1、专项4实验探究与设计专练专练1细胞生理类1某生物兴趣小组探究了光合有效辐射(PAR，指太阳辐射中能被绿色植物用来进行光合作用的那部分能量)和温度对赞皇大枣叶片净光合速率的影响，其结果如图所示。请回答下列问题：(1)赞皇大枣叶片进行光合作用时，叶绿体中消耗ADP的场所是_。(2)25 时，光合有效辐射从500突增到1 000，赞皇大枣叶肉细胞短时间内叶绿体中三碳酸含量_；结合曲线图可知，温度为3540 时，净光合速率下降，最可能的原因是_；该温度条件下赞皇大枣叶片光合速率_(填“”“”或“”)呼吸速率。(3)某农民结合该研究结果栽种赞皇大枣，短期施了大量肥料，结果赞皇大枣长势不良，从细胞角度分析
2、，原因是_。答案(1)类囊体膜(2)降低温度过高，酶活性降低，光合作用减弱(3)施肥过量，土壤溶液浓度过高，导致根毛细胞不能吸水，甚至失水解析(1)植物光合作用过程中，光反应阶段形成ATP，消耗ADP，其发生场所是类囊体膜。(2)光合有效辐射突然增加，短时间内光反应产物NADPH和ATP增多，促进三碳酸的还原，则三碳酸含量降低，RuBP含量升高。该实验的自变量是温度，在温度为3540 时，温度过高，酶活性降低，光合作用减弱，净光合速率下降；结合题图可知该温度条件下赞皇大枣叶片净光合速率大于0，即光合速率呼吸速率。(3)施肥过量，土壤溶液浓度过高，甚至高于根毛细胞细胞液的浓度，导致根毛细胞不能吸
3、水，甚至失水，从而使赞皇大枣出现长势不良的情况。2选取生理状态良好的甜槠植株，保持温度(30 )、CO2浓度等恒定，测定不同光强度条件下O2和CO2的释放量(如图甲)。图乙中的 X、Y、Z 曲线分别表示24小时内温度、光强度、净光合速率CO2 吸收量(mgh1)的变化。请据图分析回答下列问题：(1)分析图甲可知，在光强度为8 klx时，植物固定CO2的速率为_molm2h1。(2)分析图乙可知，中午12点时，Z曲线下降，可能的原因是_。(3)若比较图乙中Z曲线的k、a两点，_点更有利于蔬菜的贮存。(4)图乙中光合速率与呼吸速率相等的点是_，对应图甲中的光强度为_klx，根据图乙中Z曲线的变化推
4、测该植物未接受光照的时间是曲线Z中的_段。答案(1)8(2)温度上升，部分气孔关闭，CO2吸收减少(3)a(4)c、g4kb、mk解析(1)依题意并结合图甲分析可知，光强度为0时的CO2的释放量表示呼吸速率，其数值为4 molm2h1；在光强度大于0时的O2释放量表示净光合速率，净光合速率实际光合速率呼吸速率。光强度为8 klx时的植物净光合速率为4 molm2h1，此时植物固定CO2的速率即实际光合速率净光合速率呼吸速率448(molm2h1)。(2)中午12点，由于光强度过强，温度上升，部分气孔关闭，CO2吸收量减少，导致Z曲线下降。(3)题图乙显示：k点时的CO2释放速率为20 mgh1
5、，a点时CO2释放速率小于20 mgh1，说明a点时有机物的消耗少于k点，a点更有利于蔬菜的贮存。(4)图乙的纵坐标表示净光合速率，而图甲光强度大于0时的O2释放量也表示净光合速率，当净光合速率为0时，(实际)光合速率与呼吸速率相等，即图乙中的c、g点，与图甲中的光强度为4 klx相对应。植物未接受光照，光合作用不能进行，据此可推测：该植物未接受光照的时间是曲线Z中的kb和mk段。3为探究不同波长的光和CO2浓度对葡萄试管苗光合作用的影响，分别用40 W的白色、红色和黄色灯管做光源，设置不同CO2浓度，处理试管苗。培养一段时间后，测定试管苗的净光合速率(净光合速率真正光合速率呼吸速率)，结果如
