
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
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文檔簡介
第6課時(shí)光合作用的影響因素及其應(yīng)用課標(biāo)要求探究光照強(qiáng)度、CO2濃度等對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響;關(guān)注光合作用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活的聯(lián)系。考點(diǎn)一探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響1.光合作用強(qiáng)度(1)概念:植物在
內(nèi)通過光合作用制造
的數(shù)量。(2)表示方法:用一定時(shí)間內(nèi)
來定量表示。2.探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響(1)實(shí)驗(yàn)原理:抽去圓形小葉片中的氣體后,葉片在水中
,光照下葉片進(jìn)行光合作用產(chǎn)生
,充滿細(xì)胞間隙,葉片又會(huì)
。光合作用越強(qiáng),單位時(shí)間內(nèi)圓形小葉片上浮的數(shù)量
。歸納
夯實(shí)必備知識(shí)單位時(shí)間糖類原料消耗或產(chǎn)物生成的數(shù)量下沉氧氣上浮越多自變量不同_________控制自變量調(diào)節(jié)
進(jìn)行控制因變量_____________檢測因變量同一時(shí)間段內(nèi)_____________對(duì)無關(guān)變量進(jìn)行控制
等保持一致(2)實(shí)驗(yàn)中變量分析光照強(qiáng)度光源與燒杯的距離光合作用強(qiáng)度葉片浮起數(shù)量葉片大小、溶液的量(3)實(shí)驗(yàn)流程取材→排氣→沉水→分組→光照→觀察并記錄。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:在一定范圍內(nèi),臺(tái)燈與小燒杯的距離越近,單位時(shí)間內(nèi)浮起的圓形小葉片也
。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在一定范圍內(nèi),隨著光照強(qiáng)度不斷增強(qiáng),光合作用強(qiáng)度也_______(單位時(shí)間內(nèi)圓形小葉片中產(chǎn)生的O2越多,浮起的圓形小葉片也越多)。越多增強(qiáng)(6)注意事項(xiàng)①打孔時(shí)要避開
,因?yàn)槠渲袥]有葉綠體,而且會(huì)延長圓形小葉片上浮的時(shí)間,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。②為確保溶液中CO2含量充足,圓形小葉片可以放入_________溶液中。大的葉脈NaHCO33.影響光合作用強(qiáng)度的因素(1)影響光合作用強(qiáng)度的內(nèi)部因素:
的含量、
的含量和活性、葉齡等。(2)影響光合作用強(qiáng)度的環(huán)境因素:_____________________________________。只要影響到
(CO2、水)、
(動(dòng)力—光能),都可能是影響光合作用強(qiáng)度的因素。色素酶光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度、溫度、水分等原料能量的供應(yīng)1.在教材“探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響”實(shí)驗(yàn)中,葉片上浮的原因是什么?拓展
提升科學(xué)思維提示
葉片光合作用產(chǎn)生的O2大于有氧呼吸消耗的O2,會(huì)釋放O2,使葉肉細(xì)胞間隙充滿了氣體,浮力增大,葉片上浮。2.在“探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響實(shí)驗(yàn)”中,若改用普通燈泡(鎢絲)作為光源,應(yīng)注意什么,怎樣改進(jìn)?提示若改用普通燈泡作為光源應(yīng)注意燈泡發(fā)熱造成的溫度變化對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,應(yīng)在燈泡和光源之間加一玻璃水柱進(jìn)行隔溫處理。1.某生物興趣小組將一枝伊樂藻浸在加有適宜培養(yǎng)液的大試管中,以LED燈作為光源,移動(dòng)LED燈調(diào)節(jié)其與大試管的距離,分別在10℃、20℃和30℃下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察并記錄單位時(shí)間內(nèi)不同距離下枝條產(chǎn)生的氣泡數(shù)目,結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述不正確的是A.該實(shí)驗(yàn)研究的是光照強(qiáng)度和溫度對(duì)光合速率的影響B(tài).A點(diǎn)和C點(diǎn)的限制因素分別為溫度和光照強(qiáng)度C.B點(diǎn)條件下伊樂藻能進(jìn)行光合作用D.若在缺鎂的培養(yǎng)液中進(jìn)行此實(shí)驗(yàn),則B點(diǎn)向
右移動(dòng)√突破
強(qiáng)化關(guān)鍵能力若培養(yǎng)液中缺鎂,葉綠素合成受阻,光合速率減弱,而呼吸速率不變,需要增大光照強(qiáng)度來增大光合速率,使光合速率等于呼吸速率,即B點(diǎn)向左移動(dòng),D錯(cuò)誤。2.如圖為“探究影響植物光合速率的因素”實(shí)驗(yàn)裝置圖,下列關(guān)于該圖的說法正確的是A.用盛水玻璃柱吸收燈光熱量
是使光均勻照射水藻B.向光源方向移動(dòng)試管,試管
