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研究发现:某种海藻能在光照下积累有机物,也能在无光照下的含葡萄糖培养液中积累有机物.为探究该海藻的最佳培养条件,以获得最大的生物量(注:生物量是指单位体积藻体中的有机物积累量),设计了三个方案,回答下列问题:
方案一培养条件:含各种必需无机盐的培养液,不同的光照强度,定时通入空气.
(1)培养液中的Mg2+主要用于合成
 
,PO43-主要用于合成磷脂、核酸和
 
.通入的空气所含的CO2的主要用途是
 

(2)氧气释放量随光照强度的变化如右图所示,曲线中的
 
点对应的光照强度是海藻的最佳培养条件之一.
方案二培养条件:在“方案一”的培养液中添加不同量的葡萄糖,一定的光照,定时通入空气.
(3)测定的海藻生物量如下表:
葡萄糖浓度(g/L) 0 0.1 0.2 0.4 0.6 1.0
海藻生物量(g/L) 0.84 0.93 1.00 1.03 0.79 0.67
要确定培养海藻的最佳葡萄糖浓度,还需在浓度为
 
 g/L之间设计更细分的浓度梯度实验.
方案三培养条件:“方案一”培养液,定时通入空气,其他培养条件以及一昼夜有机物积累量如下表所示(“?”表示未测数据).
是否提供适宜的光照强度 有光照 无光照
是否添加适量的葡萄糖 不添加 添加 不添加 添加
单位体积的藻体有机物的变化量 ++ - +
说明:“+”和“-”分别表示有机物的积累量和消耗量
(4)请预测并用恰当的符号填写上表中的“?”
 

(5)据三个方案分析,该海藻在
 
的培养条件,获得的生物量最大.
(6)其他条件保持适宜且相同,只改变温度,有机物积累量
 
(有变化、没有变化).
考点:影响光合作用速率的环境因素,无机盐的主要存在形式和作用
专题:
分析:根据题意和图示分析可知:组成叶绿素的元素有C、H、O、N、Mg,组成磷脂、核酸和ATP的元素有C、H、O、N、P.图中A点表示只进行呼吸作用,D点表示氧气释放量最多.明确知识点,梳理相关的基础知识,分析题图,结合问题的具体提示综合作答.
解答: 解:(1)光合作用除了受光照的影响外,还受二氧化碳、温度和矿质元素等因素的影响,因而在培养液中必须含有各种必需矿质元素,还要定期通入二氧化碳.
(2)海藻光合速率在一定范围内随着光照强度的增加而增加,当超过最佳光照时光合速率会下降,所以曲线中的D点对应的光照强度是海藻的最佳培养条件之一.
(3)要确定培养海藻的最佳葡萄糖浓度,就需要设定不同的浓度梯度,在最佳葡萄糖浓度,海藻的生物量最大,所以还要设计0.2g/L~0.6g/L 更细分的浓度梯度.
(4)只有在适宜的光照和添加适宜浓度的葡萄糖的条件下才能获得该海藻的最大生物量,所以在添加适量的葡萄糖,又有光照的条件下,单位体积的藻体有机物的积累量最多.
(5)根据三个方案分析,要使获得的生物量最大,则必须将海藻放在适宜的光照强度、适宜的葡萄糖浓度的条件下培养.
(6)由于温度能影响酶的活性,所以在其他条件保持适宜且相同,只改变温度,有机物积累量会发生变化.
故答案为:
(1)叶绿素     ATP    为光合作用提供原料
(2)D
(3)0.2~0.6
(4)+++
(5)适宜的光照强度、适宜的葡萄糖浓度
(6)有变化
点评:本题以探究海藻人工培养如何获得最大生物量的实验为材料,考查学生对植物所需矿质营养、影响光合作用的因素、异养生物生长的条件等知识的理解和应用,以及学生对实验的条件和结果进行分析、判断,完善探究实验方案的能力.
练习册系列答案
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科目:高中生物 来源: 题型:

在植物细胞中,与染色体的运动和细胞板的形成有关的细胞器分别是(  )
A、叶绿体和线粒体
B、中心体和高尔基体
C、线粒体和高尔基体
D、内质网和核糖体

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图甲表示某植物光合作用速率与光照强度之间的关系;图乙表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下,O2吸收量和CO2释放量之间的关系.对下列图示解释不正确的是(  )
A、图甲L点时,叶绿体中ADP从类囊体薄膜向叶绿体基质方向移动
B、图乙中由纵轴、CO2释放量和O2吸收量共同围成的面积表示无氧呼吸生成的CO2总量
C、影响图甲中曲线上的P点上下移动的放要外界因素是温度
D、图乙中当O2浓度大于10%,该器官只进行有氧呼吸

