖甲中,隨種植密度增大,田間的通風、透光條件都變差,故與P點比,限制Q點光合強度的外界因素是光照、CO2濃度.
圖乙中,B點和F點為二氧化碳的平衡點,此時光合速率等于呼吸速率;在6~18h之間二氧化碳之所以不斷下降,是因為光合作用強度大于呼吸作用強度;比較圖中的A點和F點,可以看出一晝夜后即F點的二氧化碳濃度降低,因此表現出生長現象.
圖丙中,生長素的作用具有兩重性,在e點之前促進生長,e點之后抑制生長,e點表示既不促進也不抑制.
圖丁中,該圖是探究光照強度對某水草光合作用影響的實驗裝置圖,由于二氧化碳緩沖液維持了裝置內二氧化碳的濃度平衡,因此光合作用產生氧氣的量決定了裝置內氣壓變化,進而影響U型管中有色液體的液面變化.

解答 解:(1)由圖甲可知隨種植密度增大,田間的通風、透光條件都變差,故與P點比,限制Q點光合強度的外界因素是光照、CO2濃度.所以甲實驗給我們的啟示是,在栽培農作物時要注意合理密植.
(2)圖中B點和F點為二氧化碳的平衡點,此時光合速率等于呼吸速率;比較圖中的A點和F點,可以看出一晝夜后即F點的二氧化碳濃度降低,該二氧化碳用于合成有機物儲存于植物體中,因此表現出生長現象.乙圖給我們的啟示是,在密閉大棚種植作物時要注意及時補充CO2
(3)圖丙表示生長素濃度對番茄幼苗向光彎曲生長的影響,若b點表示莖的向光側生長素濃度,則背光側生長素濃度高于向光側,并且促進生長的作用強,因此范圍應在bd之間.
(4)測定水草的呼吸速率是在無光的條件下,無光的條件下,讀出表格中的數據時20μmolO2.h-1;在光強100μmol.m-2.s-1,右側刻度變化是12格,為凈光合作用強度,裝置中水草每小時產生的氧氣量20+120=140μmol氧氣/小時.
(5)從表中數據分析,該裝置中的水草達到光合作用飽和時,對應的光強是150μmol.m-2.s-1左右,但是無法確定這個光照強度就是剛剛達到飽和時的光照強度.
(6)為了實驗數據更為精確,應該將裝置中的水草改為同質量的消毒過的死亡水草,在其他條件不變的情況下,置于各對應光強下,記錄數據變化在來校正物理等因素引起的誤差.
故答案為:
(1)合理密植
(2)等于 生長  F點低于A點,表明密閉大棚內減少的CO2用于有機物的積累    適當補充CO2
(3)bd
(4)20     140       
(5)D
(6)將裝置中的水草改為同質量的消毒過的死亡水草,在其他條件不變的情況下,置于各對應光強下,記錄數據變化

點評 本題的知識點是光合作用過程中的物質變化,光反應與暗反應之間的關系,光合作用與有氧呼吸之間的關系,影響光合作用的因素,旨在考查學生理解所學知識的要點,把握知識的內在聯系,形成知識網絡,并應用相關知識分析、處理實驗數據,獲取結論.

練習冊系列答案
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10.有關人體神經系統結構和功能的敘述,正確的是(  )
A.神經沖動在反射弧中雙向傳遞B.K+進出神經細胞的過程都需要能量
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14.某種油菜的黃化突變體葉片呈現黃化色澤.與野生型相比,突變體的葉綠素、類胡蘿卜素含量均降低.凈光合速率、呼吸速率及相關指標見下表.
材料葉綠素
a/b
類胡蘿卜素/
葉綠素
凈光合速率
(μmol CO2•m-2•s-1
胞間CO2濃度
(μmol CO2•m-2•s-1
呼吸速率
(μmol CO2•m-2•s-1
突變體9.300.325.66239.073.60
野生型6.940.288.13210.864.07
(1)突變體中發生的突變可能抑制(“促進”或“抑制”)葉綠素a向葉綠素b轉化,且促進(“促進”或“抑制”)葉綠素和類胡蘿卜素的分解.
(2)若在光照條件下,突然中斷CO2的供應,則葉綠體首先積累起來的物質是C5化合物
(3)突變體葉片中葉綠體CO2的消耗速率為9.26μmolCO2•m-2•s-1.引起突變體CO2消耗速率變化的原因可能是葉綠素a與葉綠素b的比值升高,類胡蘿卜素與葉綠素的比值下降,葉綠素和類胡蘿卜素含量降低,使色素吸收的光能減少,光反應減弱.