內(nèi)的水溫不會(huì)有顯著變化C.該實(shí)驗(yàn)裝置測出的植物光合速率為總光合速率D.改變盛水玻璃柱與燈的距離可以用來探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響√用盛水玻璃柱吸收燈光熱量是避免其對(duì)試管內(nèi)水溫的影響,A錯(cuò)誤;向光源方向移動(dòng)試管,由于盛水玻璃柱吸收燈光熱量,所以試管內(nèi)的水溫不會(huì)有顯著變化,B正確;該實(shí)驗(yàn)裝置測出的植物光合速率為凈光合速率,C錯(cuò)誤;改變?cè)嚬芘c燈的距離可以用來探究光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響,D錯(cuò)誤??键c(diǎn)二光合作用的影響因素及其應(yīng)用歸納
夯實(shí)必備知識(shí)1.外部環(huán)境因素(1)光照強(qiáng)度①原理:光照強(qiáng)度通過影響植物的
反應(yīng)進(jìn)而影響光合速率。光照強(qiáng)度增加,光反應(yīng)速度
,產(chǎn)生的NADPH和ATP增多,使暗反應(yīng)中C3還原過程加快,從而使光合作用產(chǎn)物增加。光加快②曲線分析項(xiàng)目生理過程氣體交換生理狀態(tài)模型A點(diǎn)只進(jìn)行____作用吸收O2、釋放CO2
AB段呼吸作用______光合作用吸收O2、釋放CO2
呼吸大于B點(diǎn)呼吸作用______光合作用不與外界進(jìn)行氣體交換
B點(diǎn)以后呼吸作用______光合作用吸收CO2、_______
等于小于釋放O2③應(yīng)用:溫室生產(chǎn)中,適當(dāng)增強(qiáng)
,以提高光合速率,使作物增產(chǎn);陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)都較陽生植物低,間作套種農(nóng)作物,可合理利用光能。光照強(qiáng)度(2)CO2濃度①原理:CO2影響
反應(yīng)階段,制約___的形成。②曲線分析圖1中
點(diǎn)表示CO2補(bǔ)償點(diǎn),即光合速率等于呼吸速率時(shí)的CO2濃度,圖2中A′點(diǎn)表示進(jìn)行光合作用所需CO2的
濃度。B點(diǎn)和B′點(diǎn)都表示CO2
點(diǎn)。③應(yīng)用:在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可以通過“正其行,通其風(fēng)”、增施農(nóng)家肥等_____CO2濃度,提高光合速率。暗C3A最低飽和增大AB段在B點(diǎn)之前,隨著溫度升高,光合速率_____B點(diǎn)酶的
溫度,光合速率最大BC段隨著溫度升高,酶的活性下降,光合速率
,50℃左右光合速率幾乎為零(3)溫度①原理:溫度通過影響
影響光合作用。②曲線分析酶的活性增大最適減?、蹜?yīng)用:溫室栽培植物時(shí),白天調(diào)到光合作用最適溫度,以提高光合速率;晚上適當(dāng)
溫室內(nèi)溫度,以降低細(xì)胞呼吸速率,保證植物有機(jī)物的積累。降低圖1表明在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,可根據(jù)作物的需水規(guī)律,合理灌溉。圖2曲線中間E處光合作用強(qiáng)度暫時(shí)降低,是因?yàn)闇囟雀?,蒸騰作用過強(qiáng),部分氣孔關(guān)閉,影響了______的供應(yīng)。(4)水分①原理:水既是光合作用的原料,又是體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的
,如植物缺水導(dǎo)致萎蔫,使光合速率下降。另外,水分還能影響氣孔的開閉,間接影響CO2進(jìn)入植物體內(nèi)。②曲線分析介質(zhì)CO2(5)礦質(zhì)元素①原理:N、Mg、Fe等是葉綠素合成的必需元素,若這些元素缺乏,會(huì)影響
的合成,從而影響光合作用。②應(yīng)用:在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,根據(jù)植物的需肥規(guī)律,適時(shí)、適量地增施肥料,可以提高作物的光合作用效率。葉綠素2.內(nèi)部因素(1)植物自身的遺傳特性,如植物品種不同,以陰生植物、陽生植物為例<<(2)植物葉片的葉齡、葉綠素含量及酶活性活性(3)植物葉面積指數(shù)不再增加合理密植3.多因子變量對(duì)光合速率的影響提醒
A點(diǎn)之前:限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)所表示的因子,依次為光照強(qiáng)度、CO2濃度和光照強(qiáng)度;B點(diǎn)之后:橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的主要因素。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些栽培措施可以影響作物的光合作用等生理活動(dòng),也可以影響環(huán)境。如中耕是指作物生長期中,在植株之間去除雜草并進(jìn)行松土的一項(xiàng)栽培措施。輪作是指在同一塊田地上有順序地在季節(jié)間和年度間輪換種植不同作物的種植方式。間作套種是指在同一土地上按照不同比例種植不同種類農(nóng)作物的種植方式。1.中耕松土能促進(jìn)植物生長的原因是什么?拓展
提升科學(xué)思維提示(1)減少雜草與農(nóng)作物對(duì)水分、礦質(zhì)元素和光的競爭。(2)增加土壤氧氣含量,促進(jìn)根系的細(xì)胞呼吸,進(jìn)而促進(jìn)根細(xì)胞對(duì)無機(jī)鹽的吸收。2.缺磷影響光合作用的原因是什么?提示缺磷植株照光后葉片中ATP和NADPH的含量明顯下降,暗反應(yīng)速率隨之降低,從而使光合作用受到影響。3.輪作的好處有哪些?提示防止土壤養(yǎng)分失衡。4.玉米和大豆的根系深淺不同,植株高矮不同。玉米間作套種大豆可充分利用哪些資源提高農(nóng)作物產(chǎn)量?提示不同層次土壤內(nèi)的水分、養(yǎng)分(無機(jī)鹽)、光能、空間等。3.(不定項(xiàng))農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動(dòng),促進(jìn)作物的生長發(fā)育,達(dá)到增加產(chǎn)量等目的。請(qǐng)分析下列操作不正確的是A.礦質(zhì)元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收,體現(xiàn)了水的流動(dòng)性B.給農(nóng)田施加尿素的主要目的是利于植物合成糖類、脂肪等化合物C.向農(nóng)田中施加農(nóng)家肥,不僅可為植物的光合作用提供CO2,還可為植物
