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第29题 光合作用和细胞呼吸
1.甲醛(HCHO)是室内空气污染的主要成分之一,严重情况下会引发人体免疫功能异常甚至导致鼻咽癌和白血病。室内栽培观赏植物常春藤能够利用甲醛,清除甲醛污染。研究发现外源甲醛可以作为碳源被整合进入常春藤的光合作用过程中,具体过程如图1所示(其中RU5P和HU6P是中间产物)。
(1)图1中循环①的名称是__________,该循环中能量的转化为__________。
(2)追踪并探明循环②甲醛的碳同化路径,所采用的方法是__________。常春藤细胞同化HCHO的场所是__________。甲醛在被常春藤吸收利用的同时,也会对常春藤的生长产生一定的影响,为此研究人员设计了下列甲醛胁迫下常春藤生长情况的实验。如下表是常春藤在不同甲醛浓度下测得可溶性糖的含量。甲醛脱氢酶(FALDH)是甲醛代谢过程中的关键酶,图2表示不同甲醛浓度下,该酶的活性相对值。图3是不同甲醛浓度下气孔导度(气孔的开放程度)的相对值。
表:不同甲醛浓度下常春藤可溶性糖含量
组别
样品
0天
第1天
第2天
第3天
第4天
①
1个单位甲醛浓度
2271
2658
2811
3271
3425
②
2个单位甲醛浓度
2271
2415
2936
2789
1840
③
水处理
2271
2529
(3)表中的对照组是__________(选填①②或③)。
(4)1个单位甲醛浓度下,常春藤气孔开放程度下降,可溶性糖的含量增加,综合上述信息,可能的原因是__________。
(5)综合分析表1、图2和图3的信息,在甲醛胁迫下,常春藤的抗逆途径有__________。
2.为了合理增施CO2,提高温室植物产量,研究者利用番茄进行相关研究,结果如下图。请分析回答问题:
(1)CO2的含量直接影响光合作用的_______阶段而影响光合作用的强度;光照充足的状态下,当CO2的含量突然升高时,叶绿体中[H]的含量最初的变化是_______。
(2)某晴天上午10时左右,番茄叶肉细胞光合作用固定的CO2来源于_______。
(3)由图可知,常温+CO2处理组在超过29天后,净光合速率开始下降,直至低于常温处理组。此阶段,常温+CO2组的淀粉含量与净光合速率的变化趋势_______(选填“相同”“相反”),说明叶绿体中淀粉的积累对光合作用的进行可能有_______(选填“促进”、“抑制”)作用。
(4)由图可知,在增施CO2情况下,适当升高温度可以______(选填“提高”、“降低”)光合作用速率。这可能是由于升高温度促进了_______,从而减弱其对光合作用的影响。
(5)通过本项研究,你认为合理增施CO2,提高温室植物产量的注意事项是适当地_______、_______不宜太长。
3.研究人员以某绿色植物为材料,利用多套图甲装置,对影响光合作用的环境因素进行研究。
(1)为了探究温度对光合作用的影响,首先应在图甲装置的烧杯内加入二氧化碳缓冲液,然后再打开该装置的活塞开关,使U型管两侧的液面如图甲所示,关闭活塞。实验的观察指标是U型管A侧液面的变化值。在每一给定温度且其他条件均相同、适宜的情况下光照1小时,实验数据如下表:
温度(°C)
5
10
15
20
25
30
35
水柱高度(mm/h)
1.0
1.7
2.5
3.2
3.7
3.5
3.0
请分析水柱的高度表示_________________(填总光合速率或净光合速率)。
(2)夏季去除图甲的水浴装置后,置于自然环境条件下,假定玻璃罩内植物的生理状态和自然环境中相同,且空气湿度对植物蒸腾作用的影响、微生物对CO2浓度的影响均忽略不计,利用CO2浓度测定仪测定了该玻璃罩内一昼夜CO2浓度的变化情况,绘制成如图乙曲线。请问一昼夜中____________(有/无)有机物积累。
(3)乙图中EF段形成的原因是_____________________,在___________时有机物的积累最多。
(4)若用甲装置来测定温度对绿色植物的呼吸速率的影响,首先烧杯中应该加入试剂__________________,其次还要将甲装置_________________处理。
二、综合题
4.北方夏秋季节的日光温室长期处于高温状态,会限制黄瓜高产。科研人员进行了相关研究,部分处理及测得实验结果如下图所示。回答有关问题:
(1)图中15~29天期间,不同温度条件下补充CO2均能使黄瓜叶片的光合速率有一定程度的提高,补充CO2能提高光合速率的原因是__________________________________;在_________(填“高”或“常”)温下补充CO2提高光合速率的效果更为显著,