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第29题光合作用和呼吸作用1.如图表示上午10时某植物枝条上不同位置叶片的净光合速率。回答下列问题:(1)写出叶片进行光合作用的化学反应式:。(2)由图可看出第5片和第15片叶的总光合速率(填“相等”、“不相等”或“不一定相等”),原因是。(3)限制第5片叶光合速率的主要环境因素可能是。第11﹣15片叶接受的光照、水分、CO2充足,温度适宜,但其总光合速率却比第10片叶低,可能的原因是。(4)第10片叶叶绿体利用的CO2来自;若晴天突然变成多云天气,则该叶片短时间内C3,含量将(填“升高”、“降低”或“不变”)。【解答】解:(1)光合作用的总反应式是:CO2+H2O(CH2O)+O2。(2)总光合作用速率等于净光合作用速率加上呼吸作用速率,从图上可以看出第5片叶和第15片叶的净光合速率相等,但是此时二者的呼吸速率未知,因此二者的总光合作用速率不一定相等。(3)第5片叶位于枝条的下端,光照强度不足导致其光合作用速率较低,所以限制因素是光照强度;第11﹣15片叶所接受的外界条件都是最好最适宜的,但是其光合速率低,就考虑内因,叶片自身的原因,叶龄较小,叶绿素含量较少。(4)第10片叶的净光合速率大于0,说明其光合速率大于呼吸速率,那么利用的二氧化碳就来自于两部分,一部分是呼吸作用产生(来自于线粒体基质,有氧呼吸第二阶段),一部分是来自于外界环境(空气中)。若突然出现多云天气,光照强度降低,光反应阶段产生的ATP和NADPH降低,则C3的还原将减弱,而此时C3的生成基本不变,所以C3的含量将升高。故答案为:(1)CO2+H2O(CH2O)+O2(2)不一定相等总光合速率为净光合速率与呼吸速率之和,图中两片叶的净光合速率相等,但呼吸速率不一定相等(3)光照(强度)叶龄较小,叶绿素含量较少(4)线粒体(基质)和外界环境(空气)升高2.植物工厂是现代设施农业发展的高级阶段,代表着未来农业的发展方向。回答下列问题:(1)植物工厂以节能LED植物生长灯为光源,图1是几种常见LED灯的光谱,选择灯作为植物生长灯较为合适,判断依据是。(2)植物工厂中应设置实时检测和调控(填“O2”或“CO2”)浓度的装置,在该气体供应不足的情况下,补光灯补充的能量并不能在光反应中得到有效利用,原因是。(3)研究温度对某种植物光合速率和呼吸速率的影响,结果如图2。培养该植物时白天温度应维持在℃左右,并在夜晚适当降低温度以,有利于植物积累有机物。(4)在夏季中午时段,对培养液进行抽样检测后发现,培养液中Mg2+等几种无机盐浓度高于初始浓度。Mg2+浓度升高的原因最可能是。【解答】解:(1)光合色素主要吸收红光、蓝紫光,对绿光吸收较少,B灯主要补充红光和蓝紫光,绿光相对强度低,光谱与植物光合色素的吸收光谱最为接近,有利于提高光合作用速率。(2)CO2是暗反应的原料,CO2供应不足的情况下,暗反应速率减慢,为光反应提供的NADP+、ADP和Pi减少(反应原料减少),导致光反应速率减慢,对光的利用能力减弱,故植物工厂中应设置实时检测和调控CO2浓度的装置。(3)图中虚线为“光照下二氧化碳的吸收量”,是净光合作用的指标,故虚线最高点对应的温度即为积累有机物的最适温度,据图可知为25℃;呼吸作用消耗有机物,夜晚适当降低温度能降低呼吸作用。(4)培养液中Mg2+浓度升高的原因可能是植物吸收水的比例大于吸收Mg2+的比例。故答案为:(1)BB灯的光谱与植物光合色素的吸收光谱最为接近(2)CO2CO2供应不足的情况下,暗反应速率减慢,为光反应提供的NADP+、ADP和Pi减少(反应原料减少),导致光反应速率减慢,对光的利用能力减弱(3)25降低呼吸作用强度(减少有机物的消耗)(4)植物吸收水的比例大于吸收Mg2+的比例3.在正常光照条件下,与野生型拟南芥WT相比,突变体t1和t2的叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(图①),造成叶绿体相对受光面积的不同(图②),进而引起光合速率差异,但叶绿素含量及其它性状基本一致。