的生長提供一定的無機(jī)鹽D.在酸化土壤中,無機(jī)鹽多以離子形式存在,有利于農(nóng)作物的生長和發(fā)育√突破
強(qiáng)化關(guān)鍵能力√√農(nóng)田施肥的同時(shí),往往需要適當(dāng)澆水,此時(shí)澆水的主要原因是肥料中的礦質(zhì)元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收,體現(xiàn)了水的功能之一水是良好的溶劑,A錯(cuò)誤;給農(nóng)田施加尿素的主要目的是利于植物合成蛋白質(zhì)、核酸、ATP等含氮化合物,糖類和脂肪元素組成都是C、H、O,不含N,B錯(cuò)誤;向農(nóng)田中施加農(nóng)家肥,農(nóng)家肥中的有機(jī)物可被土壤微生物分解成二氧化碳和無機(jī)鹽,故其不僅可以為植物的光合作用提供CO2,還可以為植物的生長提供一定的無機(jī)鹽,C正確;酸化土壤會(huì)影響植物根細(xì)胞的代謝活動(dòng),不利于農(nóng)作物的生長發(fā)育,D錯(cuò)誤。4.(2023·山東臨沂高三模擬)圖1表示玉米光合作用和有氧呼吸過程中的部分物質(zhì)變化,圖2表示玉米在充足CO2、不同溫度和不同光照強(qiáng)度下的光合速率。下列相關(guān)敘述正確的是A.圖1中,在生物膜上進(jìn)行的過程有①②③,⑤過程需要消耗ATPB.圖1中,若葉肉細(xì)胞內(nèi)②過
程與④過程的速率相等,
則玉米植株可正常生長C.圖2中,P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)
度下,限制玉米光合速率
的主要環(huán)境因素是CO2濃度D.圖2中,若環(huán)境中CO2濃度降低,則曲線上的Q點(diǎn)將向左下方移動(dòng)√圖1中①表示水的光解,發(fā)生在類囊體薄膜上,②表示細(xì)胞呼吸第一階段,發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),③表示有氧呼吸或者無氧呼吸的第二階段,發(fā)生在線粒體基質(zhì)或者細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),因此在生物膜上進(jìn)行的過程有①,⑤表示二氧化碳的固定,該過程不需要消耗ATP,A錯(cuò)誤;玉米細(xì)胞中有的能進(jìn)行光合作用,有的不能,因此圖1中,若葉肉細(xì)胞內(nèi)②過程(可代表呼吸速率)與④過程(可代表光合速率)的速率相等,玉米的光合速率應(yīng)該是小于呼吸速率,因此玉米植株不能正常生長,B錯(cuò)誤;據(jù)題意可知,該圖是在CO2充足的條件下測得的,P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的光照強(qiáng)度下,限制玉米光合速率的主要環(huán)境因素不是CO2濃度,而是溫度,C錯(cuò)誤;圖2中,若環(huán)境中CO2濃度降低,光合作用強(qiáng)度下降,利用的光照強(qiáng)度降低,因此曲線上的Q點(diǎn)將向左下方移動(dòng),D正確。關(guān)于環(huán)境因素影響光合速率的兩點(diǎn)提醒核心歸納溫度改變對(duì)光合作用的影響當(dāng)溫度改變時(shí),不管是光反應(yīng)還是暗反應(yīng)都會(huì)受影響,但主要是影響暗反應(yīng),因?yàn)閰⑴c暗反應(yīng)的酶的種類和數(shù)量比參與光反應(yīng)的多CO2濃度對(duì)光合作用的影響CO2濃度很低時(shí),光合作用不能進(jìn)行,但CO2濃度過高時(shí),會(huì)抑制植物的細(xì)胞呼吸,進(jìn)而影響光合作用三重溫高考真題演練1.(不定項(xiàng))(2022·湖南,13)在夏季晴朗無云的白天,10時(shí)左右某植物光合作用強(qiáng)度達(dá)到峰值,12時(shí)左右光合作用強(qiáng)度明顯減弱。光合作用強(qiáng)度減弱的原因可能是A.葉片蒸騰作用強(qiáng),失水過多使氣孔部分關(guān)閉,進(jìn)入體內(nèi)的CO2量減少B.光合酶活性降低,呼吸酶不受影響,呼吸釋放的CO2量大于光合固定
的CO2量C.葉綠體內(nèi)膜上的部分光合色素被光破壞,吸收和傳遞光能的效率降低D.光反應(yīng)產(chǎn)物積累,產(chǎn)生反饋抑制,葉片轉(zhuǎn)化光能的能力下降√√12345夏季中午葉片蒸騰作用強(qiáng),失水過多使氣孔部分關(guān)閉,進(jìn)入體內(nèi)的CO2量減少,暗反應(yīng)減慢,光合作用強(qiáng)度明顯減弱,A正確;夏季中午氣溫過高,導(dǎo)致光合酶活性降低,呼吸酶不受影響(呼吸酶最適溫度高于光合酶),光合作用強(qiáng)度減弱,但此時(shí)光合作用強(qiáng)度仍然大于呼吸作用強(qiáng)度,即呼吸釋放的CO2量小于光合固定的CO2量,B錯(cuò)誤;12345光合色素分布在葉綠體的類囊體薄膜上,而非葉綠體內(nèi)膜上,C錯(cuò)誤;夏季中午葉片蒸騰作用強(qiáng),失水過多使氣孔部分關(guān)閉,進(jìn)入體內(nèi)的CO2量減少,暗反應(yīng)減慢,導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)物積累,產(chǎn)生反饋抑制,使葉片轉(zhuǎn)化光能的能力下降,光合作用強(qiáng)度明顯減弱,D正確。123452.(2018·江蘇,18)下圖為某一植物在不同實(shí)驗(yàn)條件下測得的凈光合速率,下列假設(shè)條件中能使圖中結(jié)果成立的是A.橫坐標(biāo)是CO2濃度,甲表示較高溫度,
乙表示較低溫度B.橫坐標(biāo)是溫度,甲表示較高CO2濃度,
乙表示較低CO2濃度C.橫坐標(biāo)是光波長,甲表示較高溫度,
