1、(2019全國(guó)，29)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。回答下列問(wèn)題：(1)經(jīng)干旱處理后，該植物根細(xì)胞的吸水能力_。(2)與干旱處理前相比，干旱處理后該植物的光合速率會(huì)_，出現(xiàn)這種變化的原因是_。(3)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。答案(1)增強(qiáng)(2)降低氣孔開(kāi)度減小使供應(yīng)給光合作用所需的CO2減少(3)取ABA缺失突變體植株在正常條

2、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。解析(1)經(jīng)干旱處理后，植物根細(xì)胞的細(xì)胞液濃度增大，細(xì)胞液和外界溶液的濃度差增大，植物的吸水能力增強(qiáng)。(2)干旱處理后，葉片氣孔開(kāi)度減小，使CO2供應(yīng)不足，暗反應(yīng)減弱，從而導(dǎo)致光合速率降低。(3)本實(shí)驗(yàn)需先設(shè)計(jì)干旱處理與非干旱處理的對(duì)照，證明干旱條件下氣孔開(kāi)度減小不是由缺水直接引起的；再設(shè)計(jì)在干旱條件下ABA處理組與非AB

3、A處理組的對(duì)照，證明干旱條件下氣孔開(kāi)度減小是由ABA引起的。光合作用相關(guān)實(shí)驗(yàn)大多結(jié)合光合作用的原料、產(chǎn)物、場(chǎng)所和條件展開(kāi)。解答此類題目時(shí)，要重點(diǎn)注意變量的控制。(1)需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定實(shí)驗(yàn)自變量如“驗(yàn)證光合作用需要CO2”的實(shí)驗(yàn)中，自變量為CO2的有無(wú)，因此，需設(shè)置一組有CO2，另一組無(wú)CO2。(2)依據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)材料和方法確定因變量(觀察對(duì)象)如水生植物可以用氣泡的產(chǎn)生量或產(chǎn)生速率為觀察對(duì)象；離體葉片若事先沉入水底，可以用單位時(shí)間內(nèi)上浮的葉片數(shù)目為觀察對(duì)象；植物體上的葉片，可以用指示劑(如碘液)處理后葉片顏色的變化為觀察對(duì)象；水綿作為實(shí)驗(yàn)材料時(shí)要借助顯微鏡，以好氧細(xì)菌的分布情況為觀察對(duì)象。

4、(3)嚴(yán)格控制無(wú)關(guān)變量：除了自變量不同外，無(wú)關(guān)變量要保持相同且適宜。1(2019南通等七市第三次調(diào)研)為研究低溫對(duì)某種熱帶植物葉綠體結(jié)構(gòu)和代謝的影響，科研人員選用長(zhǎng)勢(shì)一致的兩個(gè)品種的幼苗，分別在28 和0 條件下處理一段時(shí)間后，測(cè)定幼苗葉片離體葉綠體的放氧量和葉綠體中MDA含量(MDA是膜脂質(zhì)分子過(guò)氧化產(chǎn)物，其含量反映葉綠體膜的受損程度)，結(jié)果如下圖。請(qǐng)回答：(1)在測(cè)定離體葉綠體放氧量實(shí)驗(yàn)中，需要控制的無(wú)關(guān)變量有_(至少兩項(xiàng))。(2)離體葉綠體中放氧的場(chǎng)所是_，與氧氣同時(shí)產(chǎn)生的物質(zhì)將進(jìn)入_，直接參與_(過(guò)程)。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，葉綠體中MDA含量與膜受損程度呈_(填“正”或“負(fù)”)相關(guān)

