油菜素内酯(BR)是一种天然植物激素,某小组用14CO2饲喂孕穗期的水稻叶片,进行了实验:
实验一:用适宜浓度的BR喷施水稻叶片,定时测定光合速率与叶绿素含量,结果如图1;
实验二:用不同浓度的BR喷施水稻叶片,测定收获期籽粒14C放射性强度,结果如图2。
(1)实验一说明,适宜浓度的BR能_________________。
(2)实验二中,用14CO2研究籽粒中放射性强度的方法叫______________,14CO2进入叶绿体后,首先能检测到含14C的有机物的部位是__________________________________。
(3)实验二说明,喷施BR能____________(促进/抑制)光合产物向籽粒转移,该实验结果不能说明BR的作用具有两重性,因为_________________。该实验结果尚不能确定BR作用的最佳浓度,请简要补充实验方案:__________________。
提高水稻叶片的叶绿素含量,从而提高叶片的光合速率 同位素标记法(同位素示踪法) 叶绿体基质 促进 没有哪个浓度的放射性强度低于空白对照 在0.001~0.1 ppm之间进行更细分的浓度梯度实验
【解析】
本实验考查了植物激素对于植物生长发育的影响,意在考查考生分析实验结果,获取有效信息的能力。
(1)从图1中曲线变化的对照可看出,喷施适宜浓度的BR组叶绿素含量高于清水组,净光合速率也高于清水组,说明适宜浓度的BR能提高水稻叶片的叶绿素含量,从而提高叶片的光合速率。
(2)实验二中,利用同位素标记某种元素,追踪元素变化,这种方法叫同位素标记法(同位素示踪法);14CO2进入叶绿体后,参与暗反应,形成三碳化合物,三碳化合物接受ATP释放的能量并被【H】还原。故首先能检测到含14C的有机物的部位是叶绿体基质(暗反应场所)。
(3)据图2可知,喷施BR组的籽粒中放射性高于对照组,说明喷施BR能促进光合产物向籽粒转移;由于图中各实验组的籽粒放射性均高于对照组,因此不能体现BR作用的两重性;据图判断最适浓度应该在0.01左右,可在0.001~0.1 ppm之间进行更细分的浓度梯度实验,以确定最适浓度。
【点睛】:本题以实验为背景考查学生分析实验现象,解答问题的能力,解题关键是对坐标图的解读:图1:a.分析横、纵坐标之间的关系,找出自变量(抽穗后的天数);b.分析每一条曲线随时间变化而出现的量变规律,分析多条曲线之间变化的异同点;分析图2时,将各实验组的数据与对照组进行比较,若大于对照组说明是促进作用,若小于对照组说明是抑制作用。
光合作用过程:
1、光合作用的概念:
绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
2、光合作用图解:
3、光合作用的总反应式及各元素去向
(1)光合作用过程图:
氮能够提高光合作用的效率的原因是:氮是许多种酶的组成成分光合作用的场所:光合作用第一个阶段中的化学反应,必须有光才能进行。在类囊体的薄膜上进行;光合作用的第二个阶段中的化学反应,有没有光都可以进行。在叶绿体基质中进行。
(2)玉米是C4植物,其维管束鞘细胞中含有没有基粒的叶绿体,能够进行光合作用的暗反应。C4植物主要是那些生活在干旱热带地区的植物。
①四碳植物能利用强日光下产生的ATP推动PEP与CO2的结合,提高强光、高温下的光合速率,在干旱时可以部分地收缩气孔孔径,减少蒸腾失水,而光合速率降低的程度就相对较小,从而提高了水分在四碳植物中的利用率。
②二氧化碳固定效率比C3高很多,有利于植物在干旱环境生长。C3植物行光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中;而C4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内,维管束鞘细胞不含叶绿体。
(3)影响光合作用强度的条件:温度、CO2浓度、光照强度、叶片面积等。
(4)光合细菌:利用光能和二氧化碳维持自养生活的有色细菌。光合细菌(简称PSB)是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物,是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称,是一类没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌,是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。光合细菌广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处,主要分布于水生环境中光线能透射到的缺氧区。
项目 | 光反应(准备阶段) | 暗反应(完成阶段) |
场所 | 叶绿体的类囊体薄膜上 | 叶绿体的基质中 |
条件 | 光、色素、酶、水、ADP、 Pi |
多种酶、[H]、ATP、CO2、C5 |
物质变化 | ||
能量的变化 | 光能转变成ATP中活跃的化学能 | ATP中活跃的化学能转变成(CH2O)中稳定的化学能 |
相互联系 | 光反应产物[H]、ATP为暗反应提供还原剂和能量;暗反应产生的ADP、Pi为光反应形成ATP提供了原料 |
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