乙表示較低溫度D.橫坐標(biāo)是光照強(qiáng)度,甲表示較高CO2濃度,乙表示較低CO2濃度√12345隨著CO2濃度的增大,凈光合速率先增大后趨于穩(wěn)定,但由于凈光合速率最大時(shí)對(duì)應(yīng)著一個(gè)溫度,即最適溫度,低于或高于此溫度,凈光合速率都將下降,所以無法確定在CO2濃度足夠大時(shí),甲、乙溫度的高低,A錯(cuò)誤;植物進(jìn)行光合作用存在最適溫度,高于最適溫度后,凈光合速率減小,所以隨著溫度升高,凈光合速率應(yīng)先升高后降低,B錯(cuò)誤;1234512345由于光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,在相應(yīng)光波長時(shí),植物的凈光合速率存在峰值,不應(yīng)呈現(xiàn)先升高后趨于穩(wěn)定的狀態(tài),且光波長一定時(shí),較高溫度下的凈光合速率不一定較高,C錯(cuò)誤;隨著光照強(qiáng)度的增加,凈光合速率先增大后趨于穩(wěn)定,在光強(qiáng)度足夠強(qiáng)時(shí),較高的CO2濃度下凈光合速率較大,D正確。為保證植物的根能夠正常吸收水分,該系統(tǒng)應(yīng)控制培養(yǎng)液的濃度小于植物根部細(xì)胞的細(xì)胞液濃度,B錯(cuò)誤。3.(2021·遼寧,2)植物工廠是通過光調(diào)控和通風(fēng)控溫等措施進(jìn)行精細(xì)管理的高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng),常采用無土栽培技術(shù)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A.可根據(jù)植物生長特點(diǎn)調(diào)控光的波長和光照強(qiáng)度B.應(yīng)保持培養(yǎng)液與植物根部細(xì)胞的細(xì)胞液濃度相同C.合理控制晝夜溫差有利于提高作物產(chǎn)量D.適時(shí)通風(fēng)可提高生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的CO2濃度√12345注:氣孔導(dǎo)度反映氣孔開放的程度。4.(2021·河北,19)為探究水和氮對(duì)光合作用的影響,研究者將一批長勢(shì)相同的玉米植株隨機(jī)均分成三組,在限制水肥的條件下做如下處理:(1)對(duì)照組;(2)施氮組,補(bǔ)充尿素(12g·m-2);(3)水+氮組,補(bǔ)充尿素(12g·m-2)同時(shí)補(bǔ)水。檢測相關(guān)生理指標(biāo),結(jié)果見下表。12345生理指標(biāo)對(duì)照組施氮組水+氮組自由水/結(jié)合水6.26.87.8氣孔導(dǎo)度/(mmol·m-2·s-1)8565196葉綠素含量/(mg·g-1)9.811.812.6RuBP羧化酶活性/(μmol·h-1·g-1)316640716光合速率/(μmol·m-2·s-1)6.58.511.4生理指標(biāo)對(duì)照組施氮組水+氮組自由水/結(jié)合水6.26.87.8氣孔導(dǎo)度/(mmol·m-2·s-1)8565196葉綠素含量/(mg·g-1)9.811.812.6RuBP羧化酶活性/(μmol·h-1·g-1)316640716光合速率/(μmol·m-2·s-1)6.58.511.4回答下列問題:(1)植物細(xì)胞中自由水的生理作用包括__________________________________________________________________________________等(寫出兩點(diǎn)即可)。補(bǔ)充水分可以促進(jìn)玉米根系對(duì)氮的______,提高植株氮供應(yīng)水平。12345
細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑;能夠參與生化反應(yīng);能為細(xì)胞提供液體環(huán)境;能運(yùn)送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物吸收根據(jù)表格分析,水+氮組的氣孔導(dǎo)度大大增加,增強(qiáng)了植物的蒸騰作用,有利于植物根系吸收并向上運(yùn)輸?shù)?,所以補(bǔ)充水分可以促進(jìn)玉米根系對(duì)氮的吸收,提高植株氮供應(yīng)水平。12345生理指標(biāo)對(duì)照組施氮組水+氮組自由水/結(jié)合水6.26.87.8氣孔導(dǎo)度/(mmol·m-2·s-1)8565196葉綠素含量/(mg·g-1)9.811.812.6RuBP羧化酶活性/(μmol·h-1·g-1)316640716光合速率/(μmol·m-2·s-1)6.58.511.4(2)參與光合作用的很多分子都含有氮。氮與_____離子參與組成的環(huán)式結(jié)構(gòu)使葉綠素能夠吸收光能,用于驅(qū)動(dòng)________________兩種物質(zhì)的合成以及____的分解;RuBP羧化酶將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)轸然拥絖___________分子上,反應(yīng)形成的產(chǎn)物被還原為糖類。12345鎂ATP和NADPH水C5(或RuBP)參與光合作用的很多分子都含有氮,葉綠素的元素組成有C、H、O、N、Mg等,其中氮與鎂離子參與組成的環(huán)式結(jié)構(gòu)使葉綠素能夠吸收光能,用于光反應(yīng),光反應(yīng)的場所是葉綠體的類囊體薄膜,完成的反應(yīng)是水光解產(chǎn)生NADPH和氧氣,同時(shí)將光能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP和NADPH中,其中ATP和NADPH兩種物質(zhì)含有氮元素;暗反應(yīng)包括二氧化碳固定和三碳化合物還原兩個(gè)過程,其中RuBP羧化酶將CO2轉(zhuǎn)變?yōu)轸然拥紺5(RuBP)分子上,反應(yīng)形成的C3被還原為糖類。12345(3)施氮同時(shí)補(bǔ)充水分增加了光合速率,這需要足量的CO2供應(yīng)。據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,葉肉細(xì)胞CO2供應(yīng)量增加的原因是_____________________________________________________________________________。12345