图③表示植物光合速率随光照强度改变的变化曲线。在不考虑叶绿体运动的前提下,请据图分析回答下列问题:(1)在正常光照条件下,WT、t1和t2三者光合速率的差异与叶绿素的含量(填“有关”或“无关”),叶绿素主要吸收光。归根到底,不同植物光合作用能力的差异是由其的差异决定的。(2)由于突变体t2的叶绿体相对受光面积远低于t1,故t2在图③中对应的B点和C点的位置分别比t2的偏向(填“左”或“右”)。(3)图③中曲线出现拐点的原因是:在强光下,植物的跟不上,从而限制了光合速率的提高。【解答】解:(1)通过题干信息可知,三者的叶绿素含量及其它性状基本一致,由此推测,三者光合速率的高低与叶绿素的含量无关。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。从根本上说,不同植物光合作用能力的差异是由其遗传特性(遗传信息)的差异决定的。(2)图1可知,t1较多的叶绿体分布在光照下,t2较少的叶绿体分布在光照下,由此可推断,t1比t2具有更低的光补偿点,t2比t1具有更高的光饱和点,故t2在图③中对应的B点比和C点的位置分别比t2的偏向右、右。(3)图③中曲线出现拐点的原因是因为受到CO2浓度限制,植物的暗反应跟不上光反应。故答案为:(1)无关红光和蓝紫遗传特性(遗传信息)(2)右、右(3)暗反应光反应4.植物工厂是一种高投入,精装备的生产体系,利用智能计算机和电子传感系统对植物生长的温度、光照、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制,使植物的生长发育不受或很少受自然条件制约。回答下列相关问题:(1)营养液为植物的生长发育提供了无机盐营养,植物细胞中无机盐的生理作用包括(答出2项即可)。在培养时,需向营养液中定期通入空气,目的是。(2)在培养不同植物时,可采用LED灯进行不同红蓝光组合,从而为光合作用提供理想的光谱,选用红蓝光的依据是。如图为某红蓝光组合下光照强度与单位时间O2释放量的关系图,在a~b范围内,限制光合速率的主要外界因素为,为在低用电成本下取得较好的经济效益,应将农作物培养在点对应的光照强度。(3)若将植物工厂中的CO2浓度由0.03%提高至0.1%,则b点的移动方向是。(4)通过调整昼夜的温度,也能达到增产的目的,常用的措施是。【解答】解:(1)细胞中的无机盐有多种作用,如有些无机盐是细胞中许多化合物的组成成分、有些无机盐是生命活动必不可少的、有些无机盐能维持细胞的酸碱平衡、维持细胞的渗透压平衡等;根细胞吸收无机盐的方式为主动运输,向营养液中通入空气,可促进根细胞的有氧呼吸,为主动运输提供更多能量。(2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,所以要选择红蓝光的LED灯;在a~b范围内,光合速率随光照强度的增加而增加,因此限制因素主要为光照强度;b点之后,光合速率不再增加,说明b点对应的光照强度为光的饱和点,所以将光照强度控制在b点,既可节约用电成本,也可取得较好的经济效益。(3)当CO2浓度增加后,会促进暗反应加快,消耗ATP和NADPH速率加快,导致光反应速率加快,可利用的光照强度增加,所以b点向右上方移动。(4)在光照下,植物可进行光合作用和呼吸作用,在黑暗中,植物仅进行呼吸作用,所以白天适当升温,提高光合作用,夜晚适当降温,降低呼吸作用,从而积累更多的有机物。故答案为:(1)是细胞中许多化合物的成分、是生命活动必不可少的、维持细胞的酸碱平衡、维持细胞的渗透压平衡促进根细胞进行有氧呼吸,从而促进其对无机盐的吸收(2)绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光光照强度b(3)右上方(4)白天适当升温,夜晚适当降温5.图甲①②③④表示发生在小麦体内的部分生理过程,图乙表示在适宜的光照和二氧化碳浓度等条件下,小麦植株在不同温度下的净光合速率和细胞呼吸速率曲线。