大题1题多练二 新陈代谢类B
1.我国部分土地受到了重金属的污染,镉盐因溶解度高,在水中多以离子状态存在,对水生植物的影响尤为严重。某科研小组研究不同浓度的镉对水生植物紫萍的影响,结果见下图。对实验数据分析时发现MDA(膜脂分解最重要的产物之一)的含量与镉浓度呈正相关。请回答下列问题。
甲 乙
(1)由图可知,该实验的自变量为,由图甲得出的结论是。
(2)可溶性蛋白含量是衡量植物总体代谢的重要指标。图乙中,在镉浓度为0~5 mg/kg的条件下,植物中可溶性蛋白含量呈上升趋势,植物的代谢增强,原因可能是少量的镉被紫萍吸收后,贮存在(填细胞器)中,不会对主要的生理过程产生危害;镉浓度超过5 mg/kg时,通过破坏可溶性蛋白的使其溶解性下降,因此对光合作用中阶段的影响更大。
(3)由MDA含量与镉浓度的关系可推测,镉还可能通过破坏(结构)来影响反应阶段,从而降低光合速率;同时也可能通过破坏影响呼吸作用第三阶段的进行。
2.为探究低温对植物光合作用的影响,某研究小组将在15 ℃环境中生长的某品种植物置于10 ℃环境中低温处理,其他培养条件相同。一周后,测得叶肉细胞叶绿体内载体蛋白X(位于类囊体上,运
+
载H从高浓度一侧到低浓度一侧并同时催化ATP的合成)含量下降,固定CO2的酶Y含量下降;测得植物低温处理前后光合作用强度变化如上图所示。请回答下列问题。
+
(1)H通过类囊体膜的方式是,酶Y位于叶绿体中。
(2)由图可知,在低温下该植物利用(填“弱光”或“强光”)的能力更强。
(3)综合题中信息及所学知识可知,植物最大光合速率下降的原因可能是低温处理降低了,从而影响了光合作用的阶段。
3.研究人员利用番茄植株进行了两个实验,实验的结果分别用图一、图二表示,请据图回答问题。
图一 不同夜温对番茄 图二 种有番茄植株的密闭 植株的生长效应 容器内O2含量的变化
(1)实验中植物根尖细胞对培养液中不同无机盐离子的吸收具有选择性,原因是。若用缺镁的完全培养液培养,叶肉细胞内的合成会减少,从而影响植物对光的吸收。
(2)图一中A点时番茄植株的相对生长速率低于B点的主要原因是。日温26 ℃、夜温20 ℃一定是番茄植株生长的最适温度组合吗?(填“一定”或“不一定”),理由是。
(3)图二表示一个种有番茄植株的密闭容器内O2含量的变化,据图分析回答问题。 ①番茄植株光合作用释放的O2量和呼吸作用消耗的O2量相等的点是。 ②该番茄植株经过一昼夜后,(填“有”或“没有”)有机物的积累。
4.镉(Cd)是一种毒性很大的重金属元素,会对植物的生长造成伤害。现以洋葱为材料探究外源钙(Ca)能否缓解Cd的毒害。
(1)实验步骤
①在室温(25 ℃)条件下,用自来水培养洋葱鳞茎,待刚长出叶片后选取80棵生长状况一致的洋葱幼苗平均分成组,依次编号。
②每组Cd和Ca的浓度组合如下表,其他培养条件相同且适宜。 组 别 0 的浓度0.1 1 10
③两周后,分别。
(2)绘制实验结果直方图如下图所示。
Cd的浓度/(μmol·L) 0 10 100 300 A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A3 B3 C3 D3 A4 B4 C4 D4 -1(3)实验分析与讨论
①A1、B1、C1、D1四组实验结果说明。
②A、B组实验结果说明,在低Cd浓度条件下,外源Ca对洋葱的生长无明显的影响;而C、D组实验结果则说明,在中、高Cd浓度条件下,。
大题1题多练二 新陈代谢类B
1.答案 (1)镉的浓度和处理时间 随着镉浓度的增大,叶绿素的含量逐渐降低,叶绿素a受影响的幅度更大 (2)液泡 空间结构 暗反应 (3)类囊体薄膜(或基粒) 光 线粒体内膜
