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第29题 光合作用和呼吸作用
1.如图表示上午10时某植物枝条上不同位置叶片的净光合速率。回答下列问题:
(1)写出叶片进行光合作用的化学反应式: 。
(2)由图可看出第5片和第15片叶的总光合速率 (填“相等”、“不相等”或“不一定相等”),原因是 。
(3)限制第5片叶光合速率的主要环境因素可能是 。第11﹣15片叶接受的光照、水分、CO2充足,温度适宜,但其总光合速率却比第10片叶低,可能的原因是 。
(4)第10片叶叶绿体利用的CO2来自 ;若晴天突然变成多云天气,则该叶片短时间内C3,含量将 (填“升高”、“降低”或“不变”)。
2.植物工厂是现代设施农业发展的高级阶段,代表着未来农业的发展方向。回答下列问题:
(1)植物工厂以节能LED植物生长灯为光源,图1是几种常见LED灯的光谱,选择 灯作为植物生长灯较为合适,判断依据是 。
(2)植物工厂中应设置实时检测和调控 (填“O2”或“CO2”)浓度的装置,在该气体供应不
足的情况下,补光灯补充的能量并不能在光反应中得到有效利用,原因是 。
(3)研究温度对某种植物光合速率和呼吸速率的影响,结果如图2。培养该植物时白天温度应维持在 ℃左右,并在夜晚适当降低温度以 ,有利于植物积累有机物。
(4)在夏季中午时段,对培养液进行抽样检测后发现,培养液中Mg2+等几种无机盐浓度高于初始浓度。Mg2+浓度升高的原因最可能是 。
3.在正常光照条件下,与野生型拟南芥WT相比,突变体t1和t2的叶绿体在叶肉细胞中的分布及位置不同(图①),造成叶绿体相对受光面积的不同(图②),进而引起光合速率差异,但叶绿素含量及其它性状基本一致。图③表示植物光合速率随光照强度改变的变化曲线。在不考虑叶绿体运动的前提下,请据图分析回答下列问题:
(1)在正常光照条件下,WT、t1和t2三者光合速率的差异与叶绿素的含量 (填“有关”或“无关”),叶绿素主要吸收 光。归根到底,不同植物光合作用能力的差异是由其 的差异决定的。
(2)由于突变体t2的叶绿体相对受光面积远低于t1,故t2在图③中对应的B点和C点的位置分别比t2的偏向 (填“左”或“右”)。
(3)图③中曲线出现拐点的原因是:在强光下,植物的 跟不上 ,从而限制了光合速率的提高。
4.植物工厂是一种高投入,精装备的生产体系,利用智能计算机和电子传感系统对植物生长的温度、光照、CO2浓度以及营养液等环境条件进行自动控制,使植物的生长发育不受或很少受自然条件制约。回答下列相关问题:
(1)营养液为植物的生长发育提供了无机盐营养,植物细胞中无机盐的生理作用包括 (答出2项即可)。在培养时,需向营养液中定期通入空气,目的是 。
(2)在培养不同植物时,可采用LED灯进行不同红蓝光组合,从而为光合作用提供理想的光谱,选用红蓝光的依据是 。如图为某红蓝光组合下光照强度与单位时间O2释放量的关系图,在a~b范围内,限制光合速率的主要外界因素为 ,为在低用电成本下取得较好的经济效益,应将农作物培养在 点对应的光照强度。
(3)若将植物工厂中的CO2浓度由0.03%提高至0.1%,则b点的移动方向是 。
(4)通过调整昼夜的温度,也能达到增产的目的,常用的措施是 。
5.图甲①②③④表示发生在小麦体内的部分生理过程,图乙表示在适宜的光照和二氧化碳浓度等条件下,小麦植株在不同温度下的净光合速率和细胞呼吸速率曲线。回答下列问题:
(1)图甲中②代表的生理过程是 ,③代表的生理过程是 ,过程 (填序号)能够为根细胞吸收镁离子提供动力。
(2)若突然降低b的浓度,则C3的含量在短时间内将 (填“升高”、“降低”或“基本不变”)。
(3)由图乙可知,在40℃时,小麦叶肉细胞光合作用强度 (填“大于”、“小于”或“等于”)细胞呼吸强度。
(4)若温度保持25℃,长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗,则该植株 (填“能”或“不能”)正常生长,原因是 。
6.油菜素内酯(BR)是一类植物激素。为探究外源BR对酸雨环境下番茄植株光合作用的影响,研究人员做了相关实验,结果如图(注:Rubisco为固定CO2的关键酶;MDA含量越高生物膜的损伤程度越大)。回答下列问题:
(1)番茄叶肉细胞中,Rubisco 发挥作用的场所是叶绿体中的 ;在温度和水分适宜时,影响甲组番茄叶片CO2固定速率的环境条件有 (答出两点)。
(2)据图