探究影響生菜品質的因素
生菜是目前產量最大的人工種植蔬菜之一。為提高經濟效益,研究員探究了光質、胞間CO2濃度和溫度對生菜品質的影響。圖1為生菜葉肉細胞光合作用部分過程的示意圖。其中,PSⅠ、PSⅡ和PQ與電子傳遞等有關;字母A~F表示物質;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示反應場所。

(1)圖1為生菜葉肉細胞光合作用的 光反應光反應(光反應/碳反應)過程。
(2)圖1中吸收和轉換光能的場所是 ⅡⅡ(Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ);葉綠體內能量轉換的部分路徑是 ②→①→④→⑤②→①→④→⑤。(編號排序)
①電能
②光能
③NADP+
④NADPH
⑤三碳糖
⑥三碳化合物
(3)據圖1及已學知識判斷,生菜葉肉細胞內H+濃度較高的場所是 ⅢⅢ(Ⅰ/Ⅲ),其主要原因是 ①②①②。(編號選填)
①A光解產生H+
②PQ將Ⅰ中的H+泵入Ⅲ
③D分解為C和H+
④H+穿過ATP合酶到達Ⅰ
實驗1:探究不同光質對Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種生菜生長狀況的影響。不同光質處理下,葉綠素總量、壯苗指數與對照組的比值,如圖2所示。
(4)為提高經濟效益,圖中生菜品種與光質的最佳組合是 CC。(單選)
A.品種Ⅰ紅:藍=2:1
B.品種Ⅱ紅:藍=1:1
C.品種Ⅰ紅:藍=1:2
D.品種Ⅱ紅:藍=1:2
實驗2:探究不同時段內胞間CO2濃度(Ci)與生菜葉片凈光合速率(Pn)的變化,實驗結果如圖3所示。
(5)據圖3分析,生菜葉片在不同時段內Ci與Pn發(fā)生變化的原因及因果關系,并對下方“時段”“原因”“因果關系”三者的對應關系連線。
時段 | 原因 | 因果關系 | ||
9:00-11:00 | 氣孔導度增大,CO2供應量增加 | Pn導致Ci變化 | ||
11:00-13:00 | 為降低蒸騰速率,氣孔導度減小,CO2供應量減小 | |||
13:00-15:00 | 光照增強誘導葉肉細胞活性增強,凈光合速率 | |||
15:00-17:00 | 光照減弱誘導葉肉細胞活性減弱,凈光合速率減小 | Ci導致Pn變化 |
(6)為測得圖4所示的實驗結果,下列實驗步驟需要保持一致的有
ABCD
ABCD
。(多選)A.植物生長時的光照強度
B.提取色素時加入的提取液體積
C.選取的葉片在植物上的位置
D.用于提取和分離色素的葉片質量
(7)據圖4分析,高溫處理使葉綠體色素的種類
不變
不變
(不變/增多/減少),葉綠素含量 減少
減少
(不變/增多/減少)。據此推測,若在持續(xù)高溫的環(huán)境下,植物對光能的捕獲與能量轉換能力會 減弱
減弱
(不變/增強/減弱)。(8)為進一步探究溫度對生菜根部吸收礦質元素的影響,小賈同學制作了水培裝置,并思考以下問題:
Ⅰ該實驗需要設置的自變量是
②
②
;需要控制的無關變量是 ①③④
①③④
。(編號選填)①光照強度
②水培溶液的溫度
③室內溫度
④植物的生長狀況
Ⅱ生菜水培溶液應選擇
礦質元素齊全
礦質元素齊全
(缺少某種礦質元素/礦質元素齊全)的溶液。Ⅲ檢測該實驗因變量的合理做法是
B
B
。(單選)A.隨機測定各組生菜植株的凈光合速率
B.隨機測定各組生菜植株中礦質元素的含量
C.分別測定各組長勢最好的生菜植株的凈光合速率
D.分別測定各組長勢最好的生菜植株中礦質元素的含量
(9)研究發(fā)現,持續(xù)高溫下生菜葉片中葉綠體膜損傷嚴重,類囊體松散,線粒體結構無明顯變化。試分析在持續(xù)高溫影響下,生菜植株是否仍能獲取ATP?并闡述論證過程
要求寫出植物細胞獲取ATP的主要途徑是光合作用和呼吸作用:寫出光合作用是由色素介導的由一系列酶參與的生化反應;寫出細胞是一系列酶促生化反應;寫出高溫通過影響酶活性而影響生化反應;寫出高溫對葉綠體、光合色素的影響;如下表:
得分 | 學業(yè)質量水平 | 舉例/備注 |
6 | 基于題干信息,對光合作用和呼吸作用過程2個過程都進行較為準確完整的論證/要以題中持續(xù)高溫對植物細胞內結構的影響為前提開始論證。 | 過程指:①能寫出光合作用的分子水平的2個以上的相關反應或2個相關因素的變化。如:色素減少導致光反應中高能電子減少,從而產生更少的ATP。②能寫出呼吸作用的分子水平的2個以上相關反應。如:線粒體結構無明顯變化,則糖酵解生成的丙酮酸還能進行后續(xù)反應,三羧酸循環(huán)正常進行,仍能生成ATP在論證過程中,要結合題中條件來論證。 |
4 | 基于題干信息,從光合作用過程/細胞呼吸過程中任1個過程進行較為準確完整的論證?;蚧陬}干信息,從光合作用和呼吸作用相關2個方面同時進行較為準確完整的論證。 | 注意區(qū)分過程和方面。過程的含義同上;方面指僅提出概念或名詞。 |
