科学家做过这样的实验：准备好含Ca2＋、Mg2＋和SiO44－的培养液，将番茄和水稻分别放在上述培养液中培养。一段时间后，培养液中各离子浓度变化如图所示，据图回答下列问题：

1. (2021·资阳模拟) 科学家做过这样的实验：准备好含Ca^2＋、Mg^2＋和SiO₄^4－的培养液，将番茄和水稻分别放在上述培养液中培养。一段时间后，培养液中各离子浓度变化如图所示，据图回答下列问题：
1. （1）该实验的自变量是。
3. （2）一段时间后水稻培养液中Ca^2＋、Mg^2＋浓度升高可能的原因是。
5. （3）分析水稻和番茄培养液中各离子浓度变化据此说明。
7. （4）同学们认为据图无法判断作物对离子的跨膜运输方式是主动运输，还是协助扩散。请以番茄为材料设计实验确定其对Mg^2＋的吸收方式。要求简要写出实验思路、预期结果和结论。

能力提升真题演练换一批

1. (2023·沈阳模拟) 高等植物细胞的有氧呼吸是个复杂而有序的过程，伴随着有机物的氧化分解、电子传递、逐步释放能量、生成H₂O、ATP等，细胞中存在有2条典型的电子传递链（也称“呼吸链”）如下图所示，其中，AOX参与的细胞呼吸链，称为AOX途径。据图回答下列问题：
1. （1）图中所示的膜结构为，呼吸链中的蛋白复合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ能分段催化呼吸链中电子的传递，其中能起“质子泵”功能的蛋白复合物为，虽然两条呼吸链都能产生能量，但通过AOX途径只生成约5%的ATP，其余以热能形式散失。在寒冷的早春，植物花序细胞中的AOX基因表达会，有利于花序温度升高，抵御低温，防止冻伤。
2. （2）近年来的研究发现，许多因素（如强光照射等）会影响光合色素的光能捕获效率进而影响植物的光合作用。科研人员欲探究AOX途径是否参与了该过程，进行了如下实验。将正常光照下生长发育良好的吐片分成等量的4组，将叶柄插入盛满清水的试管中在适宜温度下培养，分别对各组叶片的左侧与右侧做如图所示处理（注：采用AOX途径抑制剂能特异性地抑制A0X途径），40分钟后测量左侧叶片光合色素的光能捕获效率，结果如下。据图回答下列问题：
  该实验的自变量为是否高光及，后者运用了自变量控制中的原理。甲、乙组与丙、丁组比较可推测，AOX途径可能参与了光合作用，且在填“高光”或“正常光”）下发挥作用更明显，实验叶片的部分区域被高光照射，可使邻近组织的光合色素的光能捕获效率填“降低”或“升高”)，AOX途径的存在对该现象起填“促进”或“抑制”）作用。
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2. (2024·江西模拟) 莲叶桐是修复海岸生态系统的优良树种之一、为探究光照强度对莲叶桐幼苗生理特性的影响，研究人员选取生长状态良好且长势一致的莲叶桐幼苗，用一、二、三层造荫网分别对莲叶桐幼苗进行遮前处理（记为T₁、T₂、T₃ ，网层数越多，遮荫效果越好），对照不遮荫处理，其他条件一致。一段时间后，测定相关数据见下表（表中叶绿素SPAD值越大，表示叶绿素含量越高）。回答下列问题：
实验组
测量指标
对照
T₁
T₂
T₃
单株总干重（g）
7.02
9.01
7.75
6.15
叶绿素（SPAD）
41.52
46.49
43.84
35.03
叶片可溶性塘（mg/g）
25.09
20.41
15.41
11.14
1. （1）绿色植物中的叶绿素主要存在于叶绿体的中。遮荫后，T₃的叶绿素含量减少。叶色发黄，推测其主要原因是。T₃的叶片主要吸收可见光中的。
2. （2）经过遮荫处理后，随着光照强度由强到弱，叶片可溶性糖含量逐渐降低，其原因是。
3. （3）对照的叶片可溶性塘含量比T₁ ， T₂高，但单株总干重T₁、T₂低，其原因是。
4. （4）为验证T₃的叶绿素含量降低，需要分析莲叶桐遮荫处理后光合色素含量的变化。现有干燥的定性滤纸条（其一端剪去两角，并在这一端底部1cm处画有一条细的横线）、天平、玻璃漏斗、尼龙布等充足的实验材料和用具，按步骤简要写出实验过程（根据需要可自行加步骤，不限于3步）：
  ①
  ②将材料剪碎，分别置于不同研钵中，加入等量溶剂后充分研磨
  ③
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3. (2023·梅河口模拟) 根瘤是根瘤菌接触到适宜的宿主，如豆科植物后﹐刺激植物根部产生的瘤状物。根瘤菌内的固氮酶能将空气中的氮气转变成氨，但固氮酶对氧气高度敏感，只能在低氧的环境中工作。被根瘤菌侵染的植物细胞能够大量合成豆血红蛋白，以此来调节氧气的浓度，其表达调控及作用机理如图所示，其中的启动子是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列，“+”表示促进，“-”表示抑制。回答下列问题：
1. （1）豆科植物与根瘤菌的种间关系是，豆科植物吸收氮素，进入叶肉细胞可用于等物质的合成（写出2种即可），进而促进光合作用。根瘤菌利用O₂与豆科植物利用O₂的不同之处是。
2. （2）据图分析，豆血红蛋白的功能有（答出2点即可）。NLP2能结合靶基因启动子中的特殊区域，激活靶基因的表达，科学家在对NLP2突变体根瘤进行分析时发现，当植物缺少NLP2后，根瘤的固氮能力显著下降。其可能的原因是。
3. （3）小麦植株会因缺氮而导致光合速率下降，作物减产，但是过多施用氮肥又易造成环境污染。为缓解上述问题，科学家将根瘤菌导入小麦根部，得到了具有固氮能力的小麦植株。设计实验证明导入的根瘤菌能够为小麦生长提供氮元素，写出实验设计思路。（可选用的培养液有含氮的完全培养液、不含氮的完全培养液）
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1. (2021·江苏) 线粒体对维持旺盛的光合作用至关重要。下图示叶肉细胞中部分代谢途径，虚线框内示“草酰乙酸/苹果酸穿梭”，请据图回答下列问题。