回答下列问题:(1)图甲中②代表的生理过程是,③代表的生理过程是,过程(填序号)能够为根细胞吸收镁离子提供动力。(2)若突然降低b的浓度,则C3的含量在短时间内将(填“升高”、“降低”或“基本不变”)。(3)由图乙可知,在40℃时,小麦叶肉细胞光合作用强度(填“大于”、“小于”或“等于”)细胞呼吸强度。(4)若温度保持25℃,长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗,则该植株(填“能”或“不能”)正常生长,原因是。【解答】解:(1)有分析可知,图甲中①②③④分别表示光反应阶段,有氧呼吸第三阶段,暗反应阶段,有氧呼吸第一、二阶段。其中呼吸产生的能量可以为根细胞吸收镁离子提供动力,即②④生理过程。(2)图中b代表CO2,当CO2浓度降低时,使CO2的固定减慢,故短时间内C3物质含量降低。(3)由图乙可知,在40℃时,小麦植株的CO2吸收量即净光合速率为0,在小麦植株体内进行呼吸作用的细胞远多于进行光合作用的细胞,所以在叶肉细胞内光合作用强度大于呼吸作用强度。(4)温度保持25℃时,净光合作用速率约为4,呼吸作用速率约为3,长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗,植物有机物的积累量为12×(4﹣3)=12>0,所以植株能够正常生长。故答案为:(1)有氧呼吸第三阶段(光合作用的)暗反应②④(2)降低(3)大于(4)能12h光照下光合作用净积累的有机物量大于12h黑暗中细胞呼吸消耗的有机物量6.油菜素内酯(BR)是一类植物激素。为探究外源BR对酸雨环境下番茄植株光合作用的影响,研究人员做了相关实验,结果如图(注:Rubisco为固定CO2的关键酶;MDA含量越高生物膜的损伤程度越大)。回答下列问题:(1)番茄叶肉细胞中,Rubisco发挥作用的场所是叶绿体中的;在温度和水分适宜时,影响甲组番茄叶片CO2固定速率的环境条件有(答出两点)。(2)据图推测,丙组番茄的光合速率(填“大于”或“等于”或“小于”)乙组,原因是(答出两点)。(3)油菜素内酯不仅能影响酸雨对番茄的危害,还参与植物生长发育过程的调节。油菜素内酯等植物激素发挥调节作用的机理是。【解答】解:(1)Rubisco为固定CO2的关键酶,所Rubisco发挥作用的场所是叶绿体中的基质,在温度和水分适宜时,影响甲组番茄叶片CO2固定速率的环境条件有CO2浓度、光照强度。(2)由于BR能增加Rubisco含量使暗反应速率加快;BR能降低酸雨对叶绿体类囊体薄膜的损伤程度,保证光反应正常进行,所以丙组番茄的光合速率大于乙组。(3)油菜素内酯等植物激素给植物细胞传达调节代谢的信息,进而影响相关基因的表达,从而参与植物生长发育过程的调节。故答案为:(1)基质CO2浓度、光照强度(2)大于BR能增加Rubisco含量使暗反应速率加快;BR能降低酸雨对叶绿体类囊体薄膜的损伤程度,保证光反应正常进行(3)给植物细胞传达调节代谢的信息,进而影响相关基因的表达7.植物工厂是一种高投入、精装备的生产体系,利用智能计算机和电子传感系统对植物生长的温度、光照、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制,使植物的生长发育不受或很少受自然条件制约。回答下列相关问题:(1)营养液为植物的生长发育提供了无机盐营养,植物细胞中无机盐的生理作用包括(答出2项即可)。在培养时,需向营养液中定期通入空气,目的是。(2)在培养不同植物时,可采用LED灯进行不同红蓝光组合,从而为光合作用提供理想的光谱,选用红蓝光的依据是。如图为某红蓝光组合下光照强度与光合速率的关系图,在a~b范围内,限制光合速率的主要外界因素为;为在低用电成本下取得较好的经济效益,应将农作物培养在点对应的光照强度。(3)若将植物工厂中的CO2浓度由0.03%提高至0.1%,则b点的移动方向是。