1. 绿萝俗称“生命之花”,是一种常见的喜阴的家庭绿植。为了探究不同遮阴处理对绿萝光合作用强度的影响,科研人员做了相关实验,实验结果如下图所示(叶干重/总干重的值越大,说明叶面积越大),请回答下列问题:

(1) 该实验可以通过测量单位面积叶片来反映绿萝的净光合速率。为了进一步测定不同条件下绿萝的实际光合速率,还需要进一步测定
(2) 据图可知,绿萝适应较弱的光照条件的具体机制为:通过,从而加强对弱光的利用。
(3) 假设不同遮阴处理不影响绿萝的呼吸作用,请据图分析不同遮阴处理对绿萝光合作用的影响:
(4) 已知绿萝叶片的光合产物可通过切皮部筛管从叶片运输至茎、根等营养器官。请你利用同位素标记法设计实验验证光合产物在绿萝体内的转移过程,请简要写出实验思路:
【考点】
光合作用和呼吸作用的区别与联系;
【答案】

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实验探究题 困难
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2. 通过研究遮阴对花生光合作用的影响,为花生的合理间种提供依据。研究人员从开花至果实成熟,每天定时对花生植株进行遮阴处理。实验结果如表所示。

处理

指标

光饱和点(klx)

光补偿点(lx)

低于5klx光合曲线的斜率(mgCO2 . dm-2 . hr-1 . klx-1

叶绿素含量(mg·dm-2

单株光合产量(g干重)

单株叶光合产量(g干重)

单株果实光合产量(g干重)

不遮阴

40

550

1.22

2.09

18.92

3.25

8.25

遮阴2小时

35

515

1.23

2.66

18.84

3.05

8.21

遮阴4小时

30

500

1.46

3.03

16.64

3.05

6.13

注:光补偿点指当光合速率等于呼吸速率时的光强度。光合曲线指光强度与光合速率关系的曲线。

回答下列问题:

(1) 从实验结果可知,花生可适应弱光环境,原因是在遮阴条件下,植株通过增加,提高吸收光的能力;结合光饱和点的变化趋势,说明植株在较低光强度下也能达到最大的;结合光补偿点的变化趋势,说明植株通过降低,使其在较低的光强度下就开始了有机物的积累。根据表中的指标可以判断,实验范围内,遮阴时间越长,植株利用弱光的效率越高。
(2) 植物的光合产物主要以形式提供给各器官。根据相关指标的分析,表明较长遮阴处理下,植株优先将光合产物分配至中。
(3) 与不遮阴相比,两种遮阴处理的光合产量均。根据实验结果推测,在花生与其他高秆作物进行间种时,高秆作物一天内对花生的遮阴时间为(A.<2小时 B.2小时 C.4小时 D.>4小时),才能获得较高的花生产量。
综合题 普通
3. 线粒体对维持旺盛的光合作用至关重要。下图示叶肉细胞中部分代谢途径,虚线框内示“草酰乙酸/苹果酸穿梭”,请据图回答下列问题。

 

(1) 叶绿体在上将光能转变成化学能,参与这一过程的两类色素是
(2) 光合作用时,CO2与C5结合产生三碳酸,继而还原成三碳糖(C3),为维持光合作用持续进行,部分新合成的C3必须用于再生;运到细胞质基质中的C3可合成蔗糖,运出细胞。每运出一分子蔗糖相当于固定了个CO2分子。
(3) 在光照过强时,细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能,避免细胞损伤。草酸乙酸/苹果酸穿梭可有效地将光照产生的中的还原能输出叶绿体,并经线粒体转化为中的化学能。
(4) 为研究线粒体对光合作用的影响,用寡霉素(电子传递链抑制剂)处理大麦,实验方法是:取培养10~14d大麦苗,将其茎漫入添加了不同浓度寡霉素的水中,通过蒸腾作用使药物进入叶片。光照培养后,测定,计算光合放氧速率(单位为µmolO2•mg-1chl•h-1 , chl为叶绿素)。请完成下表。

实验步骤的目的

简要操作过程

配制不同浓度的寡霉素丙酮溶液

寡霉素难溶于水,需先溶于丙酮,配制高浓度母液,并用丙酮稀释成不同药物浓度,用于加入水中

设置寡霉素为单一变量的对照组

对照组和各实验组均测定多个大麦叶片

光合放氧测定

用氧电极测定叶片放氧

称重叶片,加乙醇研磨,定容,离心,取上清液测定

实验探究题 困难