5、。低溫脅迫引起放氧量下降的原因是_，使葉綠體中色素含量_。(4)本研究表明，兩個(gè)品種中較耐低溫的是_。答案(1)光照時(shí)間、光照強(qiáng)度、CO2濃度、濕度等(2)類囊體薄膜(葉綠體)基質(zhì)C3的還原(3)正葉綠體膜結(jié)構(gòu)受損減少(4)品種B解析(1)植物光合作用利用水和二氧化碳轉(zhuǎn)化生成氧氣和有機(jī)物，需要光照，故測(cè)定離體葉綠體放氧量實(shí)驗(yàn)中，需要控制的無(wú)關(guān)變量有光照時(shí)間、光照強(qiáng)度、CO2濃度、濕度等。(2)葉綠體光反應(yīng)階段水分解釋放氧，其場(chǎng)所在類囊體薄膜，與氧氣同時(shí)產(chǎn)生的物質(zhì)時(shí)ATP和H，ATP和H將進(jìn)入(葉綠體)基質(zhì)，直接參與C3的還原。(3)根據(jù)圖2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，品種A和品種B在0 條件下處理一段時(shí)間

6、后，葉綠體中MDA含量都比28 下含量高，故葉綠體中MDA含量與膜受損程度呈正相關(guān)。低溫引起葉綠體膜結(jié)構(gòu)受損，從而導(dǎo)致放氧量下降，使葉綠體中色素含量減少。(4)結(jié)合圖示1和2，可知品種B在低溫下放氧量高于品種A，葉綠體中MDA含量低于品種A，說(shuō)明品種B進(jìn)行光合作用的效率高于品種A，故較耐低溫的是品種B。2(2019遼寧遼陽(yáng)模擬)水楊酸(SA)是一種植物內(nèi)源信號(hào)物質(zhì)，能提高植物的抗熱性。為研究外施SA對(duì)黃瓜幼苗抗高溫脅迫能力的生理效應(yīng)，某科研小組選取生長(zhǎng)狀況一致的黃瓜自根苗和嫁接苗若干，各自均分為5組，其中對(duì)照組(CK)放在溫室中常規(guī)培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)組分別用濃度為0、0.05、0.10、0.50 mm

7、olL-1的SA處理96 h后，高溫處理48 h，再置于溫室中恢復(fù)48 h，最終測(cè)定各組黃瓜幼苗的光能轉(zhuǎn)化效率，結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組培養(yǎng)時(shí)的環(huán)境條件除溫度不同以外，其他條件應(yīng)_。(2)高溫脅迫能顯著降低黃瓜幼苗的光能轉(zhuǎn)化效率，影響光合作用的光反應(yīng)階段，推測(cè)其可能的原因是_。在實(shí)驗(yàn)室中可將黃瓜幼苗的色素提取后用_(填試劑名稱)分離來(lái)驗(yàn)證該假設(shè)。(3)由圖可知，黃瓜嫁接苗的耐高溫能力_(填“強(qiáng)于”或“弱于”)自根苗，圖中幾組濃度的SA均能_。答案(1)相同且適宜(2)高溫破壞了黃瓜幼苗中葉綠素(光合色素)的結(jié)構(gòu)層析液(3)強(qiáng)于減輕高溫對(duì)黃瓜幼苗的傷害，提高其光能轉(zhuǎn)化效

8、率解析(1)據(jù)題意可知，本實(shí)驗(yàn)的自變量為黃瓜的自根苗和嫁接苗、是否經(jīng)過(guò)高溫處理、SA的濃度，因變量為各組黃瓜幼苗的光能轉(zhuǎn)化效率，其他對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響的因素均為無(wú)關(guān)變量。為了避免無(wú)關(guān)變量的干擾，對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組培養(yǎng)時(shí)的環(huán)境條件除溫度不同以外，其他條件(無(wú)關(guān)變量)應(yīng)相同且適宜。(2)光合作用的光反應(yīng)階段，其過(guò)程為：葉綠體中的色素分子吸收的光能，一部分將水在光下分解為H和O2，一部分在有關(guān)酶的催化作用下，促成ADP與Pi發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成ATP。據(jù)此可推測(cè)：高溫脅迫能影響光合作用的光反應(yīng)階段，進(jìn)而顯著降低黃瓜幼苗的光能轉(zhuǎn)化效率，其可能的原因是高溫破壞了黃瓜幼苗中葉綠素(光合色素)的結(jié)構(gòu)。為了驗(yàn)證該假設(shè)