解析 (1)据题图分析可知,该实验的自变量为镉的浓度和处理时间;据图甲得出的结论是随着镉浓度的增大,叶绿素的含量逐渐降低,叶绿素a受影响的幅度更大。(2)据图乙可知,在镉浓度为0~5 mg/kg的条件下,随着镉浓度的增加,可溶性蛋白含量增加,可能是少量的镉被紫萍吸收后,贮存在液泡中;在镉浓度为5~20 mg/kg 的条件下,随着镉浓度的增加,可溶性蛋白含量减少,可能是镉破坏了可溶性蛋白的空间结构,从而使其含量减少;光合作用中暗反应需要大量的酶(化学成分是可溶性蛋白质)催化,因此镉对暗反应影响更大。(3)由MDA(膜脂分解最重要的产物之一)的含量与镉浓度呈正相关可知,镉可能通过破坏叶绿体的类囊体薄膜,使叶绿素a和叶绿素b的含量减少,影响光合作用的光反应阶段,从而降低光合作用速率;也可能会破坏线粒体内膜的结构,使有氧呼吸第三阶段缺乏相关的酶,从而导致呼吸作用强度减弱。
2.答案 (1)协助扩散 基质 (2)弱光 (3)酶的活性和含量(及载体蛋白X的含量) 光反应和暗反应
+
解析 (1)由载体蛋白X位于类囊体上,能运载H从高浓度一侧到低浓度一侧并同时催化ATP的
+
合成可知,H通过类囊体膜时是从高浓度一侧到低浓度一侧运输,并需要载体蛋白X协助,不需要消
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耗ATP,因此H跨膜运输的方式是协助扩散。酶Y用于固定CO2,因此位于叶绿体基质中。(2)由曲线图分析可知,光照强度较弱时,10 ℃条件下光合作用强度高于15 ℃,说明该品种植物在低温下利用弱光的能力更强。(3)综合题中信息及所学知识可知,低温处理降低了酶的活性和含量(及载体蛋白X的含量),从而影响了光合作用的光反应和暗反应阶段,导致植物最大光合速率下降。
3.答案 (1)细胞膜上载体的种类和数量不同 叶绿素 (2)A点夜温过低,导致植物夜间新陈代谢过弱,不利于生命活动的正常进行 不一定 没有在其他日温和夜温条件下对番茄植株的生长速率进行实验 (3)①B、C②没有
解析 (1)因细胞膜上载体的种类和数量不同,植物根尖细胞对培养液中不同无机盐离子的吸收具有选择性;镁是组成叶绿素的重要成分,用缺镁的完全培养液培养,植物叶肉细胞叶绿体中叶绿素的合成减少,从而使光反应减弱,最终影响光合作用强度。(2)A点时番茄植株相对生长速率较低的主要原因是A点夜温过低,导致夜间酶活性低,新陈代谢速率过低,不利于物质合成和细胞分裂等生理活动。由于没有在其他日温和夜温条件下对番茄植株的生长速率进行实验作对照,日温26 ℃、夜温20 ℃不一定是番茄植株生长的最适温度组合。(3)①密闭容器中O2的含量达到最高点或最低点时,植物光合作用产生的O2量和呼吸作用消耗的O2量相等,因此,番茄植株光合作用释放的O2量和呼吸作用消耗的O2量相等的点是B、C两点。②一昼夜后,密闭装置内的O2含量比实验前低,说明番茄植株呼吸作用消耗的有机物总量多于光合作用合成的有机物总量,因此该番茄植株经过一昼夜后,没有积累有机物。
4.答案 (1)①16 ③测量植株高度,并计算各组的平均值 (3)①Cd能抑制洋葱的生长,且随着Cd浓度的升高,抑制作用逐渐增强 ②外源钙(Ca)能部分缓解Cd对洋葱生长造成的抑制作用,且Ca浓度越高,缓解效果越明显
解析 (1)①根据Cd和Ca各有4种不同浓度,可知实验应分为16组。③探究外源钙(Ca)能否缓解Cd对植物生长的毒害,应以植株的高度为因变量,两周后应分别测量植株高度,并计算各组的平均值。(3)①A1、B1、C1、D1四组Cd浓度依次增大,平均株高依次减小,说明Cd能抑制洋葱的生长,且随着Cd浓度的升高,抑制作用逐渐增强。②C、D组随外源钙(Ca)浓度增加,植物株高增加,说明在中、高Cd浓度条件下,外源钙(Ca)能部分缓解Cd对洋葱生长造成的抑制作用,且Ca浓度越高,缓解效果越明显。