氣孔導(dǎo)度增加,CO2吸收量增多,同時(shí)RuBP羧化酶活性增大,使固定CO2的效率增大生理指標(biāo)對(duì)照組施氮組水+氮組自由水/結(jié)合水6.26.87.8氣孔導(dǎo)度/(mmol·m-2·s-1)8565196葉綠素含量/(mg·g-1)9.811.812.6RuBP羧化酶活性/(μmol·h-1·g-1)316640716光合速率/(μmol·m-2·s-1)6.58.511.4分析表格數(shù)據(jù)可知,施氮同時(shí)補(bǔ)充水分使氣孔導(dǎo)度增加,CO2吸收量增多,同時(shí)RuBP羧化酶活性增大,使固定CO2的效率增大,使植物有足量的CO2供應(yīng),從而增加了光合速率。12345生理指標(biāo)對(duì)照組施氮組水+氮組自由水/結(jié)合水6.26.87.8氣孔導(dǎo)度/(mmol·m-2·s-1)8565196葉綠素含量/(mg·g-1)9.811.812.6RuBP羧化酶活性/(μmol·h-1·g-1)316640716光合速率/(μmol·m-2·s-1)6.58.511.4注:曲線1:甲對(duì)照組,曲線2:乙對(duì)照組,曲線3:甲實(shí)驗(yàn)組,曲線4:乙實(shí)驗(yàn)組。5.(2022·湖北)不同條件下植物的光合速率和光飽和點(diǎn)(在一定范圍內(nèi),隨光照強(qiáng)度的增加,光合速率增大,達(dá)到最大光合速率時(shí)的光照強(qiáng)度稱為光飽和點(diǎn))不同,研究證實(shí)高濃度臭氧(O3)對(duì)植物的光合作用有影響。用某一高濃度O3連續(xù)處理甲、乙兩種植物75天,在第55天、65天、75天分別測定植物凈光合速率,結(jié)果如圖1、圖2和圖3所示。12345回答下列問題:(1)圖1中,在高濃度O3處理期間,若適當(dāng)增加環(huán)境中的CO2濃度,甲、乙植物的光飽和點(diǎn)會(huì)_____(填“減小”“不變”或“增大”)。12345增大限制光飽和點(diǎn)的環(huán)境因素有溫度、CO2濃度,圖1中,在高濃度O3處理期間,當(dāng)光照強(qiáng)度增大到一定程度時(shí),凈光合速率不再增大,出現(xiàn)了光飽和現(xiàn)象,若適當(dāng)增加環(huán)境中的CO2濃度,甲、乙植物的光飽和點(diǎn)會(huì)增大。12345(2)與圖3相比,圖2中甲的實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的凈光合速率差異較小,表明_______________________________________________________。12345
高濃度臭氧處理甲的時(shí)間越短,對(duì)甲植物光合作用的影響越小與圖3相比,圖2中甲的實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的凈光合速率差異較小,表明高濃度臭氧處理甲的時(shí)間越短,對(duì)甲植物光合作用的影響越小。12345(3)從圖3分析可得到兩個(gè)結(jié)論:①O3處理75天后,甲、乙兩種植物的____________________________________,表明長時(shí)間高濃度的O3對(duì)植物光合作用產(chǎn)生明顯抑制;②長時(shí)間高濃度的O3對(duì)乙植物的影響大于甲植物,表明_____________________________________________________________。12345
實(shí)驗(yàn)組的凈光合速率均明顯小于對(duì)照組
長時(shí)間高濃度臭氧對(duì)不同種類植物光合作用產(chǎn)生的抑制效果有差異據(jù)圖3可見,O3處理75天后,曲線3凈光合速率小于曲線1、曲線4凈光合速率小于曲線2,即甲、乙兩種植物的實(shí)驗(yàn)組的凈光合速率均明顯小于對(duì)照組,表明長時(shí)間高濃度的O3對(duì)植物光合作用產(chǎn)生明顯抑制;曲線4凈光合速率比曲線3下降更大,即長時(shí)間高濃度O3對(duì)乙植物的影響大于甲植物,表明長時(shí)間高濃度臭氧對(duì)不同種類植物光合作用產(chǎn)生的抑制效果有差異。12345(4)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),處理75天后甲、乙植物中的基因A表達(dá)量都下降,為確定基因A功能與植物對(duì)O3耐受力的關(guān)系,使乙植物中基因A過量表達(dá),并用高濃度O3處理75天。若實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為____________________________________________________,則說明基因A的功能與乙植物對(duì)O3耐受力無關(guān)。12345
基因A過量表達(dá)與表達(dá)量下降時(shí),乙植物的凈光合速率相同實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),處理75天后甲、乙植物中的基因A表達(dá)量都下降,為確定基因A功能與植物對(duì)O3耐受力的關(guān)系,可以使乙植物中基因A過量表達(dá),并用高濃度O3處理75天,比較基因A過量表達(dá)與表達(dá)量下降時(shí)的凈光合速率,若兩種條件下乙植物的凈光合速率相同,則說明基因A的功能與乙植物對(duì)O3耐受力無關(guān)。123451.判斷關(guān)于環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響的敘述(1)水分能影響氣孔的開閉,間接影響CO2進(jìn)入植物體內(nèi),從而影響光合作用(
)(2)若適當(dāng)升高溫度,光合速率的增加值小于呼吸速率的增加值,則光補(bǔ)償點(diǎn)應(yīng)相應(yīng)地向右移動(dòng)(
)(3)農(nóng)作物栽種密度越大,接受光照的葉面積也越大,單位面積產(chǎn)量越高(
)(4)陰雨天,菠菜葉肉細(xì)胞葉綠體中光反應(yīng)速率下降、暗反應(yīng)速率基本不變(
)√五分鐘查落實(shí)√××2.判斷關(guān)于光合作用原理的應(yīng)用的敘述(1)農(nóng)作物的合理密植的原理要用到葉面積系數(shù),該系數(shù)既影響光能利用率又影響總呼吸速率(