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4.海洋浮游硅藻是海洋浮游植物的重要類群,其每年固定的CO2超過l×1012kg,相當于海洋初級生產量的40%.為探究海洋浮游硅藻光合速率與光強度的關系,研究人員以威氏海鏈藻為實驗材料,設置3個重復樣品,在20℃下,測定不同光強度下威氏海鏈藻葉綠素含量、碳酸酐酶活性、光合速率和呼吸速率,結果如表.
光強度
(μmol/(m2•s)
葉綠素含量(×10-6μg/cell)碳酸酐酶活性(EUccll×10-7光合速率
[μmolO2/(mgChl•a•h)]
呼吸速率
[μmolO2/(mgChl•a•h)]
507.20.61202-8.5
2005.871.46229-18.2
注:①chl--葉綠素.②碳酸酐酶催化二氧化碳與水生成碳酸.③呼吸速率是指單位數量的活體組織,在單位時間內消耗的氧氣量或釋放的二氧化碳的量.
請回答:
(1)可用95%乙醇提取葉綠素,再進行葉綠素含量的測定.
(2)在低光強度下植物通過增加葉綠素含量來加大光能的吸收,促進光反應,以獲得較高的光合效率.
(3)在高光強度下呼吸速率明顯增加的原因有:高光強度促進光合速率增強導致細胞呼吸的底物增加;細胞呼吸有關的酶活性增強.
(4)高光強度使細胞外碳酸酐酶活性增強,生成的碳酸經主動轉運到細胞內后,產生的C02與RuBP結合生成三碳酸.高光強度還能促進光反應產生的ATP和NADPH增加,為還原三碳酸提供能量和還原劑,使光合速率增強.
(5)從表中可知,高光強度下威氏海鏈藻的凈初級生產量大于低光強度的凈初級生產量.

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11.為研究種植密度較高的玉米田中去葉對單株和群體產量的影響,研究者選取開花后3天的植株進行處理,從頂部去除不同數量葉片,每隔13天測定穗位葉的葉綠素含量和光合速率(代表單株產量),同時在一定面積的樣方中測定群體光合速率(代表群體產量).結果如圖.

(備注:穗位葉位于植株中下部,其生長狀況直接影響玉米籽粒中有機物的積累量.)
(1)葉綠素分布于組成葉綠體基粒的類囊體(或:囊狀結構)薄膜上,光反應階段產生的ATP和[H]將直接參與暗反應階段中C3的還原過程,進而形成有機物.
(2)由圖1可知,去葉13天測定時,穗位葉的葉綠素含量隨著去葉程度的增強(或:去葉數量的增多)而增大.本實驗中,穗位葉的葉綠素含量始終高于空白對照組的處理為去除2片葉.
(3)由圖2可知,隨頂部去除葉片數量增加,單株的光合速率持續增加,原因可能是穗位葉獲得的光照和CO2更充足.已知其他葉片的光合產物能補充穗位葉生長和玉米籽粒發育所需,若去除頂部葉片過多,可導致穗位葉和玉米籽粒的有機物輸入量降低,使其積累的有機物減少,造成減產.
(4)為確認穗位葉的光合產物是否向遮光葉片運輸而導致減產,可進一步設計實驗:對玉米植株頂部2片葉遮光處理;用透明袋包住穗位葉,不影響其正常生長.實驗時向包住穗位葉的透明袋中通入14CO2,其他生長條件適宜,一段時間后檢測頂部2片遮光葉片是否有放射性.

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8.研究發現高血壓患者常出現胰島素利用障礙,從而導致糖尿病.服用降壓藥物-血管緊張素轉換酶抑制劑(ACEI)可在一定程度上降低血糖.相關分析正確的是(  )
A.高血壓是引起糖尿病的直接原因
B.高血壓會導致糖尿病患者體內胰島素水平偏低
C.胰島素的合成和分泌受體內合成的ACEI的調節
D.服用ACEI后,靶細胞對胰島素的敏感性可能增強

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9.我國規定每升飲用水中大腸桿菌不能超過3個.某興趣小組嘗試對某品牌飲用水的大腸桿菌含量進行檢測,操作簡圖如圖甲,伊紅美藍培養基配方如圖乙.

回答下列相關問題:
(1)圖甲中濾膜的孔徑應小于(大于/小于)大腸桿菌.受此啟發,對某些不耐高溫的試劑可以怎樣除菌?用濾膜過濾除菌.
(2)配制圖乙中的基礎培養基時,除了水分、無機鹽以外,還應加入氮源(一種營養成分),以及瓊脂.伊紅美藍培養基上生長的大腸桿菌菌落呈現黑色,從功能上劃分,該培養基屬于鑒別培養基.
(3)該小組通過統計黑色菌落的數目,計算出單位體積樣品中大腸桿菌數目,理論上他們的統計值比實際值偏低(偏高/偏低),理由是兩個或多個大腸桿菌連在一起時,平板上只能觀察到1個菌落.

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