【典例示范】 (2024·山東卷)從開(kāi)花至籽粒成熟,小麥葉片逐漸變黃。與野生型相比,某突變體葉片變黃的速度慢,籽粒淀粉含量低。研究發(fā)現(xiàn),該突變體內(nèi)細(xì)胞分裂素合成異常,進(jìn)而影響了類(lèi)囊體膜蛋白穩(wěn)定性和蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性,而呼吸代謝不受影響。類(lèi)囊體膜蛋白穩(wěn)定性和蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性檢測(cè)結(jié)果如圖所示,開(kāi)花14天后植株的胞間CO2濃度和氣孔導(dǎo)度如表所示,其中Lv為細(xì)胞分裂素合成抑制劑,KT為細(xì)胞分裂素類(lèi)植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,氣孔導(dǎo)度表示氣孔張開(kāi)的程度。已知蔗糖轉(zhuǎn)化酶催化蔗糖分解為單糖。
(1)光反應(yīng)在類(lèi)囊體上進(jìn)行,生成可供暗反應(yīng)利用的物質(zhì)有　　　　　　　。結(jié)合細(xì)胞分裂素的作用,據(jù)圖分析,與野生型相比,開(kāi)花后突變體葉片變黃的速度慢的原因是　? ?　。?(2)光飽和點(diǎn)是光合速率達(dá)到最大時(shí)的最低光照強(qiáng)度。據(jù)表分析,與野生型相比,開(kāi)花14天后突變體的光飽和點(diǎn)　　　　(填“高”或“低”),理由是______________________________________________________________________________________________________________________________　??? ?　。??
突變體細(xì)胞分裂素合成更多,促進(jìn)葉綠素的合成
開(kāi)花14天后突變體氣孔導(dǎo)度大于野生型,但胞間CO2濃度小于野生型,且突變體的呼吸代謝不受影響,因此突變體的光合作用強(qiáng)度更大,需要的光照強(qiáng)度更大
(3)已知葉片的光合產(chǎn)物主要以蔗糖的形式運(yùn)輸?shù)街仓旮魈?。?jù)圖分析,突變體籽粒淀粉含量低的原因是_____________________________________? 　。
突變體的蔗糖轉(zhuǎn)化酶活性高,更多的蔗糖被分解成單糖,運(yùn)輸?shù)阶蚜Ｖ械恼崽菧p少
1.因果推理[第(1)小題]
2.邏輯推理[第(2)小題]
3.因果推理[第(3)小題]
一、因果關(guān)系類(lèi)1.(2024·全國(guó)甲卷)在自然條件下,某植物葉片光合速率和呼吸速率隨溫度變化的趨勢(shì)如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題。
(1)該植物葉片在溫度a和c時(shí)的光合速率相等,葉片有機(jī)物積累速率　　　　　(填“相等”或“不相等”),原因是　 。?(2)在溫度d時(shí),該植物體的干重會(huì)減少,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　。?(3)溫度超過(guò)b時(shí),該植物由于暗反應(yīng)速率降低導(dǎo)致光合速率降低。暗反應(yīng)速率降低的原因可能是? 　(答出一點(diǎn)即可)。?
葉片的呼吸速率不相等
葉片的光合速率等于呼吸速率,植物體的非綠色部分只有細(xì)胞呼吸
暗反應(yīng)相關(guān)的酶活性降低
2.(2022·全國(guó)甲卷)正常條件下,植物葉片的光合產(chǎn)物不會(huì)全部運(yùn)輸?shù)狡渌课?原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出1點(diǎn)即可)。?提示 自身呼吸需要消耗有機(jī)物或建造植物體結(jié)構(gòu)需要有機(jī)物
3.(2021·全國(guó)甲卷)細(xì)胞外的K+可以通過(guò)載體蛋白逆濃度梯度進(jìn)入植物的根細(xì)胞。在有呼吸抑制劑的條件下,根細(xì)胞對(duì)K+的吸收速率降低,原因是? 　。?提示 K+通過(guò)載體蛋白逆濃度梯度運(yùn)輸需要消耗能量,呼吸抑制劑使細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的能量減少
4.(2020·海南卷)在晴朗無(wú)云的夏日,某生物興趣小組測(cè)定了一種蔬菜葉片光合作用強(qiáng)度的日變化,結(jié)果如圖。回答下列問(wèn)題。
(1)據(jù)圖分析,與10時(shí)相比,7時(shí)蔬菜的光合作用強(qiáng)度低,此時(shí),主要的外界限制因素是　　 　　;從10時(shí)到12時(shí),該蔬菜的光合作用強(qiáng)度　　　　。?