（1）叶绿体在上将光能转变成化学能，参与这一过程的两类色素是。
（2）光合作用时，CO₂与C₅结合产生三碳酸，继而还原成三碳糖（C₃），为维持光合作用持续进行，部分新合成的C₃必须用于再生；运到细胞质基质中的C₃可合成蔗糖，运出细胞。每运出一分子蔗糖相当于固定了个CO₂分子。
（3）在光照过强时，细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能，避免细胞损伤。草酸乙酸/苹果酸穿梭可有效地将光照产生的中的还原能输出叶绿体，并经线粒体转化为中的化学能。

（4）为研究线粒体对光合作用的影响，用寡霉素（电子传递链抑制剂）处理大麦，实验方法是：取培养10~14d大麦苗，将其茎漫入添加了不同浓度寡霉素的水中，通过蒸腾作用使药物进入叶片。光照培养后，测定，计算光合放氧速率（单位为µmolO₂•mg^-1chl•h^-1 ， chl为叶绿素）。请完成下表。

实验步骤的目的	简要操作过程
配制不同浓度的寡霉素丙酮溶液	寡霉素难溶于水，需先溶于丙酮，配制高浓度母液，并用丙酮稀释成不同药物浓度，用于加入水中
设置寡霉素为单一变量的对照组	①
②	对照组和各实验组均测定多个大麦叶片
光合放氧测定	用氧电极测定叶片放氧
③	称重叶片，加乙醇研磨，定容，离心，取上清液测定

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2. (2022·湖北) 胃酸由胃壁细胞分泌。已知胃液中H⁺的浓度大约为150mmol/L，远高于胃壁细胞中H⁺浓度，胃液中Cl^-的浓度是胃壁细胞中的10倍。回答下列问题：
1. （1）胃壁细胞分泌Cl^-的方式是。食用较多的陈醋后，胃壁细胞分泌的H⁺量将。
2. （2）图1是胃蛋白酶的活力随pH变化的曲线。在弥漫性胃黏膜萎缩时，胃壁细胞数量明显减少。此时，胃蛋白的活力将。
3. （3）假饲是指让动物进食后，食物从食管接口流出而不能进入胃。常用假饲实验来观察胃液的分泌。假饲动物进食后，用胃痿口相连的引流瓶来收集胃液，如图2所示。科学家观察到假饲动物进食后，引流瓶收集到了较多胃液，且在愉悦环境下给予假饲动物喂食时，动物分泌的胃液量明显增加。根据该实验结果，能够推测出胃液分泌的调节方式是。为证实这一推测，下一步实验操作应为，预期实验现象是。
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3. (2021·广东) 人体缺乏尿酸氧化酶，导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸（存在形式为尿酸盐）。尿酸盐经肾小球滤过后，部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URATL和GLUT9重吸收，最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。目前，E是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物，研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究。给正常实验大鼠（有尿酸氧化酶）灌服尿酸氧化酶抑制剂，获得了若干只高尿酸血症大鼠，并将其随机分成数量相等的两组，一组设为模型组，另一组灌服F设为治疗组，一段时间后检测相关指标，结果见下图。

回答下列问题：
1. （1）与分泌蛋白相似，URATI和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要及线粒体等细胞器（答出两种即可）共同参与，肾小管细胞通过上述蛋白重吸收——尿酸盐。体现了细胞膜具有的功能特性，原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管的细胞膜，这类跨膜运输的具体方式有。
2. （2） URAT1分布于肾小管细胞刷状缘（下图示意图），该结构有利于尿酸盐的重吸收，原因是。
3. （3）与空白对照组（灌服生理盐水的正常实验大鼠）相比，模型组的自变量是，与其它两组比较，设置模型组的目的是。
4. （4）根据尿酸盐转运蛋白检测结果，推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是，减少尿酸盐重吸收，为进一步评价F的作用效果，本实验需要增设对照组，具体为。
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实验组测量指标	对照	T₁	T₂	T₃
单株总干重（g）	7.02	9.01	7.75	6.15
叶绿素（SPAD）	41.52	46.49	43.84	35.03
叶片可溶性塘（mg/g）	25.09	20.41	15.41	11.14

1. (2021·资阳模拟) 科学家做过这样的实验：准备好含Ca2＋、Mg2＋和SiO44－的培养液，将番茄和水稻分别放在上述培养液中培养。一段时间后，培养液中各离子浓度变化如图所示，据图回答下列问题：

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