)(2)玉米和大豆間作,減少了氮肥的使用量、降低了單位面積的總產(chǎn)量(
)(3)夏季連續(xù)陰天,大棚中白天適當(dāng)增加光照,夜晚適當(dāng)降低溫度,可提高作物產(chǎn)量(
)(4)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常采用強(qiáng)光植物和弱光植物高矮間作的方法提高農(nóng)田的光能利用率(
)(5)當(dāng)棉桃被摘掉后,靠近棉桃的葉片光合作用速率下降(
)×√√√√3.填空默寫(1)農(nóng)田施肥的同時(shí),往往需要適當(dāng)澆水,此時(shí)澆水的原因是______________________________________________________________________________(答出1點(diǎn)即可)。
施肥時(shí),肥料中的礦質(zhì)元素只有溶解在水中,以離子形式存在,才能被作物根系吸收(2)請(qǐng)分析下圖中限制P點(diǎn)和Q點(diǎn)光合速率的因素。如圖1、2、3中的曲線分析:P點(diǎn)時(shí),限制光合速率的主要因素應(yīng)為___________________,隨著該因子的不斷加強(qiáng),光合速率不斷提高。當(dāng)達(dá)到Q點(diǎn)時(shí),橫坐標(biāo)所表示的因子不再是影響光合速率的因素,要想提高光合速率,可采取適當(dāng)提高
的方法。橫坐標(biāo)所表示的因子圖示中的其他因子四課時(shí)精練一、選擇題:每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)符合題目要求。1.某同學(xué)將新鮮金魚藻置于盛有NaHCO3溶液的燒杯中,改變燈泡與燒杯的距離,測定得到下表所示結(jié)果。下列敘述正確的是A.本實(shí)驗(yàn)的目的是探究CO2
濃度對(duì)光合速率的影響B(tài).15~45cm之間,氣泡產(chǎn)生量為光合作用實(shí)際產(chǎn)生氧氣的量C.小于60cm時(shí),限制光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度D.60cm時(shí),光線太弱導(dǎo)致光合作用完全停止燈泡與燒杯距離(cm)153045607590氣泡產(chǎn)生速率(個(gè)/min)492811000√1234567891011121314根據(jù)題意分析,該實(shí)驗(yàn)的目的是探究光照強(qiáng)度對(duì)光合速率的影響,A錯(cuò)誤;15~45cm之間,氣泡的產(chǎn)生速率表示凈光合速率,B錯(cuò)誤;小于60cm時(shí),隨著光照強(qiáng)度的增加,氣泡的產(chǎn)生速率加快,因此,此時(shí)限制光合速率的主要因素是光照強(qiáng)度,C正確;60cm時(shí),光線太弱導(dǎo)致凈光合速率為0,此時(shí)可能是光合速率等于呼吸速率,D錯(cuò)誤。12345678910111213142.已知某植物光合作用和細(xì)胞呼吸最適溫度分別為25℃和30℃,如圖表示該植物處于25℃環(huán)境中時(shí)光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度變化的坐標(biāo)圖。下列敘述錯(cuò)誤的是A.a點(diǎn)時(shí)葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器只有線粒體B.b點(diǎn)植物光合作用強(qiáng)度與細(xì)胞呼吸強(qiáng)度相等C.當(dāng)植物缺Mg時(shí),葉綠素減少,b點(diǎn)將向左移D.將溫度提高到30℃時(shí),a點(diǎn)上移,b點(diǎn)右移,c點(diǎn)上移1234567891011121314√b點(diǎn)為光補(bǔ)償點(diǎn),當(dāng)植物缺Mg時(shí),葉綠素合成減少,同等光照強(qiáng)度下光合作用強(qiáng)度下降,只有更大光照強(qiáng)度的光才能使光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,故b點(diǎn)將向右移,C錯(cuò)誤。12345678910111213143.(2023·遼寧岫巖高中高三期中)植物的光合作用受溫度(T)和光照強(qiáng)度(L)影響。右圖表明植物在三種不同光照強(qiáng)度下消耗CO2的情況。請(qǐng)分析在-5~0℃和20~30℃的溫度范圍內(nèi),光合作用的限制因素分別是1234567891011121314選項(xiàng)-5~0℃20~30℃AT和L都是限制因素T和L都不是限制因素BT是限制因素,L不是限制因素T不是限制因素,L是限制因素CT是限制因素,L不是限制因素T是限制因素,L不是限制因素DT不是限制因素,L是限制因素T是限制因素,L不是限制因素√據(jù)圖分析可知,在-5~0℃的溫度范圍內(nèi),三種不同的光照強(qiáng)度下,植物的光合作用強(qiáng)度相同,說明此條件下溫度是限制光合作用的主要因素。在20~30℃的溫度范圍內(nèi),光合作用強(qiáng)度都不再隨溫度的升高而增強(qiáng),說明此范圍是光合作用的適宜溫度;但不同光照強(qiáng)度下,植物光合作用強(qiáng)度不同,說明此時(shí)光照強(qiáng)度是光合作用的限制因素。12345678910111213144.如圖表示某植物一晝夜之內(nèi)葉綠體中C3相對(duì)含量的變化。下列說法中不正確的是A.從B點(diǎn)開始合成光合產(chǎn)物(CH2O)B.AB段C3含量較高與沒有接受光照有關(guān)C.E點(diǎn)時(shí)C3含量極低與二氧化碳的供應(yīng)有關(guān)D.E點(diǎn)時(shí)葉綠體中ATP的含量比D點(diǎn)時(shí)低√1234567891011121314AB段C3含量不變,對(duì)應(yīng)的時(shí)間是0~6h,沒有光照,C3含量較高與沒有接受光照有關(guān),B點(diǎn)開始C3含量降低,表示C3被還原,開始合成有機(jī)物,A、B正確;E點(diǎn)時(shí),光照過強(qiáng),溫度較高,導(dǎo)致氣孔部分關(guān)閉,二氧化碳供應(yīng)減少,生成的C3含量低,C正確;E點(diǎn)時(shí),光照充足,葉綠體中光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP的含量較D點(diǎn)高,D錯(cuò)誤。