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第二章 光合作用和生物固氮1光合作用的本质是什么？答：从能量方面看，光合作用将光能最终转换成稳定的化学能。从物质方面看，光合作用包括水在光下分解并释放出氧气，二氧化碳的固定和还原，以及糖类等有机物的形成。 2叶绿体中色素的位置、种类、作用、吸收光谱提取及分离的方法？答：叶绿体中色素位于叶绿体内类囊体薄膜上；根据功能可分为两类；一类具有吸收和传递光能的作用，包括绝大多数的叶绿素a，以及全部的叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素；另一类是少数处于特殊状态的叶绿素a，能够吸收转换光能。叶绿素a和b的吸收光谱主要在蓝紫光区和红光区，胡萝卜素和叶黄素在蓝紫光区。叶绿体中色素可用丙酮或酒精提取，用纸层析法分离叶绿体中四种色素。3叶绿体中色素组成元素分别是什么？都含矿质元素吗？植物却缺镁时老叶还是嫩叶先发黄？答：叶绿素的组成元素是C、H、O、N、Mg，含矿质元素N、Mg；类胡萝卜素的组成元素是C、H、O，无矿质元素。植物却缺镁时老叶先发黄。4高等植物光合作用中能量的变化情况是什么？分别属于光合作用的哪个阶段？答：光能电能活跃的化学能稳定的化学能，其中，第一步和第二步属于光反应阶段，第三步属于暗反应阶段。5辅酶II是什么物质的简称？英文简称是什么？组成元素？它是酶吗？答：辅酶II是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸的简称。英文简称是NADP+。组成元素C、H、O、N、P。它不是酶。6特殊状态下的叶绿素a比其他色素少得多，这一事实说明什么？答：光能的转化需要比较多的能量。7右图是光能转换成电能的示意图，依图回答：光能转换成电能，电能转换成活跃的化学能，是在叶绿体的_进行的。图中B代表的色素是_。A代表的色素是_。图中C和D是_。E是_，当它得到_和_就形成F_。这样一部分电能就转化成_储存在F_中。与此同时，叶绿体利用光能转换的另一部分电能，使ADPPi_，将这部分电能转化成_储存_中。光能在叶绿体中的转换过程中，_变成强的氧化剂，_是很强的还原剂。在光的照射下，叶绿体内能形成电子流的原因是由于少数处于特殊状态的_连续不断地_和_的缘故。答：囊状结构的薄膜上吸收和传递光能的色素特殊状态的叶绿素a传递电子的物质NADP两个电子一个氢离子NADPH活跃的化学能NADPHATP活跃的化学能ATP失去电子的叶绿素aNADPH 叶绿素a丢失电子获得电子8光反应阶段给暗反应阶段提供的物质是什么？并用于哪一反应？答：，光反应产生的NADPH和ATP为暗反应提供能量，同时NADPH还可作为暗反应的还原剂。用于三碳化合物的还原。9绿色植物体内哪些生物膜能产生含活跃化学能的物质？答：叶绿体内类囊体薄膜上；线粒体的内膜。10光反应阶段和暗反应阶段的反应式？答：光反应阶段的反应式：2H2O4HO24e；NADP2eH NADPH；ADPPi电能ATP；暗反应阶段的反应式：CO2的固定：CO2C52C3C3的还原：2C3（CH2O）C5H2O11举例说出常见C3植物和C4植物。答：C3植物：小麦、水稻、菠菜等；C4植物：玉米、高粱、苋菜、甘蔗等。12小麦的维管束鞘细胞与动物细胞相比所特有的结构？答：小麦的维管束鞘细胞与动物细胞相比所特有的结构是细胞壁和液泡。13C3植物、C4植物叶片中哪些细胞含叶绿体？答：C3植物是叶肉细胞和保卫细胞；C4植物是叶肉细胞、保卫细胞和维管束鞘细胞。14含有完整的叶绿体但不进行完整光合作用是哪种细胞？答：C4植物的叶肉细胞。15C4植物“花环型”结构组成？答：两圈细胞组成：外圈是一部分叶肉细胞，里圈是维管束鞘细胞。16根据结构来判断玉米是否属于C4植物，则实验操作的基本思路是什么？答：做玉米叶的横切片，在显微镜下观察叶有无“花环型”结构。植物种类维管束鞘细胞叶肉细胞细胞大小有无叶绿体排列有无叶绿体菠菜叶横切（C3）小无疏松有玉米叶横切（C4）大含没有基粒的叶绿体且量多，而且体积大/有17根据表格比较 C3植物、C4植物叶片结构。