9、，在實(shí)驗(yàn)室中可將黃瓜幼苗的色素提取后用層析液進(jìn)行分離。(3)曲線圖顯示：在SA的濃度相同的條件下，嫁接苗的光能轉(zhuǎn)化效率高于自根苗，說(shuō)明黃瓜嫁接苗的耐高溫能力強(qiáng)于自根苗。與CK組相比，用0、0.05、0.10、0.50 mmolL-1的SA處理的實(shí)驗(yàn)組，其黃瓜幼苗的光能轉(zhuǎn)化效率均明顯降低，但用SA的濃度為0 mmolL-1處理的實(shí)驗(yàn)組，其黃瓜幼苗的光能轉(zhuǎn)化效率降低的幅度最大，說(shuō)明高溫對(duì)黃瓜幼苗有傷害作用，但圖中幾組濃度的SA均能減輕高溫對(duì)黃瓜幼苗的傷害，提高其光能轉(zhuǎn)化效率。3(2019陜西榆林二模)下圖1表示光合作用的兩個(gè)階段；圖2表示研究人員探究不同CO2濃度和降水量對(duì)華北地區(qū)玉米凈光合速率影

10、響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其中設(shè)計(jì)的三組實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別為：C390W0組：390 mol/mol的大氣CO2和自然降水量；C550W0組：550 mol/mol的大氣CO2和自然降水量；C390W15組：390 mol/mol的大氣CO2和降水量增加15%。其中C390為標(biāo)準(zhǔn)的大氣CO2濃度，P點(diǎn)位于C390W0組曲線上，且此時(shí)的光照強(qiáng)度為600 lx。(1)圖1中，階段1發(fā)生在_(結(jié)構(gòu))，該結(jié)構(gòu)上的色素具有的主要功能是_。若突然停止光照，圖1中X的含量將_(填“升高”“不變”或“降低”)。(2)圖2的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，C390W0組起_作用；P點(diǎn)時(shí)，僅增加15%的降水量對(duì)玉米凈光合速率的提升作用比僅升高C

11、O2濃度到550 mol/mol的提升作用效果_。(3)C390W15組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果說(shuō)明，適當(dāng)增加降水量可提高玉米的凈光合速率，可能的原因是_。(4)上述實(shí)驗(yàn)_(填“能”或“不能”)證明大氣CO2濃度升高至550 mol/mol和降水量增加15%這兩種因素的共同作用將更大程度地提高玉米的凈光合速率。若能，請(qǐng)說(shuō)明理由；若不能，請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)組設(shè)計(jì)方法。_。答案(1)葉綠體的類囊體薄膜吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能升高(2)對(duì)照明顯(3)適當(dāng)增加降水量可提高氣孔的開(kāi)放度，增加玉米對(duì)CO2的攝入量，從而促進(jìn)光合作用(4)不能增設(shè)“C550W15”的實(shí)驗(yàn)組解析(1)圖1中階段1表示光反應(yīng)階段，反應(yīng)場(chǎng)所是葉綠體的類囊體

12、薄膜，其上的葉綠素a具有吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能的作用，物質(zhì)X表示三碳化合物，若突然停止光照，光反應(yīng)立即停止，ATP和H不再生成，三碳化合物會(huì)由于H和ATP的減少而還原受阻，而短時(shí)間內(nèi)二氧化碳固定生成三碳化合物的速率不變，所以三碳化合物的含量增加。 (2)C390W0組的處理?xiàng)l件為：390 mol/mol的大氣CO2(標(biāo)準(zhǔn)的大氣CO2濃度)和自然降水量，所以該組為對(duì)照組。由圖可知，不同處理?xiàng)l件下P點(diǎn)時(shí)凈光合速率：C390W15組C550W0組C390W0組，所以僅增加15%的降水量對(duì)玉米凈光合速率的提升作用比僅升高CO2濃度到550 mol/mol的提升作用效果明顯。(3)干旱條件下植物為了減少蒸騰作用散失水分，會(huì)出現(xiàn)氣孔關(guān)閉，而適當(dāng)增加降水量可提高氣孔的開(kāi)放度，增加玉米對(duì)CO2的攝入量