(2)為探究如何提高該蔬菜光合作用強(qiáng)度,小組成員將菜地分成A、B兩塊,10~14時(shí)在A菜地上方遮陽(yáng),B菜地不遮陽(yáng),其他條件相同。測(cè)得該時(shí)段A菜地蔬菜的光合作用強(qiáng)度比B菜地的高,主要原因是_______________________________________________________________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?(3)小組成員又將相同條件的C菜地的上方和四周用遮陽(yáng)網(wǎng)全部覆蓋,測(cè)得棚內(nèi)溫度比B菜地高,一段時(shí)間后比較B、C兩塊菜地的蔬菜產(chǎn)量。與B菜地相比,C菜地蔬菜產(chǎn)量低,從光合作用和呼吸作用的原理分析,原因是______________________________________________________________________________________________________________________________　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
B菜地光照強(qiáng)度過(guò)高,導(dǎo)致蔬菜葉片氣孔關(guān)閉,二氧化碳吸收受阻,光合作用速率降低
C菜地的棚內(nèi)溫度上升,蔬菜中與光合作用有關(guān)酶的活性下降,與呼吸作用有關(guān)酶的活性增加,蔬菜的凈光合速率降低,產(chǎn)量下降,因此C菜地的蔬菜產(chǎn)量低于B菜地
5.(2023·全國(guó)乙卷)植物的氣孔由葉表皮上兩個(gè)具有特定結(jié)構(gòu)的保衛(wèi)細(xì)胞構(gòu)成。保衛(wèi)細(xì)胞吸水體積膨大時(shí)氣孔打開(kāi),反之關(guān)閉。保衛(wèi)細(xì)胞含有葉綠體,在光下可進(jìn)行光合作用。已知藍(lán)光可作為一種信號(hào)促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞逆濃度梯度吸收K+。有研究發(fā)現(xiàn),用飽和紅光(只用紅光照射時(shí),植物達(dá)到最大光合速率所需的紅光強(qiáng)度)照射某植物葉片時(shí),氣孔開(kāi)度可達(dá)最大開(kāi)度的60%左右。紅光可通過(guò)光合作用促進(jìn)氣孔開(kāi)放,其原因是??　。?提示 在紅光照射下,保衛(wèi)細(xì)胞進(jìn)行光合作用,產(chǎn)生有機(jī)物,保衛(wèi)細(xì)胞的滲透壓增加,發(fā)生滲透吸水,體積膨大,氣孔開(kāi)放
6.(2021·河北卷)楊樹(shù)及甲、乙兩種草本藥用植物的光合速率與光照強(qiáng)度關(guān)系曲線(xiàn)如圖所示。和甲相比,乙更適合在楊樹(shù)林下種植,其原因是?　。?
提示 楊樹(shù)林下光照強(qiáng)度小,而乙的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)均比甲的低,弱光下乙凈光合速率高
7.植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)是指由于CO2的限制,光合速率與呼吸速率相等時(shí)環(huán)境中的CO2濃度,已知甲種植物的CO2補(bǔ)償點(diǎn)大于乙種植物的,回答下列問(wèn)題。(1)將正常生長(zhǎng)的甲、乙兩種植物放置在同一密閉小室中,適宜條件下照光培養(yǎng)。培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)兩種植物的光合速率都降低,原因是? 　。?(2)若將甲種植物在密閉、無(wú)O2但其他條件適宜的小室中,照光培養(yǎng)一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)植物的有氧呼吸增強(qiáng),原因是? 　。?
提示 (1)植物在適宜光照下光合作用吸收CO2的量大于細(xì)胞呼吸釋放CO2的量,使密閉小室中CO2濃度降低,光合速率也隨之降低　(2)甲種植物在適宜光照下進(jìn)行光合作用釋放O2,使密閉小室中O2增加,而O2與有機(jī)物分解產(chǎn)生的[H]發(fā)生作用形成水是在有氧呼吸的第三階段,所以當(dāng)O2增多時(shí),有氧呼吸增強(qiáng)
二、實(shí)驗(yàn)探究類(lèi)8.植物放置幾天后,葉片會(huì)變黃。有的同學(xué)認(rèn)為這是由葉片中葉綠素減少造成的。若要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)判斷這個(gè)觀點(diǎn)是否正確,則實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路是?　 。?提示 取相同質(zhì)量已變黃葉片和未變黃葉片作為對(duì)照,進(jìn)行葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn),比較兩組實(shí)驗(yàn)中濾紙條上葉綠素色素帶(包括葉綠素a和葉綠素b)的寬度和顏色,得出結(jié)論
9.將生長(zhǎng)在水分正常土壤中的某植物通過(guò)減少澆水進(jìn)行干旱處理,該植物根細(xì)胞中的溶質(zhì)濃度增大,葉片中的脫落酸(ABA)含量增高,葉片氣孔開(kāi)度減小。有研究表明:干旱條件下氣孔開(kāi)度減小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。請(qǐng)以該種植物的ABA缺失突變體(不能合成ABA)植株為材料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這一結(jié)論。要求簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果。提示 取ABA缺失突變體植株在正常條件下測(cè)定氣孔開(kāi)度,經(jīng)干旱處理后,再測(cè)定氣孔開(kāi)度。預(yù)期結(jié)果是干旱處理前后氣孔開(kāi)度不變。將上述經(jīng)干旱處理的ABA缺失突變體植株平均分成兩組,在干旱條件下,一組進(jìn)行ABA處理,另一組作為對(duì)照組,一段時(shí)間后,分別測(cè)定兩組的氣孔開(kāi)度。預(yù)期結(jié)果是ABA處理組氣孔開(kāi)度減小,對(duì)照組氣孔開(kāi)度不變。
10.為了調(diào)查桃曲坡水庫(kù)水深1 m處,自養(yǎng)生物一晝夜的實(shí)際光合速率和自養(yǎng)生物產(chǎn)氧量能否維持本層水體生物呼吸耗氧所需。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,要求寫(xiě)出檢測(cè)過(guò)程和預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)材料:透光和不透光玻璃瓶,測(cè)氧儀等。實(shí)驗(yàn)思路:?　 ;?預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論:? 　。?
提示 取等體積的透光玻璃瓶甲、乙和不透光玻璃瓶丙,同時(shí)從桃曲坡水庫(kù)水深1 m處的同一位置取滿(mǎn)水樣,立即測(cè)定甲瓶中氧氣的含量,并將乙、丙瓶密封后沉回原處。一晝夜后取出玻璃瓶,分別測(cè)定兩瓶中的氧氣含量　乙瓶氧氣含量減去丙瓶氧氣含量,差值為該處自養(yǎng)生物一晝夜的總光合速率。若乙瓶氧氣含量大于甲瓶初始氧氣含量,則該水層自養(yǎng)生物產(chǎn)氧量能維持本層水體生物呼吸耗氧所需,反之不能

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