(4)通过调整昼夜的温度,也能达到增产的目的,常用的措施是。【解答】解:(1)细胞中的无机盐主要以离子形式存在,有多种作用:是细胞中许多化合物的组成成分、某些无机盐生命活动正常进行必不可少的、维持细胞的酸碱平衡、维持细胞的渗透压平衡等。根细胞吸收无机盐的方式为主动运输,向营养液中通入空气,可促进根细胞的有氧呼吸,为主动运输提供更多能量。(2)叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,所以要选择红蓝光的LED灯。在a~b范围内,光合速率随光照强度的增加而增加,因此限制因素主要为光照强度;b点之后,光合速率不再增加,说明b点对应的光照强度为光饱和点。所以将光照强度控制在b点,既可节约用电成本,也可取得较好的经济效益。(3)当CO2浓度增加后,会促进暗反应加快,消耗ATP和NADPH速率加快,导致光反应速率加快,可利用的光照强度增加,所以b点向右上方移动。(4)在光照下,植物可进行光合作用和呼吸作用,在黑暗中,植物仅进行呼吸作用,所以白天适当升温,提高光合作用,夜晚适当降温,降低呼吸作用,从而积累更多的有机物。故答案为:(1)是细胞中许多化合物的成分、维持细胞和生物体的生命活动、维持细胞的酸碱平衡、维持细胞的渗透压平衡增加营养液中的溶氧量可促进根细胞进行有氧呼吸,从而促进其对无机盐的吸收(2)绿叶中的色素主要吸收红光和蓝紫光光照强度b(3)右上方(4)白天适当升温,夜晚适当降温8.某科研小组以某种多年生牧草为实验材料,模拟盐胁迫条件下,研究外源褪黑素对牧草幼苗生长的影响,结果如下表。请分析并回答下列问题:组别处理株高(cm)气孔导度(10﹣2mol•m﹣2•s﹣1)净光合速率(μmol•m﹣2•s﹣1)甲蒸馏水18.118.2119.25乙150mmol/L氯化钠15.864.7213.58丙50μmol/L褪黑素17.029.1323.36丁?16.337.3517.56(1)气孔是植物与外界进行气体交换的主要通道,气孔导度反应气孔开放的程度。牧草幼苗叶片吸收的CO2在(具体场所)被固定形成C3,C3的还原需要光反应提供。(2)实验中丁组的处理为。(3)在50μmol/L褪黑素处理下,净光合速率显著升高,据表分析其原因是。(4)此外,某同学推测,150mmol/L氯化钠胁迫还可降低幼苗叶片叶绿素含量,施加50μmol/L外源褪黑素可以显著缓解这种影响,请选择题干中的材料进行实验验证该同学的推测是否正确,要求写出简单的实验思路。【解答】解:(1)牧草幼苗叶片吸收的CO2在叶绿体基质被C5固定形成C3,C3的还原需要光反应提供NADPH和ATP。(2)丁组的处理为150mmol/L氯化钠+50μmol/L褪黑素,目的是与乙和丙形成对照,以研究在盐胁迫条件下,外源褪黑素对牧草幼苗生长的影响。(3)丁与乙组比较可知,在盐胁迫条件下,使用褪黑素后气孔导度增加,使植物吸收CO2增加,从而促进了暗反应,进而使净光合速率提高。(4)该实验是想验证150mmol/L氯化钠胁迫还可降低幼苗叶片叶绿素含量,施加50μmol/L外源褪黑素可以显著缓解这种影响,因此自变量为是否盐胁迫和是否施加褪黑素,因变量为叶片叶绿素含量,因此可选择实验中甲、乙和丁组的植株叶片,分别检测叶片中叶绿素含量并记录。若乙中叶绿素含量显著低于甲组,且丁组叶片中叶绿素比乙组有所增加,即可证明该同学的推测正确,否则推测不正确。故答案为:(1)叶绿体基质NADPH和ATP(2)150mmol/L氯化钠+50μmol/L褪黑素(3)丁组与乙组相比可知,褪黑素可提高叶片的气孔导度,从而增强暗反应,进而提高光合作用来提高净光合速率(4)选择实验中甲、乙和丁组的植株叶片,按照表格中进行相应处理,一段时间后分别检测叶片中叶绿素含量并记录9.为探究某品种水稻生长的最佳光照条件,研究小组设计如图所示实验装置进行有关实验(CO2缓冲液可保证容器内CO2浓度稳定),请回答下列问题:(1)该实验的自变量是。研究发现,叶绿素对光的吸收效率与光的波长呈正相关,据此,实验时可以来提高水稻产量。