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2021年2月5日,國家航天局公布了“天問一號”傳回的首幅火星圖像,微博熱評第一就是:火星上能種菜嗎?火星大氣中的CO2占95.3%,N2占2.7%,O2占0.1%,大氣密度約是地球1%。(地球大氣中CO2占0.03%,N2占78%,O2占21%)。美國和中國都極為重視人工光合作用,期待這方面的突破能給移民火星帶來契機。
(1)據(jù)此分析,自然條件下火星上不可以種菜,為什么?
火星上沒有充足的氧氣供植物在夜晚進行呼吸作用
火星上沒有充足的氧氣供植物在夜晚進行呼吸作用

(2)為此有人工光合研究者從菠菜中分離類囊體膜(TEM),并將其與16種酶(類似卡爾文循環(huán)中的酶)一起包裹在油包水液滴中構(gòu)成人工光合系統(tǒng)。光照后,該系統(tǒng)中AIP增加,NADPH減少,并且生成了有機物,證明了該系統(tǒng)的有效性。從細胞代謝的角度分析,該系統(tǒng)與葉肉細胞相比主要優(yōu)點是:
無呼吸作用,能夠更有效的積累有機物
無呼吸作用,能夠更有效的積累有機物

(3)下圖是驗證該系統(tǒng)有效性的一個實驗環(huán)節(jié)。實驗目的是通過觀察中間產(chǎn)物NADPH的濃度變化,從而間接地檢測TEM驅(qū)動16種酶中的G酶所催化的反應的有效性。
上述實驗分四組,在同等條件下在油包水液滴中分別加入等量有機物1和圖所示物質(zhì)。組1和組2的作用分別是:組1
組1起對照作用,排除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的干擾
組1起對照作用,排除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的干擾
;組2
組2起空白對照作用,和組3、組4對照,觀察加入G酶對NADPH變化的影響
組2起空白對照作用,和組3、組4對照,觀察加入G酶對NADPH變化的影響
。
菁優(yōu)網(wǎng)

【答案】火星上沒有充足的氧氣供植物在夜晚進行呼吸作用;無呼吸作用,能夠更有效的積累有機物;組1起對照作用,排除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的干擾;組2起空白對照作用,和組3、組4對照,觀察加入G酶對NADPH變化的影響
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:0引用:1難度:0.7
相似題
  • 1.(1)綠色植物在進行光合作用時會同時伴隨發(fā)生一種消耗能量、吸收、釋放CO2的現(xiàn)象被稱為“光呼吸”。正常環(huán)境條件下水稻、小麥、大豆等植物的光呼吸顯著可消耗掉光合產(chǎn)物的25%~30%,在逆境條件下(高溫、干旱等)這種損耗會更加嚴重。如圖甲為光合作用和光呼吸的關(guān)系示意圖。
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    研究表明,催化C5與CO2結(jié)合與催化C5與O2結(jié)合的是同一種酶(Rubisco),并且該酶的活性中心不能分辨CO2與O2,據(jù)此推測該酶的
     
    性較弱。在有光條件下,若葉肉細胞中O2含量下降,CO2含量升高,會
     
    (填“促進”或“抑制”)光呼吸過程,因此溫室栽培蔬菜時可通過
     
    措施,既減少光呼吸對光合產(chǎn)物的損耗又增土壤的肥力。
    (2)由圖甲可知,光呼吸吸收O2、釋放CO2的場所分別是
     
    。在干旱高溫等逆境條件下,植物光呼吸增強的原因是,干旱高溫條件下,
     
    ,酶Rubisco更易與O2結(jié)合,導致光呼吸增強。
    (3)乙圖表示種植番茄的密閉大棚內(nèi)一晝夜空氣中的CO2含量變化曲線。
    乙圖中表示番茄光合作用強度和呼吸作用強度相等的點是
     
    ;據(jù)該圖判斷,經(jīng)過一晝夜后,番茄植株體內(nèi)有機物含量
     
    (填“增多”“減少”或“不變”)。
    (4)將一株生長正常的番茄幼苗對稱葉片的一部分(a)遮光,另一部分(b)不做處理(如丙圖所示),并采用適當?shù)姆椒ㄗ柚箖刹糠值奈镔|(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移。在適宜光照下照射4h后,在a、b的對應部位截取相等面積的葉片,烘干稱重,分別記為Ma、Mb。若M=Mb-Ma,則M的確切含義可以描述為
     
    。

    發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:23引用:2難度:0.6
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.普通栽培模式下,玉米基本采用單作連作的種植方式,而作物長期連作會導致土壤物理性狀顯著惡化,不利于同種作物的生長。某農(nóng)場設計的“玉米-綠豆”間作模式取得了玉米、綠豆雙豐收,大大提高了經(jīng)濟效益。相對于綠豆,玉米的根深、株高。回答下列問題:
    (1)在我國某些地區(qū)的“黃金”玉米帶,玉米連作的年限長達20年,部分達30年,已產(chǎn)生嚴重的連作障礙。請結(jié)合所學知識,分析發(fā)生連作障礙的主要原因是
     
    。
    (2)搭配種植的玉米和綠豆,光飽和點(在一定的光強范圍內(nèi),植物的光合速率隨光照強度的上升而增大,當光照強度上升到某一數(shù)值之后,光合速率不再繼續(xù)提高時的光照強度)和光補償點(植物通過光合作用制造的有機物質(zhì)與呼吸作用消耗的物質(zhì)相平衡時的光照強度)較高的植物分別是
     
    、
     

    (3)“玉米-綠豆”間作模式的優(yōu)點包括:
     
    ;
     
    。
    (4)如圖是某作物間作和單作時,在不同光照強度下測得的單株該作物吸收CO2速率。(假設間作與單作時各農(nóng)作物間的株距相同)該農(nóng)作物對二氧化碳和光能的利用率較高的栽培模式是
     
    。

    發(fā)布:2024/10/26 17:0:2組卷:8引用:1難度:0.6
  • 3.某生物興趣小組用生長狀況良好的黑藻、不同瓦數(shù)的LED燈、1%的NaHCO3溶液、U形管和錐形瓶等實驗材料,探究光照強度對光合作用的影響,實驗裝置如圖甲。實驗后以光照強度(LED燈瓦數(shù))為x軸,光合作用強度(U形管右側(cè)液面高度變化平均值)為y軸,繪制實驗結(jié)果如圖乙,該實驗在室溫下進行。分析回答:
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    (1)黑藻與顫藍細菌的細胞結(jié)構(gòu)最主要的區(qū)別是
     
    ,黑藻細胞葉綠素的主要作用是
     

    (2)甲圖錐形瓶中加入NaHCO3的作用是
     
    ,該實驗控制光照強度的方法還可以是
     
    。
    (3)光照強度為2W時,U形管右側(cè)液面下降的原因是
     
    ,當光照強度為4W時,黑藻細胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的場所是
     
    ,此時葉綠體中ADP的移動方向是從
     
    向方向
     
    移動。
    (4)若光照強度保持在6W,8h內(nèi)先光照后黑暗,光照與黑暗交替處理,每次光照與黑暗時間各為10min,處理結(jié)束后,與初始液面相比,U形管右側(cè)液面
     
    (填“上升”或“下降”)。

    發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:0引用:0難度:0.6
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