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富含重金屬鎘(Cd)的污水進入沿岸水域,成為當(dāng)前海洋污染的重要污染物之一。為研究鎘污染對水生植物生長的影響,某科研小組以石莼(一種綠色海藻)為材料,用不同濃度CdCl2溶液處理三天后,測得石莼葉肉細胞總光合速率(μmolO2?mg FW-1?h-1)、葉綠素含量(μg?mg FW-1)和呼吸速率(μmolO2?mg FW-1?h-1)的數(shù)據(jù)如圖,請據(jù)圖分析回答下列問題。

(1)為保證實驗結(jié)果科學(xué)有效,在用不同濃度CdCl2溶液處理石莼的過程中,除了每組實驗所用的培養(yǎng)器材、石莼數(shù)量和生長發(fā)育狀況要相同外,還需要控制
溫度(水溫)、光照強度
溫度(水溫)、光照強度
等主要的無關(guān)變量相同且適宜(寫出兩個)。
(2)在實驗設(shè)置的濃度范圍內(nèi),當(dāng)Cd2+濃度高于10×10-6mol/L時,石莼凈光合速率的變化趨勢是
逐漸增大
逐漸增大
,判斷依據(jù)是
凈光合速率等于總光合速率減去呼吸速率的差值,當(dāng)Cd2+濃度高于10×10-6mol/L時,隨Cd2+濃度增加,石莼的總光合速率略有下降(變化不大),但呼吸速率逐漸明顯下降(總光合速率和呼吸速率均逐漸減弱,但對呼吸速率的影響更大)
凈光合速率等于總光合速率減去呼吸速率的差值,當(dāng)Cd2+濃度高于10×10-6mol/L時,隨Cd2+濃度增加,石莼的總光合速率略有下降(變化不大),但呼吸速率逐漸明顯下降(總光合速率和呼吸速率均逐漸減弱,但對呼吸速率的影響更大)
。
(3)研究發(fā)現(xiàn)金屬鎘并不會影響光合作用相關(guān)酶的活性,試推斷隨Cd2+濃度增加,石莼總光合速率變化的主要原因是
Cd2+濃度的增加會使葉綠素含量降低(或抑制葉綠素的合成、促進葉綠素分解)
Cd2+濃度的增加會使葉綠素含量降低(或抑制葉綠素的合成、促進葉綠素分解)
,由此可知,金屬鎘的富集可能會直接影響光合作用的
光反應(yīng)
光反應(yīng)
階段。
(4)研究發(fā)現(xiàn),植物在受到輕度有害物質(zhì)的刺激時,會通過加快細胞呼吸來補償生理上受到的損害,以適應(yīng)有害物質(zhì)的刺激,稱為傷呼吸。據(jù)表分析,能刺激石莼發(fā)生傷呼吸的Cd2+濃度范圍是
小于15×10-6mol/L
小于15×10-6mol/L
,而超過這一范圍傷呼吸就不能發(fā)生,這說明了植物的適應(yīng)性能力具有
一定限度(相對性)
一定限度(相對性)
。

【答案】溫度(水溫)、光照強度;逐漸增大;凈光合速率等于總光合速率減去呼吸速率的差值,當(dāng)Cd2+濃度高于10×10-6mol/L時,隨Cd2+濃度增加,石莼的總光合速率略有下降(變化不大),但呼吸速率逐漸明顯下降(總光合速率和呼吸速率均逐漸減弱,但對呼吸速率的影響更大);Cd2+濃度的增加會使葉綠素含量降低(或抑制葉綠素的合成、促進葉綠素分解);光反應(yīng);小于15×10-6mol/L;一定限度(相對性)
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:26引用:4難度:0.6
相似題
  • 1.在強光環(huán)境下,將某突變型植株與野生型植株均分別施低氮肥和高氮肥,一段時間后測定其葉綠素和Rubisco酶(該酶催化CO2和C5反應(yīng))的含量,結(jié)果如圖所示。下列敘述不正確的是(  )

    發(fā)布:2025/1/16 8:0:1組卷:19引用:2難度:0.7
  • 2.20世紀(jì)60年代,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)有些起源于熱帶的植物如甘蔗、玉米等,除了和其他C3植物一樣具有卡爾文循環(huán)(固定CO2的初產(chǎn)物是三碳化合物(C3),簡稱C3途徑)外,還存在另一條固定CO2的途徑,固定CO2的初產(chǎn)物是四碳化合物(C4),簡稱C4途徑,這種植物稱為C4植物,其光合作用過程如圖1所示。研究發(fā)現(xiàn)C4植物中PEP羧化酶對CO2的親和力約是Rubisco酶的60倍。請回答下列問題:

    (1)在C植物光合作用中,CO2中的碳轉(zhuǎn)化成有機物(CH2O)中碳的轉(zhuǎn)移途徑是
     
    (利用箭頭符號表示),維管束鞘細胞內(nèi)的CO2濃度比葉肉細胞內(nèi)
     
    (填“高”或“低”)。
    (2)甲、乙兩種植物光合速率與CO2濃度的關(guān)系如圖2。請據(jù)圖分析,植物
     
    更可能是C4植物,作出此判斷的依據(jù)是
     
    。

    (3)Rubisco酶是一種雙功能酶,當(dāng)CO2/O2比值高時,可催化C5固定CO2合成有機物;當(dāng)CO2/O2比值低時,可催化C5結(jié)合O2發(fā)生氧化分解,消耗有機物,此過程稱為光呼吸,結(jié)合題意分析,在炎熱干旱環(huán)境中,C4植物的生長一般明顯優(yōu)于C3植物的原因是
     
    。
    (4)水稻是世界上最重要的糧食作物。目前,科學(xué)家正在研究如何利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將“C4途徑”轉(zhuǎn)移到水稻中去,這項研究的意義是
     
    。

    發(fā)布:2025/1/16 8:0:1組卷:46引用:1難度:0.6
  • 3.干旱脅迫是因為土壤水分虧缺,植物吸收水分少于葉片蒸騰作用損耗的水分,從而無法維持植物正常水分狀況而對植物的生長發(fā)育造成影響。如圖是其他條件適宜且不變時干旱脅迫(即處理組)對吊蘭光合作用相關(guān)指標(biāo)影響的結(jié)果。

    回答下列問題
    (1)干旱脅迫會影響吊蘭光合作用過程中[H]和ATP的產(chǎn)生,與[H]和ATP元素組成相同的化合物有
     
    (寫出2種)。
    (2)由圖可知:12d-24d期間CO2濃度
     
    (是/不是)影響吊蘭光合作用的主要限制因素,原因是
     
    。
     
    (能/不能)確定處理組吊蘭的總光合速率小于對照組,原因是
     
    。
    (3)另有研究表明,12d后吊蘭光合作用強度下降主要是因為葉綠素破壞導(dǎo)致,推測吸收
     
    光的能力減弱。欲對此結(jié)果進行驗證,可取葉片作色素的提取和分離實驗。實驗中提取色素用的試劑是
     
    。預(yù)期結(jié)果是:
     
    兩種顏色的色素帶比對照組變窄或沒有。

    發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:6引用:1難度:0.6
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