(2)用30lex的光强照射时,植物幼苗产生ATP的场所有。(3)光照时,图中单位时间内装置中液滴移动距离表示。为测出实际光合作用,你的方法是。【解答】解:(1)实验目的是探究水稻生长的最佳光照条件,图示白炽灯与装置的距离远近可调节光照强度大小,因此自变量是光强;叶绿素对光的吸收效率与光的波长呈正相关,据此,实验时可以适当提高、增大光波长来提高水稻产量。(2)用30lex的光强照射时,植物幼苗产生ATP的生理过程有光合作用和呼吸作用,故场所有叶绿体、线粒体、细胞质基质。(3)由于图示装置为密封状态,故光照时,单位时间内装置中液滴移动距离表示光合作用实际产生O2的量与呼吸作用消耗氧气的差值,即净光合作用量;要测出实际光合作用,需测出呼吸消耗,故需黑暗处理,以测定呼吸速率的大小。故答案为:(1)光强适当增加光波长(多用红光照射)(2)叶绿体、线粒体、细胞质基质(3)光合作用实际产生O2的量与呼吸作用消耗氧气的差值(净光合作用量)将该装置置于黑暗处,其余条件不变10.某种突变体水稻的叶绿素含量仅为普通水稻的一半,但在强光下其光合作用速率却比普通水稻高。某科研小组研究了在不同的施氮量下突变体水稻和普通水稻的RuBP羧化酶(固定CO,的酶)含量变化,结果如图所示。请回答下列有关问题。(1)测定叶绿素含量时,可使用作为溶剂提取色素,得到色素提取液后可通过测定叶绿素的吸光度来比较叶绿素含量的多少。为了排除类胡萝卜素的干扰,实验时应选择光进行照射以测定叶绿素的吸光度。(2)RuBP羧化酶存在于叶绿体,其催化的反应产物主要是,该过程(填“需要”或“不需要”)ATP和NADPH。(3)该实验的结论是在一定施氮量的范围内,。该突变体水稻在强光下光合作用速率更高,说明强光下制约普通水稻光合作用速率的因素不是叶绿素含量,而是(答两点)等其它因素。【解答】解:(1)由分析可知,测定叶绿素含量时,使用无水乙醇作为溶剂提取色素;通过吸光度来比较叶绿素含量时,由于类胡萝卜素不吸收红光,实验时应选择红光进行照射以测定叶绿素的吸光度。(2)分析题意可知,RuBP羧化酶是固定二氧化碳的酶,应该存在于叶绿体基质中,该酶能催化二氧化碳与C5(五碳化合物)反应生成C3(三碳化合物或3﹣磷酸甘油酸)。上述过程不消耗ATP和NADPH。(3)分析题图可知,该实验的结果表明,在一定施氮量的范围内,突变体水稻和普通水稻体内RuBP羧化酶含量随施氮量增加而增多,且突变体水稻的增加量大于普通水稻。由题意可知,突变体水稻的叶绿素含量仅为普通水稻的一半,但在强光下其光合作用速率却比普通水稻高,结合图示可知,强光下制约普通水稻光合作用速率的因素不是叶绿素含量,而是二氧化碳浓度和各种酶的含量和活性。故答案为:(1)无水乙醇红(2)基质C3不需要(3)突变体水稻和普通水稻体内RuBP羧化酶含量随施氮量增加而增多,且突变体水稻的增加量大于普通水稻CO2浓度和各种酶的含量与活性11.纳米硒可提高叶片中的叶绿素的含量。为研究喷施不同浓度的纳米硒对叶绿素含量的影响,研究人员以白叶1号茶叶为实验材料进行了探究,结果如图所示。回答下列问题:(1)叶绿素位于叶绿体的,主要吸收可见光中的,提取叶绿素的常用试剂是。(2)该实验的对照组应喷施。(3)据图可知相同浓度处理组在喷施纳米硒后7天、14天和21天的无明显差异,说明纳米硒在喷施后的7天内对提高叶绿素含量的作用更加显著。(4)碳中和是指通过植树造林等方式,吸收或抵消因生产、生活等活动产生的CO2排放,使之达到净排放量为零的环保状态。提高叶片中的叶绿素含量有利于实现碳中和,其原因是。【解答】解:(1)叶肉细胞中的光合色素位于叶绿体的类囊体薄膜,叶绿素主要吸收可见光中的红光和蓝紫光。叶绿体中色素的提取常用无水乙醇(丙酮等合适的有机溶剂也可以)。(2)对照组一般喷施等体积清水。(3)由于各实验组的促进效果比较显著,但在7到21天中促进效果无明显变化,说明纳米硒发挥作用的时间集中在喷施后的7天以内。(4)提高叶绿素含量有利于加强光合作用,促进CO2的吸收,有利于实现碳中和。