18用碘液分别对小麦和玉米的叶片染色，出现蓝色的分别是哪些细胞？答：小麦叶片染色仅叶肉细胞出现蓝色；玉米叶片染色仅维管束鞘细胞出现蓝色。19C3植物和C4植物在利用CO2进行光合作用有何不同点？答:C4植物与C3植物相比：能够利用较低浓度的CO2进行光合作用。因此，C4植物比C3植物更适于生活在温度较高的热带地区，C4植物比C3植物在进化上更高等。20 回答表格中的问题。植物种类CO2的受体CO2固定后的产物CO2固定后的场所CO2还原的场所ATP和NADPH的作用对象暗反应的途径C3植物C5C3叶肉细胞叶绿体叶肉细胞叶绿体C3CO2C3（CH2O）C4植物C3、C5C4、C3C4途径在叶肉细胞叶绿体C3途径在维管束鞘细胞叶绿体维管束鞘细胞叶绿体C3CO2C4C3（CH2O）21若单位土地面积上光合作用固定的太阳能总量相对值15000，入射的太阳能的总量相对值1500000，求其光能利用率？答：绿色植物对太阳能的利用率计算等于光合作用固定的太阳能总量（15000）除以入射的太阳能的总量（1500000）为1%。22影响光合作用的外界因素和内在因素分别有哪些？答：影响光合作用的外界因素控制光照强弱、矿质元素的供应、温度、二氧化碳浓度、水分等；影响光合作用的内在因素有叶片的年龄、叶绿体的数量、酶的活性等。23举例说明哪些植物是阳生植物，哪些植物是阴生植物。答：有些植物进行光合作用时需要强的光照才能生长发育良好，如胡椒、水稻等植物，它们属于阳生植物；有些植物进行光合作用时，太强的光照不利于其生长发育，如人参、三七等植物，它们属于阴生植物。24植物与阴生植物相比光补偿点和光饱和点有何区别？答：阳生植物与阴生植物相比，光补偿点和光饱和点都比较大。25空气中的二氧化碳一般占空气体积的003%，当植物旺盛生长时，所需的二氧化碳就更多，若只靠空气中二氧化碳本身的浓度差所造成的扩散作用满足不了植物对二氧化碳的需求。那么，如何提高空气中二氧化碳的浓度呢？答：作物需要良好的通风，使大量空气通过叶面，使光合作用正常进行、多施农家肥；使用NH4HCO3肥料。26随着农业技术的发展，日光温室种植果蔬已成为我国优质高效农业的一枝奇秀，日光温室中如何提高空气中二氧化碳的浓度呢？答：施用固体二氧化碳（干冰）、使用农家肥，可以使土壤中微生物的数量增多，活动增强，分解有机物，放出二氧化碳、植物的秸秆通过深耕埋于地下，也可以通过微生物的分解作用产生二氧化碳、使用NH4HCO3肥料，既可以为植物提供铵盐，又可以为植物提供二氧化碳、温室作物也要合理密植和通风透光。、日光温室可与养殖场的鸡舍和猪圈相连，动物通过呼吸作用产生二氧化为植物光合作用提供原料，植物光合作用产生的氧气可用于动物的呼吸作用、使用二氧化碳发生器，二氧化碳发生器的原理是利用硫酸和碳酸盐反应生成二氧化碳。27当全球范围内空气中二氧化碳的含量无限制地提高时，会有什么负面影响？答：会促成温室效应的出现，使地球变暖、冰川融化、海面上升、气候异常。28绿色植物进行光合作用时，需要多种必需的矿质元素，如N、P、K、Mg等，这些元素在植物的生命活动中都有哪些作用？答：氮元素在植物生命活动中的作用：氮元素是蛋白质的主要组成元素，而蛋白质是细胞结构和酶的重要组成成分。氮是ATP、NADP+、核酸、吲哚乙酸、叶绿素等物质的组成元素之一。 当氮元素供应充足时，叶片大而鲜绿，光合作用旺盛，产量高，因此种植叶菜类的蔬菜，应多施氮肥。磷元素在植物生命活动中的作用：生物膜结构的组成成分磷脂中含有磷元素。磷元素是DNA、RNA、 ATP、NADPH的组成元素。钾元素在植物生命活动中的作用：钾元素能促进糖类物质运输到储藏器官，并促进储藏器官合成多糖，例如，种植马铃薯、水稻、小麦等以收获淀粉为主的作物要多施钾肥。镁元素是叶绿素的组成成分。植物缺镁时，叶绿素不能合成，在老叶上表现为缺绿，严重影响光合作用。29如何进行合理施肥？答：根据植物的生长规律和需肥规律施肥。可以进行根外施肥。与豆科植物进行间种和轮作，提高土壤的肥力，使植物获得更多的氮肥。发展生态农业，动物的粪便、沼气池的沼渣、养鱼塘的塘泥、河水表面的藻类（因为含有能固氮的蓝藻，因此含有大量的氮肥）等均可作为肥料。