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某生物兴趣小组利用某种绿藻进行了光合作用和呼吸作用的多项研究.如图1表示在两种二氧化碳浓度条件下,绿藻光照强度与光合速率的关系曲线;如图2表示一定的pH和温度的情况下,给予不同条件时细胞悬浮液中溶解氧浓度变化的模式图.请分析回答:

(1)在图1中的a点时,细胞中产生ATP的场所有
 
.若由b点条件突然变为c点时,绿藻细胞中的C3的含量
 

(2)据图2分析,该绿藻细胞的平均呼吸速率为
 
umol/min.在乙处光照一段时间后,6~7min溶解氧浓度保持相对稳定的原因是
 
.若在图2中丁处加入使光反应停止的试剂,则正确表示溶解氧变化的曲线是a~g中的
 

(3)某同学拟研发“绿色”食用色素,他以绿藻为材料进行如下实验:
绿藻→
X
碳酸钙
提取液→过滤液→浓缩液→叶绿素粗产品
提取使用叶绿素的X应该选用
 

A.蒸馏水      B.生理盐水      C.苯        D.乙醇.

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如图为真核细胞示意图,据图回答下列问题:
(1)与菠菜叶肉细胞相比,A细胞缺少的细胞器为
 

(2)将A细胞浸泡在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中出现质壁分离,其原因是
 
(填代号)的浓度较小.K+是以
 
方式进入细胞,所需能量主要由
 
(填代号)提供,用光学显微镜对其进行观察,可用
 
作活体染色.
(3)人饮酒后酒精通过
 
方式吸收进入消化道上皮细胞.若B细胞即为此上皮细胞,则B细胞还应有的细胞器是
 
.交警查违章时让司机呼出的气体与含有重铬酸钾的酸性液体反应,若液体变成
 
色,说明司机酒后驾驶.

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如图一表示某绿色植物细胞内部分代谢活动的相互关系,其中a、b、c代表不同的细胞器,①-⑤代表不同的物质.请据图回答问题:

(1)写出以下结构或物质的名称:物质③
 
,结构a
 

(2)①在b内参与的反应是有氧呼吸的第
 
阶段.反应场所是
 

(3)②在a内变为④所需的直接条件是需要多种酶及
 

(4)该细胞吸收K+,需要膜载体协助和⑤,其中⑤的结构简式为
 

(5)如图二表示棉田内,棉叶在一天内吸收二氧化碳变化情况,如果C、F时间所合成的葡萄糖速率相等,则C、F两点的呼吸强度的比较结果是
 

(6)如图三表示一昼夜(0时至24时)在一个种植有番茄植株的密闭容器内O2相对含量的变化,据图分析:
①番茄植株光合作用释放的O2量和呼吸作用消耗的O2相等的点是
 

②该番茄植株经过一昼夜后,是否积累了有机物并说明理由
 

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科目:高中生物 来源: 题型:

改良缺乏某种抗病性的水稻品种,不宜采用的方法是(  )
A、诱变育种
B、花药离体培养
C、基因工程育种
D、杂交育种

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“冬天已经来了,春天还会远吗?”在人们期盼的春天提前到来的时候,许多生态系统中相互依赖的物种,开始出现生殖发育等不同步地危险变化.如图所示在某国家公园记录到的随着橡树发芽长叶时间的提前出现的一些现象.据图分析,下列叙述不正确的是(  )
A、图示中生物的食物链为橡树→毛虫→鸟
B、橡树发芽长叶时间提前可造成鸟的数量增多
C、引起橡树提前发芽的信息主要是气温上升
D、全球变暖可使生物多样性减少

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用高速离心法打破叶绿体膜后,类囊体薄膜和基质都释放出来.在缺二氧化碳的条件下,给予光照,然后再用离心法去掉类囊体薄膜.黑暗条件下,在去掉类囊体薄膜的基质中加入14CO2,结果在基质中检测到含14C的光合产物.为证明①光照条件下,在类囊体薄膜上产生ATP、[H]等物质;②CO2被还原成光合产物的过程不需要光.在上述实验进行的同时,应追加一个怎样的实验(已知肯定要加14CO2)来说明问题(  )
A、备无类囊体薄膜的基质,在无任何光照的条件下加入ATP、[H]
B、备有类囊体薄膜的基质,在无任何光照的条件下加入ATP、[H]
C、备无类囊体薄膜的基质,在有光照的条件下加入ATP、[H]
D、备有类囊体薄膜的基质,在有光照的条件下加入ATP、[H]

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