12345678910111213145.(2023·湖南郴洲高三模擬)細(xì)胞呼吸和光合作用的原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用。下列有關(guān)敘述中,不正確的是A.中耕松土有利于根細(xì)胞的有氧呼吸,從而促進(jìn)根細(xì)胞對(duì)無機(jī)鹽的吸收B.農(nóng)作物生長發(fā)育過程中,及時(shí)去掉衰老變黃的葉片有利于有機(jī)物的積累C.合理密植和增施有機(jī)肥均有利于提高農(nóng)作物的光合作用強(qiáng)度D.溫室種植農(nóng)作物時(shí),為促進(jìn)光合作用,白天要適時(shí)通風(fēng),以保證O2
供應(yīng)√1234567891011121314松土可以增加土壤中的空氣含量,有助于植物根系細(xì)胞的有氧呼吸,從而促進(jìn)根細(xì)胞對(duì)無機(jī)鹽的吸收,A正確;農(nóng)作物生長發(fā)育過程中,及時(shí)去除衰老變黃的葉片(光合速率較低),減少有機(jī)物的消耗,從而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)的目的,B正確;合理密植和增施有機(jī)肥均有利于提高農(nóng)作物的光合作用強(qiáng)度,C正確;溫室種植農(nóng)作物時(shí),為促進(jìn)光合作用,白天要適時(shí)通風(fēng),以保證CO2供應(yīng),D錯(cuò)誤。1234567891011121314A.實(shí)驗(yàn)中的自變量為光
照強(qiáng)度和CO2濃度B.高光照強(qiáng)度下光反應(yīng)
速率快從而使龍須菜生長較快C.增加光照強(qiáng)度或CO2濃度均能提高龍須菜的生長速率D.選擇龍須菜養(yǎng)殖場所時(shí)需考慮海水的透光率等因素6.龍須菜是生活在近岸海域的大型經(jīng)濟(jì)藻類,既能給海洋生態(tài)系統(tǒng)提供光合產(chǎn)物,又能為人類提供食品原料。某研究小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。已知大氣CO2濃度約為0.03%,實(shí)驗(yàn)過程中溫度等其他條件適宜,下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是√1234567891011121314據(jù)圖可知,各組CO2濃度為0.1%時(shí)的數(shù)據(jù)均不高于CO2濃度為0.03%時(shí)的數(shù)據(jù),故增加CO2濃度并不能提高龍須菜的生長速率,C錯(cuò)誤;不同的光照強(qiáng)度對(duì)生長速率的影響不同,所以選擇龍須菜養(yǎng)殖場所時(shí)需考慮海水的透光率等因素,D正確。12345678910111213147.如圖表示葉片的光合作用強(qiáng)度與植物周圍空氣中二氧化碳含量的關(guān)系,圖示中ce段是增大了光照強(qiáng)度后測得的曲線。下列有關(guān)敘述中,正確的是A.植物鮮重增加量是光合作用強(qiáng)度的重要指標(biāo)B.在e點(diǎn)后再次增大光照強(qiáng)度,曲線
有可能為eg段C.葉綠體內(nèi)a點(diǎn)時(shí)的C3(三碳化合物)
含量大于b點(diǎn)D.bc段的限制因素主要是溫度1234567891011121314√植物鮮重增加的主要是水分,而光合作用合成有機(jī)物,因此光合作用強(qiáng)度的重要指標(biāo)是植物干重的增加量,A錯(cuò)誤;根據(jù)圖示分析可知,在e點(diǎn)后再次增大光照強(qiáng)度,可能已超過了光飽和點(diǎn),曲線有可能為eg段,B正確;從a點(diǎn)開始,光合作用強(qiáng)度不斷增加,葉綠體內(nèi)的C3(三碳化合物)含量不斷增加,b點(diǎn)時(shí)光合速率達(dá)到最大,此時(shí)C3(三碳化合物)含量大于a點(diǎn),C錯(cuò)誤;分析題圖可知,bc段的限制因素主要是光照強(qiáng)度,D錯(cuò)誤。12345678910111213148.(2023·湖南長沙高三檢測)農(nóng)作物的光合作用強(qiáng)度與其產(chǎn)量直接相關(guān)??蒲腥藛T研究了光照強(qiáng)度和CO2濃度對(duì)某種植物光合作用強(qiáng)度的影響,繪制出成熟葉片在兩種CO2濃度條件下,光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的變化曲線(見圖)。下列說法正確的是A.單位葉片中a點(diǎn)的光合作用強(qiáng)度
一定大于呼吸作用強(qiáng)度B.d點(diǎn)以后限制光合作用強(qiáng)度的內(nèi)
因可能是酶濃度C.CO2濃度由b點(diǎn)調(diào)至c點(diǎn)瞬間,葉綠體中C3含量下降D.若該曲線是在最適溫度下測得,突然降低溫度,d點(diǎn)會(huì)向右上方移動(dòng)1234567891011121314√曲線代表總光合強(qiáng)度,呼吸強(qiáng)度未知,A錯(cuò)誤;CO2濃度由b點(diǎn)調(diào)至c點(diǎn)瞬間,C3的合成增加,消耗暫時(shí)不變,所以C3含量上升,C錯(cuò)誤;突然降低溫度,光合速率降低,d點(diǎn)會(huì)向左下方移動(dòng),D錯(cuò)誤。1234567891011121314二、選擇題:每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中有一個(gè)或多個(gè)符合題目要求。9.(2023·河北武安高三模擬)下圖表示測定金魚藻光合作用強(qiáng)度的實(shí)驗(yàn)密閉裝置,氧氣傳感器可監(jiān)測O2濃度的變化,下列敘述正確的是A.該實(shí)驗(yàn)探究不同單色光對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響B(tài).加入NaHCO3溶液是為了吸收細(xì)胞呼吸釋放的CO2C.拆去濾光片,單位時(shí)間內(nèi),
