近几年来,电视中常有许多推广能够补充老年人体内铁、钙和锌等的保健品和药品的广告,说明了无机盐对人体的健康起着重要作用。人体内的无机盐主要来自于食物。无机盐对于维持植物的生命活动也起着重要的作用。请结合所学生物学知识,联系日常生活分析回答下列问题:
(1)无机盐在细胞内主要以________形式存在,有的是组成细胞的重要组成成分,如铁是合成 ________不可缺少的成分。钙在人体内的总量达1300g,其中99%存在于骨骼,一旦钙离子在血浆中的浓度明显下降,会出现________症状。
(2)由上述铁、钙在人体中的作用可以说明无机盐在生物体内的重要作用有:
①有的无机盐是________________________的重要组成成分;
②有的无机盐对________________________有重要作用。
科学家取束丝藻藻液离心后去上清液,将藻细胞用无磷培养基洗3次后,转入无磷培养基培养10 d;再将藻细胞分别转接到不同磷浓度的培养基中,在一定条件下培养,并将实验结果绘成如下曲线。请分析回答问题:
图1不同磷浓度下束丝藻的叶绿素a含量
图2束丝藻在不同磷浓度下光合放氧曲线
图2-4-11
(1)图1曲线表明,随着培养液中磷浓度的增加,叶绿素a的含量________。图2所示实验结果可用来探究________________________________________________________________________
__________________对束丝藻光合速率的影响。
(2)实验中先将获取的束丝藻在无磷培养基中培养10 d的目的是避免________________对实验的影响。实验中为了减少测定数据的误差,应采取的措施是______________________________________。
(3)当光照强度超过500 μmol光子/(m2·s)时,光合速率不再增加,从外部因素分析,主要限制因素是______________________________________(答两点)。
下表是植物Ⅰ和植物Ⅱ在一天中气孔导度的变化。请分析回答问题:
时刻 |
0:00 |
3:00 |
6:00 |
9:00 |
12:00 |
15:00 |
18:00 |
21:00 |
24:00 |
植物Ⅰ气 孔导度 |
38 |
35 |
30 |
7 |
2 |
8 |
15 |
25 |
38 |
植物Ⅱ气 孔导度 |
1 |
1 |
20 |
38 |
30 |
35 |
20 |
1 |
1 |
注:气孔导度能反映气孔张开的程度,其单位是mmol CO2·m-2·s-1,表示单位时间内进入叶片表面单位面积的CO2的量
(1)请在坐标图2-4-9中画出植物Ⅰ和植物Ⅱ一天中气孔导度的变化曲线。
图2-4-9
(2)据表分析可知,一天中植物Ⅰ和植物Ⅱ吸收CO2的主要差异是________________________________________________________________________;
沙漠植物的气孔导度变化更接近于植物________,此特性的形成是长期的________结果。
(3)影响植物Ⅱ光合作用强度的主要环境因素除了水和CO2浓度之外,还有________________________________等(写出两种即可)。
图2-4-10
(4)图2-4-10表示植物叶肉细胞中发生的物质代谢过程(图中C3代表含有3个碳原子的有机化合物)。过程①的能量变化是________________________________________________________________________。③的
完成需要酶、________等物质;凌晨3:00时,①②③④四种生理过程中,植物Ⅰ和植物Ⅱ都能完成的有________。
在水蕴草叶片发育过程中,净光合速率及相关指标的变化见下表。
叶片 |
发育时期 |
叶面积 (最大面 积的%) |
总叶绿 素含量 (mg/g·fw) |
气孔相 对开放 度(%) |
净光合速率 (μmol CO2/ m2·s) |
A |
新叶展开前 |
19 |
— |
— |
-2.8 |
B |
新叶展开中 |
87 |
1.1 |
55 |
1.6 |
C |
新叶展开完成 |
100 |
2.9 |
81 |
2.7 |
D |
新叶已成熟 |
100 |
11.1 |
100 |
5.8 |
注:“—”表示未测数据
(1)将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中,一段时间后,A的叶肉细胞中,将开始积累________;D的叶肉细胞中,ATP含量将________。
(2)B的净光合速率较低,推测原因可能是:①气孔开放度相对低,二氧化碳供应不足;②__________________________,导致__________________________。
(3)与A相比,D合成生长素的能力________;在相同光照强度下,与D相比,C的叶肉细胞吸收红橙光的能力________。
(4)科研人员为研究氧气浓度与光合作用的关系,测定了该植物叶片在25 ℃时,不同氧气浓度下的光合作用速率(以CO2的吸收速率为指标),部分数据如下表。
氧气浓度(%) |
2 |
20 |
CO2的吸收速率[mg/(h·cm2)] |
23 |
9 |
为了探究O2浓度对光合作用是否构成影响,在上表所获得数据的基础上,还需测定黑暗条件下对应的呼吸速率。假设在温度为25 ℃,氧浓度为2%时,呼吸速率为X mg/(h·cm2);氧浓度为20%时,呼吸速率为Y mg/(h·cm2)。
②如果23+X=9+Y,说明:________________________________________________。
②如果23+X>9+Y,说明:________________________________________________。
为研究水杨酸(SA)对水稻幼苗抗寒能力的影响,研究者用0.5 mmol/L的SA喷洒水稻幼苗叶片,同时设置对照实验,低温处理1天后测定有关数据(下表)。请回答:
总叶绿素含量(mg/g) |
胞间CO2含量 (μmol/mol) |
净光合速率[μmol CO2/(m2·s)] |
|
对照组 |
1.71 |
408.89 |
1.54 |
实验组 |
2.12 |
288.67 |
2.69 |
(1)本实验中对照组的处理是____________________________________________________________________。
在测定各项生理指标时,每个处理均需设________实验,取平均值,以提高实验数据的可信度。
(2)叶绿体的类囊体分布有________________________________________________________________________,
SA在低温条件下能保护光合器官,提高光合速率。据表中数据分析:①____________________________,有利于光反应进行;②实验组CO2的吸收量比对照组________,有利于______________。
(3)某同学要初步探究两组水稻幼苗新鲜叶片中色素的种类及相对含量,采用________法分离色素。如果滤纸上的色素带颜色较浅,其原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为进一步研究SA在低温条件增强水稻幼苗光合性能的最适浓度,请简述实验设计思路。
图2-4-6中甲、乙、丙图分别代表温度、光照强度和CO2浓度对某植物代谢的影响。请据图回答问题:
甲乙
丙
图2-4-6
(1)若图甲表示在光照充足、CO2浓度适宜的条件下,温度对该植物的真正光合作用速率和呼吸作用速率的影响,则其中的________(填“实线”或“虚线”)表示真正光合作用速率。比较两曲线可看出,与________有关的酶对高温更为敏感,如果温度为30 ℃、光照充足时,该植物吸收CO2的相对量为________。
(2)对于图乙和图丙而言,与图甲的两曲线交点含义相同的点分别是____________________。当细胞间隙的CO2浓度处于x~z段时,随着CO2浓度的增加,叶绿体内固定CO2的反应速率______________。当CO2浓度大于z时,限制光合作用的外因主要是________________________________________(至少写出两个)。
(3)如果将该植物放在一个密闭的装置中,并将该装置进行黑暗处理,测得CO2释放量>O2吸收量=0,则该植物中进行的相关反应式为:________________________________________________________________________。