故答案为:(1)类囊体薄膜(或基粒)红光和蓝紫光无水乙醇(2)等体积清水(3)促进效果(或叶绿素含量与对照组的差值)(4)提高叶绿素含量有利于加强光合作用,促进CO2的吸收12.阅读下面几段材料,回答相关问题。材料一:植物工厂是一种在人工精密控制光照、温度、二氧化碳浓度和营养液成分等条件下,实现农作物周年连续生产的高效农业系统。有的植物工厂完全依赖LED灯等人工光源,其中常见的是红色、蓝色和白色的光源。材料二:间作是指在同一田地上于同一生长期内,分行或带相间种植两种或两种以上作物的种植方式。材料三:轮作是指在同一田地上有顺序地在季节间和年度间轮换种植不同作物或复种组合的种植方式。如一年一熟的“大豆→小麦→玉米”三年轮作,这是在年间进行的单一作物的轮作;在一年多熟条件下既有年间的轮作,也有年内的换茬,如南方的“绿肥一水稻一水稻”(第1年)→“油菜一水稻一水稻”(第2年)→“小麦一水稻一水稻”(第3年)轮作,这种轮作有不同的复种方式组成,称为复种轮作。(1)植物工厂中适当提高光照强度,可直接影响光合作用的阶段使光合作用速率提高,此时植物的最适二氧化碳浓度会(填“降低”“升高”或“不变”);叶绿素和类胡萝卜素均在(填“红光”“蓝紫光”或“红光和蓝紫光”)区有较高的吸光值。(2)如图所示为适宜条件下,几种常见农作物的净光合速率与光照强度的关系曲线。①A点时甘蔗和玉米的总光合速率是否相等?(填“是”或“否”)。②结合材料二,玉米、甘蔗和大豆三者中若选其中两种进行间作,最合理的搭配是。(3)结合材料三,你认为轮作可提高作物产量的原因有(答出两点即可)。绿肥是指可直接翻埋或经堆沤后作肥料施用的绿色植物体,多为豆科植物,是重要有机肥料之一。施用绿肥可使作物增产的原因是(答出两点即可)。【解答】解:(1)光照强度可影响光合作用的光反应阶段,所以适当提高光照强度,可直接影响光合作用的光反应阶段使光合作用速率提高,此时需要的二氧化碳更多,所以此时植物的最适二氧化碳浓度会升高。叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,所以叶绿素和类胡萝卜素均在蓝紫光区有较高的吸光值。(2)净光合速率=总光合速率﹣呼吸速率,A点时甘蔗和玉米的净光合速率都是0,但玉米和甘蔗的呼吸速率不同,所以二者的总光合速率不同。间作是指在同一田地上于同一生长期内,分行或带相间种植两种或两种以上作物的种植方式,需要这些植物对光照的需求不同,且可达到较大的净光合速率,所以可选取大豆植株和玉米植株进行间作最合理。(3)由题可知,轮作是指在同一田地上有顺序地在季节间和年度间轮换种植不同作物或复种组合的种植方式。这样不同作物在不同的季节,充分利用土壤养分,改善调节土壤肥力,从而带来经济效益。绿肥是指可直接翻埋或经堆沤后作肥料施用的绿色植物体,这些植物经分解者分解可以改善土壤的物理性质.提高土壤保水保肥和供肥能力,减少养分损失,同时有机质经土壤微生物分解产生大量的二氧化碳和无机盐,促进光合作用的进行,从而使作物增产。故答案为:(1)光反应升高蓝紫光(2)否玉米和大豆(3)可均衡地利用土壤养分;能改善调节土壤肥力;能减轻病虫害和杂草危害等绿肥中有机质可经土壤微生物分解产生大量的二氧化碳和无机盐,促进光合作用的进行;绿肥可改善土壤的物理性质.提高土壤保水保肥和供肥能力,减少养分损失;绿肥还可以减少病虫害的发生等13.如图为某绿色高等植物在水分充足、晴朗无风的发日,其光合速率等生理指标的日变化趋势。请回答下列问题:(1)叶片中的光合色素分布在叶绿体的(填具体部位)。(2)据图分析,有机物积累最多的时刻是左右。CO2吸收量在10:00后下降,最可能的原因是。(3)若给该植物供应14CO2,则在光合作用过程中最先出现的含14C的化合物是,该物质接受(填物质)释放的能量被还原。(4)“转光膜”是在生产普通棚膜的原材料中浴加“转光功能性色母料”后制成的棚膜。当阳光透过“转光膜”时,阳光中的紫外光(会灼伤植物组织)和绿光(会被植物反射而损失)被膜中的“转光色母料”吸收转换,释放出对植物生长有利的蓝紫光和红光,提高了光能利用率,其原因是。