氧氣傳感器測到的O2濃度
高于單色光下O2濃度D.若將此裝置放在黑暗處,
可測定金魚藻的細(xì)胞呼吸強(qiáng)度1234567891011121314√√√該實(shí)驗(yàn)的自變量是不同單色光,因變量是釋放的O2濃度(代表光合作用強(qiáng)度),故實(shí)驗(yàn)的目的是探究不同單色光對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響,A正確;加入NaHCO3溶液是為了提供光合作用需要的CO2,B錯(cuò)誤;1234567891011121314相同條件下,自然光下比單色光下的光合作用要強(qiáng),因此拆去濾光片,單位時(shí)間內(nèi),氧氣傳感器測到的O2濃度高于單色光下O2濃度,C正確;若將此裝置放在黑暗處,金魚藻只進(jìn)行細(xì)胞呼吸,氧氣傳感器可測出O2的消耗情況,從而測定金魚藻的呼吸強(qiáng)度,D正確。123456789101112131410.(2023·山東德州模擬)下圖顯示在環(huán)境CO2濃度和高CO2濃度下,溫度對(duì)兩種植物CO2吸收速率的影響,下列有關(guān)曲線的分析正確的是A.高CO2濃度條件下,葉片溫度在45℃時(shí)兩種植物真正光合速率最高B.環(huán)境CO2濃度條件下,40℃時(shí)限
制兩種植物光合作用速率的因素
相同C.自然條件下,與植物b相比,植
物a更適合生活在高溫環(huán)境中D.植物b的光合作用相關(guān)酶活性在
38℃左右最高1234567891011121314√高CO2濃度條件下,葉片溫度在約42℃時(shí)兩種植物凈光合速率最高,由于呼吸速率未知,無法知道真正光合速率的情況,A錯(cuò)誤;對(duì)比圖1和圖2可知,在40℃時(shí),植物a在環(huán)境CO2濃度和高CO2濃度下的CO2吸收速率相同,此時(shí)限制植物a光合速率的因素不是CO2濃度,植物b在環(huán)境CO2濃度下的CO2吸收速率明顯低,此時(shí)限制植物b光合速率的因素是CO2濃度,B錯(cuò)誤;1234567891011121314據(jù)圖1可知,自然條件下,葉片溫度較高時(shí),植物a的凈光合速率較高,故與植物b相比,植物a更適合生活在高溫環(huán)境中,C正確;在環(huán)境CO2濃度條件下,植物b的光合作用相關(guān)酶活性在38℃左右最高,在高CO2濃度條件下,植物b的光合作用相關(guān)酶活性在42℃左右最高,D錯(cuò)誤。123456789101112131411.(2023·遼寧營口高三模擬)為探究影響光合速率的因素,將同一品種玉米苗置于25℃條件下培養(yǎng),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是A.此實(shí)驗(yàn)共有兩個(gè)自變量:
光照強(qiáng)度和施肥情況B.光照強(qiáng)度為800lux是玉米
在25℃條件下的光飽和點(diǎn)C.在土壤含水量為40%~60%
的條件下,施肥促進(jìn)光合作用的效果明顯D.制約c點(diǎn)時(shí)光合作用強(qiáng)度的因素主要是土壤含水量√1234567891011121314√本實(shí)驗(yàn)有不同光照強(qiáng)度、是否施肥、土壤含水量三個(gè)自變量,A錯(cuò)誤;光照強(qiáng)度為800lux時(shí)CO2吸收量均大于200lux,但并沒有測定其他光照強(qiáng)度的CO2吸收量,所以無法確定光飽和點(diǎn),B錯(cuò)誤。123456789101112131412.夏季大棚種植,人們經(jīng)常在傍晚這樣做:①延長2小時(shí)人工照光;②熄燈后要打開門和所有通風(fēng)口半小時(shí)以上;③關(guān)上門和通風(fēng)口。對(duì)于上述做法的生物學(xué)原理的分析,正確的是A.①延長光合作用時(shí)間,可以提高有機(jī)物的制造量B.②起到降氧、降溫、降濕度的作用,從而抑制細(xì)胞呼吸減少有機(jī)物消耗C.與①時(shí)的狀態(tài)相比,②③時(shí)葉肉細(xì)胞中線粒體的功能有所增強(qiáng)D.③可積累棚內(nèi)CO2濃度來抑制細(xì)胞呼吸,并對(duì)下一天的光合作用有利1234567891011121314√√√②③的目的是抑制有氧呼吸,故與①時(shí)的狀態(tài)相比,葉肉細(xì)胞中線粒體的功能有所減弱,C錯(cuò)誤。1234567891011121314三、非選擇題13.(2023·遼寧六校聯(lián)考)新疆的南疆地區(qū)是中國葡萄的主要產(chǎn)區(qū),南疆氣候干旱少雨,多浮塵天氣,在葡萄種植過程中,研究者通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究了葉片上塵土覆蓋對(duì)葡萄(和田紅、木納格、無核白均為葡萄的品種名1234567891011121314稱)光合作用的影響。請(qǐng)據(jù)右圖回答下列問題(注:新疆計(jì)時(shí)采用北京時(shí)間,北京時(shí)間比當(dāng)?shù)氐膶?shí)際時(shí)間大約晚兩個(gè)小時(shí)):1234567891011121314CO2(1)圖A中16:10時(shí)和田紅和無核白的凈光合速率均顯著下降,其原因主要是植物從環(huán)境中吸收的________減少,導(dǎo)致這兩種葡萄植株光合作用過程中的__________減弱,從而使凈光合速率顯著下降。暗反應(yīng)1234567891011121314圖A中的和田紅和無核白在16:10左右出現(xiàn)了光合午休的現(xiàn)象,原因是植株吸收的CO2減少,導(dǎo)致光合作用過程中的暗反應(yīng)減弱,進(jìn)而導(dǎo)致凈光合速率下降。1234567891011121314(2)若用CO2的變化量來表示植物的凈光合速率,圖A中植物消耗了________________(填“線粒體”“外界環(huán)境”或“線粒體和外界環(huán)境”)中的CO2。線粒體和外界環(huán)境1234567891011121314凈光合速率可以用CO2的變化量來表示,圖A中植物消耗了植物呼吸作用線粒體產(chǎn)生的CO2和外界環(huán)境中的CO2
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