6、图。据图回答下列问题：(1)光合作用中，催化三碳酸还原的酶存在于叶绿体的_中。(2)a点的净光合速率大于c点，从光合作用的角度分析，原因是_。c点的净光合速率大于b点，从细胞呼吸的角度分析，原因是_。(3)实验结果表明，大棚种植葡萄时，应选用_色塑料薄膜搭建顶棚。(4)为探究黄光培养条件下葡萄试管苗的叶绿素含量是否发生改变，提出实验思路如下：分别取_和黄光条件下培养的试管苗叶片，提取其中的色素并用_(填试剂名称)分离，通过比较滤纸条上的_来判断叶绿素含量是否发生改变。答案(1)基质(2)叶绿体中的色素吸收的红光多于黄光，光合速率高c点的CO2浓度高于b点，呼吸速率低(3)无(或白)(4)白光(
7、或自然光)层析液叶绿素a、叶绿素b色素带的宽窄(或叶绿素a、b色素带颜色深浅)解析(1)光合作用的碳反应在叶绿体的基质中进行。(2)比较a点和c点的净光合速率，a点的净光合速率大于c点，是因为叶绿体色素吸收的红光比黄光多。c点的净光合速率大于b点，从细胞呼吸的角度分析，c点CO2浓度高，呼吸速率低，净光合速率高。(3)白光下的净光合速率最高，因此应选用无(或白)色塑料薄膜搭建顶棚。(4)探究黄光培养条件下葡萄试管苗的叶绿素含量是否发生变化，应将黄光培养条件下的试管苗的叶绿素含量与白光培养条件下试管苗的叶绿素含量作对照。4黄瓜是一种重要的蔬菜作物，研究人员以北方生长的黄瓜品种为材料，用单层黑色遮
8、阳网(遮阴率70%)对黄瓜幼苗进行遮阴，以自然条件下光照为对照，一段时间后，测定黄瓜的生长发育和光合特性变化，实验结果如下表所示。请分析回答下列问题：光照株叶面积(cm2)总叶绿素含量(mgg1 FM)净光合速率(molm2s1)胞间CO2浓度(molmL1)自然条件2 8601.4315.04187弱光条件3 7301.694.68304(1)实验中需用_提取叶绿素，再测定其含量。(2)实验组净光合速率显著低于对照组，主要原因是实验组_，使光反应产物_减少，进而降低了叶肉细胞对_的利用能力。(3)弱光处理一段时间后，黄瓜产生的有利于提升其光能利用率的变化有_。与叶绿素a相比，叶绿素b在430
9、450 nm蓝紫光区有较高的吸收峰和较宽的吸收带(弱光下占优势)，由此推测，实验组叶绿素a/b含量比值_对照组。(4)研究结果表明，弱光条件下，黄瓜植株株高显著升高。研究者认为，这是由于弱光下植株光合产物向茎分配增多所致。为验证以上假设，需测定黄瓜植株各部分的_，若测定结果为实验组_对照组，则支持上述假设。答案(1)95%的乙醇(2)光强度弱ATP和NADPHCO2(3)增大株叶面积和增加总叶绿素含量低于(4)干重茎干重占全株干重的比例高于解析(1)提取光合色素需用95%的乙醇。(2)实验组由于遮光，光强度弱，光反应产生的NADPH和ATP少，光反应速率低，导致碳反应对CO2的利用能力降低。(3)从题表中分析，弱光处理组株叶面积和总叶绿素含量均高于对照组，从而提高了对光能的利用率。实验组为弱光，而叶绿素b在弱光下吸收光的能力强，因此实验组叶绿素b的含量高于对照组，则实验组叶绿素a/b含量比值低于对照组。(4)实验目的为“验证弱光下植株光合产物向茎分配增多”，因此需测定两组植株茎的干重和整株干重，比较茎的干重占整株干重比例的大小。