【解答】解:(1)叶片中的光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上。(2)图中二氧化碳的固定量表示了总光合速率,图中有机物积累最多的时刻是18:00左右,CO2吸收量代表净光合速率,在10:00后下降,说明呼吸速率升高(或呼吸强度增加或呼吸速率增加)的幅度大于光合速率升高的幅度。(3)若给该植物供应14CO2,则在光合作用过程中最先参与二氧化碳的固定,出现的含14C的化合物是C3,C3接受ATP和NADPH释放的能量被还原。(4)由题意知:当阳光透过“转光膜”时,阳光中的紫外光(会灼伤植物组织)和绿光(会被植物反射而损失)被膜中的“转光色母料”吸收转换。叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,对紫外光和绿光几乎不吸收,“转光膜”可将紫外光和绿光转化为光合作用所需的蓝紫光和红光,从而提高了光能利用率。故答案为:(1)类囊体薄膜上(2)18:00呼吸速率升高(或呼吸强度增加或呼吸速率增加)的幅度大于光合速率升高的幅度(3)C3ATP和NADPH(4)叶绿素a和叶绿素b主要吸收蓝紫光和红光,胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光,对紫外光和绿光几乎不吸收,“转光膜”可将紫外光和绿光转化为光合作用所需的蓝紫光和红光14.烟草花叶病是烟草普遍发生的一类重要病害。科学家对健康和感染病毒的叶片进行了对照分析,结果如下表所示。回答下列问题:分类叶绿素a含量叶绿素b含量叶绿素总量健康叶片6.78751.86268.6501感病叶片5.02251.35886.3813(1)提取叶绿体中色素时所用试剂为,在滤纸条上扩散速度最快的色素是。光合色素吸收的光能一部分用于将水分解为,还有一部分转移到中。(2)叶绿素含量下降主要是通过影响阶段使光合作用强度降低。从理论上说,初期健康叶片与感病叶片相比,C3的含量(填“偏多”、“相等”或“偏少”)。(3)有人对健康植株和感病植株的光合作用进行了研究,测得数据如图。①图中代表感病植株的是(填“A”或“B”)植株,a点时叶肉细胞中产生ATP的场所。据图分析,b点时A植株的光合速率(填“大于”、“等于”或“小于”)c点时B植株的光合速率。②据图可知,当光照强度足够大时,A、B植株的光合速率基本一致。但现实中,感病植株较健康植株显著减产,其减产的原因是。【解答】解:(1)叶绿体色素能够溶解到有机溶剂中,因此,提取叶绿体中色素时所用试剂为有机溶剂,通常选用的是无水乙醇,分离色素所用的原理是根据各种色素在层析液中的溶解度不同,溶解度大的扩散得快,溶解度小的扩散得慢,进而实现了色素的分离,在滤纸条上扩散速度最快的色素是胡萝卜素。光合色素吸收的光能一部分用于将水分解为氧气[H],还有一部分转移到ATP中。(2)根据表中信息可知,初期感病叶片与健康叶片相比,其叶绿素总量降低,则光反应产生的ATP和[H]减少,影响了三碳化合物的还原,即三碳化合物的消耗减少,而短时间内三碳化合物的生成基本不变,所以三碳化合物的含量增加(偏多),可见叶绿素含量下降是通过影响光反应阶段进而引起了光合作用强度的下降。(3)①由于感病植株的叶绿素总量少,所以光合速率一般要比健康植株低,而图中B植株在较低光照强度下的光合速率比A植株弱,所以B植株为感病植株。a点时植物只进行呼吸作用,此时细胞中产生ATP的部位是细胞质基质和线粒体;据图分析,b点时A植株的光合速率与呼吸速率相等,c点时B植株的光合速率也等于其呼吸速率,且二者的呼吸速率是相等的,因此b点时A植株的光合速率等于c点时B植株的光合速率。②由于正常生长环境条件下,光照强度常低于光饱和点,所以B植株光合速率常低于A植株,有机物的积累量要
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