2 | 基于題干信息。從光合作用/呼吸作用相關的任1方面進行較為準確的論證。 | 無 |
1 | 能寫出持續(xù)高溫對植物細胞結構如線粒體、葉綠體、光合色素、酶、氣孔、水分的影響,并做了不準確的簡單分析,分析可能有錯,但有分析的過程。 | 注意區(qū)分是學生自己的論證,還是在照抄整個大題前面各小題的題干信息。 |
0 | 僅能提取相關信息。如能寫出持續(xù)高溫對植物細胞結構,如線粒體、葉綠體、光合色素、酶、氣孔、水分的影響,并直接寫出該變化影響了ATP合成。 | 注意區(qū)分是學生自己的論證,還是在照抄整個大題前面各小題的題干信息。例如,抄了前面幾道小題。 |
要求寫出植物細胞獲取ATP的主要途徑是光合作用和呼吸作用:寫出光合作用是由色素介導的由一系列酶參與的生化反應;寫出細胞是一系列酶促生化反應;寫出高溫通過影響酶活性而影響生化反應;寫出高溫對葉綠體、光合色素的影響;如下表:
。得分 | 學業(yè)質量水平 | 舉例/備注 |
6 | 基于題干信息,對光合作用和呼吸作用過程2個過程都進行較為準確完整的論證/要以題中持續(xù)高溫對植物細胞內結構的影響為前提開始論證。 | 過程指:①能寫出光合作用的分子水平的2個以上的相關反應或2個相關因素的變化。如:色素減少導致光反應中高能電子減少,從而產生更少的ATP。②能寫出呼吸作用的分子水平的2個以上相關反應。如:線粒體結構無明顯變化,則糖酵解生成的丙酮酸還能進行后續(xù)反應,三羧酸循環(huán)正常進行,仍能生成ATP在論證過程中,要結合題中條件來論證。 |
4 | 基于題干信息,從光合作用過程/細胞呼吸過程中任1個過程進行較為準確完整的論證。或基于題干信息,從光合作用和呼吸作用相關2個方面同時進行較為準確完整的論證。 | 注意區(qū)分過程和方面。過程的含義同上;方面指僅提出概念或名詞。 |
2 | 基于題干信息。從光合作用/呼吸作用相關的任1方面進行較為準確的論證。 | 無 |
1 | 能寫出持續(xù)高溫對植物細胞結構如線粒體、葉綠體、光合色素、酶、氣孔、水分的影響,并做了不準確的簡單分析,分析可能有錯,但有分析的過程。 | 注意區(qū)分是學生自己的論證,還是在照抄整個大題前面各小題的題干信息。 |
0 | 僅能提取相關信息。如能寫出持續(xù)高溫對植物細胞結構,如線粒體、葉綠體、光合色素、酶、氣孔、水分的影響,并直接寫出該變化影響了ATP合成。 | 注意區(qū)分是學生自己的論證,還是在照抄整個大題前面各小題的題干信息。例如,抄了前面幾道小題。 |
【答案】光反應;Ⅱ;②→①→④→⑤;Ⅲ;①②;C;ABCD;不變;減少;減弱;②;①③④;礦質元素齊全;B;要求寫出植物細胞獲取ATP的主要途徑是光合作用和呼吸作用:寫出光合作用是由色素介導的由一系列酶參與的生化反應;寫出細胞是一系列酶促生化反應;寫出高溫通過影響酶活性而影響生化反應;寫出高溫對葉綠體、光合色素的影響;如下表:
得分 | 學業(yè)質量水平 | 舉例/備注 |
6 | 基于題干信息,對光合作用和呼吸作用過程2個過程都進行較為準確完整的論證/要以題中持續(xù)高溫對植物細胞內結構的影響為前提開始論證。 | 過程指:①能寫出光合作用的分子水平的2個以上的相關反應或2個相關因素的變化。如:色素減少導致光反應中高能電子減少,從而產生更少的ATP。②能寫出呼吸作用的分子水平的2個以上相關反應。如:線粒體結構無明顯變化,則糖酵解生成的丙酮酸還能進行后續(xù)反應,三羧酸循環(huán)正常進行,仍能生成ATP在論證過程中,要結合題中條件來論證。 |
4 | 基于題干信息,從光合作用過程/細胞呼吸過程中任1個過程進行較為準確完整的論證。或基于題干信息,從光合作用和呼吸作用相關2個方面同時進行較為準確完整的論證。 | 注意區(qū)分過程和方面。過程的含義同上;方面指僅提出概念或名詞。 |
2 | 基于題干信息。從光合作用/呼吸作用相關的任1方面進行較為準確的論證。 | 無 |
1 | 能寫出持續(xù)高溫對植物細胞結構如線粒體、葉綠體、光合色素、酶、氣孔、水分的影響,并做了不準確的簡單分析,分析可能有錯,但有分析的過程。 | 注意區(qū)分是學生自己的論證,還是在照抄整個大題前面各小題的題干信息。 |
0 | 僅能提取相關信息。如能寫出持續(xù)高溫對植物細胞結構,如線粒體、葉綠體、光合色素、酶、氣孔、水分的影響,并直接寫出該變化影響了ATP合成。 | 注意區(qū)分是學生自己的論證,還是在照抄整個大題前面各小題的題干信息。例如,抄了前面幾道小題。 |
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