1.  科学家用非转基因水稻和转Z基因水稻为实验材料,分别喷施蒸馏水、一定浓度的寡霉素和一定浓度的NaHSO3 , 24h后进行8h的干旱胁迫处理,测得胁迫前后水稻光合速率如下表所示。已知寡霉素抑制光合作用和细胞呼吸中ATP合酶的活性。回答下列问题:

实验材料

实验处理

光合速率(μmolCO2•m-2•s-1

胁迫前

胁迫后

非转基因水稻

1组

喷施蒸馏水

16.31

5.93

2组

喷施一定浓度的寡霉素

11.27

4.51

3组

喷施一定浓度的NaHSO3

18.29

9.43

转Z基因水稻

4组

喷施蒸馏水

18.37

12.14

5组

喷施一定浓度的寡霉素

16.03

10.98

6组

喷施一定浓度的NaHSO3

20.34

16.81

(1) ATP合酶能催化合成ATP的作用机理是。寡霉素在细胞呼吸和光合作用过程中的主要作用部位分别是
(2) 实验中实际测得的光合速率是净光合速率,若要获得水稻的总光合速率,还需要
(3) 分析表中数据可知,喷施NaHSO3能够;植物吸收的NaHSO3中的S元素可用于合成等(至少答出1种)生物大分子。
(4) 研究发现,一种名为Steptomyces-d-m的土壤放线菌能产生大量的寡霉素,推测(填“非转基因”或“转Z基因”)水稻更能适应富含Steptomyces-d-m的土壤,判断的依据是
【考点】
影响光合作用的环境因素; 光合作用和呼吸作用的区别与联系;
【答案】

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3. 堇叶紫金牛是珍稀濒危植物。一些科学家研究了不同光强(遮阴)处理下堇叶紫金牛的光合特征,遮阴过程中,波长较长的可见光损失较大。
(1) 科研工作者在晴朗的一天利用不同的遮阴率处理植株,并分别测定了其一天内相应的光合参数变化。实验分为4组:遮阴率90%(Ⅰ组)、遮阴率60%(Ⅱ组)、遮阴率25%(Ⅲ组),并以遮阴率为0的全光照 (Ⅳ组)作为对照。数据见下图。

4组实验均选择了10株长势相同的堇叶紫金牛进行操作处理,这遵循了实验设计的等量原则和原则,这样得到的数据误差较小。图中净光合速率Pn一般是测量 CO2速率,其中第组实验出现了“光合午休”现象,依据曲线分析9:30~10:30该组植株作用增强,进而引起,导致CO2吸收速率降低,净光合速率下降。

(2) 科研工作者在一个月内又分别测量了不同情况下植物内部指标等相关变化,期望进一步了解遮阴对堇叶紫金牛带来的长期影响(光合产物主要分配到植物的根、茎、叶器官),统计数据见下表。

遮阴率 (%)

叶绿素a ( mg·g-¹)

叶绿素b ( mg·g-¹)

叶绿素a/b

根干质量( mg)

茎干质量( mg)

叶片质量( mg)

比叶面积 (mm2·mg-¹)

0

0.78

0.33

2.34

157

91

257

2.48

25

0.84

0.39

2.17

150

84

256

2.76

60

0.94

0.45

2.08

107

53

244

3.20

90

1.75

1.02

1.72

54

50

180

3.42

注:比叶面积(SLA)是表示叶厚的指标,SLA 越小,说明叶片单位质量对应叶面积越小,叶片越厚。

①从表中可知堇叶紫金牛的叶片叶绿素a、叶绿素b含量均随遮阴率增加而升高,叶绿素a/叶绿素b的值随遮阴率增加而。这些变化对植物的好处是 。②叶片是对环境变化较敏感且变异性和可塑性较大的器官,从表中数据分析革叶紫金牛叶片在遮阴条件下,除了色素含量的变化,还通过最大限度地进行光合作用、制造有机物,满足生长发育的需求。

实验探究题 困难