将植物秸秆尤其是豆科植物的秸秆进行深耕翻压，也是增加土壤肥力的有效措施。第二节 生物固氮30地球上固氮固氮途径及生物固氮的概念 答：地球上固氮作用的途径有三种：生物固氮、工业固氮和高能固氮。生物固氮是指微生物将大气中氮还原为氨的过程。31固氮微生物主要包括哪些？都属于什么生物？答：包括某些具有固氮功能的细菌、蓝藻和放线菌。都是原核生物。32固氮微生物种类及实例，是否都能在无氮培养基上培养？答：固氮微生物有两类：自生固氮微生物如圆褐固氮菌、某些能固氮的蓝藻；共生固氮微生物如根瘤菌。自生固氮微生物能无氮培养基上培养，而共生固氮微生物必须与其它生物共生在一起时才能固氮，所以不能在无氮培养基上培养。33如果小麦、水稻也能固氮，将给人类带来哪些方面的好处？答：如果小麦、水稻等粮食作物也能自行固氮，那么人类不仅可以减少农田施用氮素化肥的费用，降低粮食的生产成本，而且可以减少氮素化肥的生产，这既有利于节省能源，又有利于避免出现因过量施用氮素化肥而造成的水体富营养化。34自生固氮菌与共生固氮菌的代表及相互区别：共生固氮菌自生固氮菌代表及生态系统中成分根瘤菌消费者圆褐固氮菌分解者形态特征棒槌形，无荚膜杆状或短杆状，单生或对生，成对的菌体呈“8”字形，具荚膜代谢类型异养需氧型异养需氧型生产上应用一个根瘤是一个小“氮肥厂”增加土壤氮素；分泌生和长素，促进植株生长、果实发育35根瘤就是根瘤菌吗？根瘤菌与豆科植物之间关系？具有专一性吗？原因？答：根瘤是根的内皮层的薄壁细胞受根瘤菌分泌物的刺激进行分裂，从而使该处组织膨大而形成的突起，不是根瘤菌。豆科植物从根瘤菌获得NH3，根瘤菌从豆科植物获得有机物，二者是互利共生关系。不同的根瘤菌各自只能侵入特定的豆科植物，具有专一性。原因是豆科植物的根毛能够分泌一种特殊的蛋白质，根瘤菌细胞的表面存在着多糖物质，只有同族豆科植物根毛分泌的蛋白质与同族根瘤菌细胞表面的多糖物质才能产生特异性结合。36自生固氮微生物同化作用一定是自养型？答：不一定。自生固氨微生物是指固氮过程不依存其它生物，并不代表其同化作用类型就是自养型，大部分自生固氮微生物如圆褐固氮菌异养型；而有些自生固氮的蓝藻则是自养型的，要注意区别。37根瘤菌之所以能够进行固氮作用，是因为它具有独特的固氮酶，而根本原因是它具有独特的 。日本科学家把固氮基因转移到水稻根系微生物中，通过指导合成固氮所需的 ，进而起到固氮作用，从而降低了水稻需氮量的1/5，减少氮肥的施用量。而更为理想的是直接将固氮基因重组到稻、麦等经济作物的细胞中，建立“植物的小化肥厂”让植物本身直接固氮，这样就可以免施氮肥。如果这种重组能实现的话，那么固氮基因最终实现表达的遗传信息转移的途径是 。这种生物固氮和工业合成氨比较，它是在 、 条件下进行的，从而节省了大量的器材、设备和能源。答：固氮基因、固氮酶 固氮基因mRNA固氮酶 、常温 常压。38简述氮循环过程答：生态系统中氮循环指氮气、无机氮化合物、有机氮化合物在自然界中相互转化过程的总称，也就是氮元素在生态系统中的生物群落和无机环境之间反复的循环运动。包括氨化作用、硝化作用、反硝化作用、固氮作用以及有机氮化合物的合成等。氮的循环主要是通过各种生物的作用，其中微生物更具有十分重要的作用。氮的循环可用图2-2-2表示。氨化作用：动植物及微生物有机体死亡后，含氮有机物被微生物分解产生氨的过程。硝化作用：氨被硝化细菌、亚硝化细菌氧化成亚硝酸，再氧化成硝酸的过程。反硝化作用：在缺氧条件下，反硝化细菌将硝酸盐转化成亚硝酸盐并最终转化N2，返回大气中。虽然造成土壤中的氮肥丢失，但若没有反硝化作用，生态系统中的氮循环就会被破坏。固氮作用：包括生物固氮、工业固氮、高能固氮。有机氧化合物的合成：绿色植物和微生物吸收土壤中铵盐和硝酸盐，合成体内的氨基酸、蛋白质等有机物。生物群落中氮的转移：此过程是通过食物链和食物网来实现的。39土壤获得氮素的两条途径？答：含氮肥料（包括氮素化肥和各种农家肥料）的施用；生物固氮（主要途径）。40生物固氮在农业生产上的应用及优越性？答：固定氮素肥料，减少化肥使用量，节约了能源，保护了环境