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第4节 光合作用与能量转化

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  • 【简答题】室内栽培吸毒草能够有效清除甲醛污染。为研究其作用机制,科学家首先研究在密闭环境下吸毒草植株正常的呼吸作用和光合作用,测定环境中的 浓度变化,结果如图1所示;而后将用特殊方法处理的甲醛通入密闭环境,研究吸毒草处理甲醛的途径。科学家发现外源甲醛可以作为碳源参与吸毒草的光合作用,具体过程如图2所示(其中 为甲醛, 和 是中间产物)。回答下列问题:
    Yangzhong Teaching Studio 
    (1)黑暗组吸毒草的叶肉细胞内能产生 的场所是____________。弱光照组叶肉细胞的光合速率____________ (填“大于”“小于”或“等于”)它的呼吸速率,d时间内完全光照组植株的平均实际光合速率是_______
    (2)图2中产生 的场所是 ____________,为追踪循环②中甲醛的碳同化路径,可采用的特殊处理方法是 ____________ 。推测细胞同化甲醛(HCHO)的场所应是 ____________ 。
    (3)甲醛在被吸毒草利用的同时,也会对其生长产生一定的影响,为此科学家设计了甲醛胁迫下吸毒草生长情况的实验。甲醛脱氢酶(FALDH)是②过程中的关键酶,图3表示不同甲醛浓度下,该酶的活性相对值,图4是不同甲醛浓度下气孔导度(气孔的开放程度)的相对值。
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    根据实验结果推测甲醛胁迫下,吸毒草的抗逆途径为 ________________ (答出两点即可)。
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  • 【简答题】

    小麦是我国重要的粮食作物之一,开展小麦高产研究是保证国家粮食安全的重要举措。下列是磷肥施用量对小麦叶片光合性能和产量的影响的相关研究。将试验田中的小麦分成3组,分别进行低磷(P2O5 75 kg/hm2,LP) 、中磷(P2O5 225 kg/hm2,MP)和高磷(P2O5 375 kg/hm2,HP)3 种处理。三组小麦从旗叶(麦穗下面的第一个叶片)全展时开始,每隔10 d 测定一次叶片的希尔反应活力和净光合速率(Pn) ,直至叶片黄枯。实验结果如下图所示,回答下列问题:

    Yangzhong Teaching Studio

    (1)小麦从磷肥中吸收的磷元素可用于合成叶绿体中的__________(2种小分子有机物),作为反应物参与光合作用的光反应阶段。

    (2)希尔反应活力测定通常是在有光照、_______的条件下,在离体的叶绿体悬浮液中加入Fe3+后测定O2的释放速率。该过程中Fe3+ 的作用是:__________________________________。

    (3)10 dHPLP组小麦希尔反应活力均低于MP组,经检测是由于HPLP 都会导致旗叶中叶绿素b含量减少,若用纸层析法验证该结论,预期结果是:相比于MP组,HP 和LP 组的滤纸条____________(答2点)。

    (4)图2结果表明HP组小麦的净光合速率最高,但研究人员发现产量却低于MP 组,推测原因是旗叶将光合产物输出到秸秆用于营养生长的比例:HP组___(填“> ”“<  ”或“=”)MP 组,这提示人们在实际农业生产中应注意_______。

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  • 【简答题】茶菊因芳香的气味、优雅的外观、清爽的口感、独特的保健作用而具有较高的观赏和经济价值,但实际生产中常常遇到盐胁迫的问题,某科研所对茶菊的耐盐性进行了研究,其中CK是空白对照组,T1~T5是在150 mmol/L NaCl 胁迫下,使用不同浓度的黄腐酸(简称FA)(0、50、100、200、300 mg/L  )处理,测得结果如表所示,回答以下问题:

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    注:脯氨酸的积累是植物对盐胁迫而采取的一种保护措施。
    (1)据表分析,通过对比____________两组可知,在NaCl 胁迫下茶菊幼苗发生的变化是叶绿素含量降低以及植株生长量减少,说明NaCl 胁迫下茶菊的净光合速率________(填“升高”“下降”或“不变”)。

    (2)实验结果说明,一定浓度的FA 处理增强茶菊抗盐性的机制是___________________。其中以浓度为____________的FA 处理效果最佳。

    (3)为进一步研究FA 对茶菊的耐盐性的影响,拟扩大盐浓度范围开展实验,请写出实验设计的思路: ________________________________。


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  • 【简答题】

    图1为叶肉细胞中两个细胞器,图2(光反应示意图)为图1中叶绿体的局部放大,PSI和PSI分别是光系统工和光系统,是叶绿素和蛋白质构成的复合体,能吸收、利用光能进行电子的传递,PQ、Cytbf、PC是相关蛋白质,其中PQ在传递电子的同时能运输H+。ATP合成酶由CF0和CF1两部分组成,贯穿在生物膜上,其中CF。是跨膜部分。据图回答下列问题:

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    (1)〇z是水光解的产物,其中需要的光能是通过_________(填“PSI”或“PSⅡ”)吸收利用的。NADPH和ATP中都有化学能,NADPH中的化学能来自______(填“PS I”或“PSⅡ”或“PSI和 PSⅡ”)吸收和转换的光能。
    (2)图2中ATP合成酶的功能有____________某种农药与PQ竞争限制了电子传递的速率,会导致ATP的含量____________(填“显著上升”“显著下降”或“不变”)。

    (3)图1中叶肉细胞叶绿体光合作用产生的氧气给相邻细胞呼吸使用,需要穿过___________层膜,光合作用暗反应中CO,的固定场所是____________________________________________。

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  • 【简答题】物质A可以提高辣椒的抗逆性,某生物兴趣小组进行了相关探究。
    (1)已知干旱胁迫下,辣椒光合作用会减弱,小组想探究干旱胁迫下,物质A对辣椒光合作用的影响机制。选取生长状况相同且适宜的辣椒,分组,分别处理如下:
    D组:干旱处理十蒸馏水处理
    T1组:干旱处理十等量低浓度A溶液处理
    T2组:干旱处理十等量中浓度A溶液处理
    T3 组:干旱处理十等量高浓度A溶液处理,一段时间后测定结果如下:

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    本实验的自变量是__________________。依据结果,物质A对干旱胁迫下,辣椒叶绿素的影响为______________________。有人认为,测量指标还可增加气孔导度(大小)变化,他的理论依据是________________
    (2)干旱胁迫下,植物的自由基产生量会增加。小组继续探究物质A对辣椒抗氧化能力的影响。结果如下:
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    自由基可能破坏细胞的________________________________分子(至少答出两种),从而引起细胞衰老。小组依据结果得出结论:物质A能提高辣椒抗氧化能力。
    有人认为,物质A只是能提高干旱胁迫下的辣椒抗氧化能力,但对非干旱胁迫下的没有影响。如果要验证该观点,还需补充4组实验,除了用________________________________(环境条件)处理之外,其他条件与原4组实验相同。

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