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為探究水和氮對(duì)光合作用的影響,研究人員將一批長(zhǎng)勢(shì)相同的玉米植株隨機(jī)均分為三組,在限制水肥的條件下做下處理:(1)對(duì)照組;(2)施氮組:補(bǔ)充尿素(12g?m-2);(3)水+氮組:補(bǔ)充尿素(12g?m-2)同時(shí)補(bǔ)水。檢測(cè)相關(guān)生理指標(biāo),結(jié)果如下表。
生理指標(biāo) 對(duì)照組 施氮組 水+氮組
自由水/結(jié)合水 6.2 6.8 7.8
氣孔導(dǎo)度(mmol?m-2?s-1 85 65 196
葉綠素含量(mg?g-1 9.8 11.8 12.8
RuBP羧化酶活性(μmol?h-1?g-1 316 640 716
光合速率(μmol?m-2?s-1 6.5 8.5 11.4
注:氣孔導(dǎo)度反應(yīng)氣孔開(kāi)放的程度;RuBP羥化酶催化CO2與C5的結(jié)合
回答下列問(wèn)題:
(1)光合作用光反應(yīng)的場(chǎng)所是
葉綠體類(lèi)囊體薄膜
葉綠體類(lèi)囊體薄膜
。與對(duì)照組相比,施氮組吸收CO2的量
增加
增加
(填增加減少);與對(duì)照組相比,施氮組氣孔導(dǎo)度減小,從植物水平衡的角度分析,其原因是
施加氮肥,土壤溶液濃度增加,植物根細(xì)胞吸收水分減少,通過(guò)調(diào)節(jié)使蒸騰作用減弱,從而使水分散失減少
施加氮肥,土壤溶液濃度增加,植物根細(xì)胞吸收水分減少,通過(guò)調(diào)節(jié)使蒸騰作用減弱,從而使水分散失減少
。
(2)與對(duì)照組和單獨(dú)施氮組相比,水+施氮組的光合速率最大,從光合作用的原理分析,水+施氮組的光合速率最大原因是
水+施氮組與對(duì)照組相比,葉綠素含量增加,光反應(yīng)能力增強(qiáng);同時(shí)氣孔導(dǎo)度增大,吸收CO2的能力增強(qiáng),RuBP羧化酶活性增高,從而使暗反應(yīng)能力增強(qiáng),所以光合速率增大
水+施氮組與對(duì)照組相比,葉綠素含量增加,光反應(yīng)能力增強(qiáng);同時(shí)氣孔導(dǎo)度增大,吸收CO2的能力增強(qiáng),RuBP羧化酶活性增高,從而使暗反應(yīng)能力增強(qiáng),所以光合速率增大
。
(3)已知光合作用中水的分解反應(yīng)式:H2O→O2+H++e-
實(shí)驗(yàn)材料:離體的葉綠體、氧化性物質(zhì)(NAD+、NADP+
等欲檢測(cè)光合作用中水分解后產(chǎn)生的H+去路。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)的相關(guān)知識(shí),提出合理的假說(shuō);并結(jié)合所給的實(shí)驗(yàn)材料,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路,(要求同位素標(biāo)記法檢測(cè))。
提出假說(shuō):
H+和e-與氧化性物質(zhì)(NADP+)反應(yīng)生成還原性物質(zhì)(NADPH)
H+和e-與氧化性物質(zhì)(NADP+)反應(yīng)生成還原性物質(zhì)(NADPH)
。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路:
給葉綠體提供3H2O和NADP+等物質(zhì),并給予適宜條件,一段時(shí)間后檢測(cè)NADPH等物質(zhì)的放射性
給葉綠體提供3H2O和NADP+等物質(zhì),并給予適宜條件,一段時(shí)間后檢測(cè)NADPH等物質(zhì)的放射性
。

【答案】葉綠體類(lèi)囊體薄膜;增加;施加氮肥,土壤溶液濃度增加,植物根細(xì)胞吸收水分減少,通過(guò)調(diào)節(jié)使蒸騰作用減弱,從而使水分散失減少;水+施氮組與對(duì)照組相比,葉綠素含量增加,光反應(yīng)能力增強(qiáng);同時(shí)氣孔導(dǎo)度增大,吸收CO2的能力增強(qiáng),RuBP羧化酶活性增高,從而使暗反應(yīng)能力增強(qiáng),所以光合速率增大;H+和e-與氧化性物質(zhì)(NADP+)反應(yīng)生成還原性物質(zhì)(NADPH);給葉綠體提供3H2O和NADP+等物質(zhì),并給予適宜條件,一段時(shí)間后檢測(cè)NADPH等物質(zhì)的放射性
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/9/14 10:0:8組卷:1引用:2難度:0.4
相似題
  • 1.20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(jiǎn)稱(chēng)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(jiǎn)稱(chēng)C4途徑,這種植物稱(chēng)為C4植物,其光合作用過(guò)程如圖1所示。研究發(fā)現(xiàn)C4植物中PEP羧化酶對(duì)CO2的親和力約是Rubisco酶的60倍。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

    (1)在C植物光合作用中,CO2中的碳轉(zhuǎn)化成有機(jī)物(CH2O)中碳的轉(zhuǎn)移途徑是
     
    (利用箭頭符號(hào)表示),維管束鞘細(xì)胞內(nèi)的CO2濃度比葉肉細(xì)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(qǐng)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(shí),可催化C5固定CO2合成有機(jī)物;當(dāng)CO2/O2比值低時(shí),可催化C5結(jié)合O2發(fā)生氧化分解,消耗有機(jī)物,此過(guò)程稱(chēng)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(zhǎng)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(xiàng)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
  • 2.在強(qiáng)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(shí)間后測(cè)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( ?。?br />

    發(fā)布:2025/1/16 8:0:1組卷:19引用:2難度:0.7
  • 3.干旱脅迫是因?yàn)橥寥浪痔澣?,植物吸收水分少于葉片蒸騰作用損耗的水分,從而無(wú)法維持植物正常水分狀況而對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育造成影響。如圖是其他條件適宜且不變時(shí)干旱脅迫(即處理組)對(duì)吊蘭光合作用相關(guān)指標(biāo)影響的結(jié)果。

    回答下列問(wèn)題
    (1)干旱脅迫會(huì)影響吊蘭光合作用過(guò)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(xiě)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(duì)照組,原因是
     
    。
    (3)另有研究表明,12d后吊蘭光合作用強(qiáng)度下降主要是因?yàn)槿~綠素破壞導(dǎo)致,推測(cè)吸收
     
    光的能力減弱。欲對(duì)此結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,可取葉片作色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)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(duì)照組變窄或沒(méi)有。

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