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文檔簡介

PAGE1專題六光合作用題組一一、選擇題1.[2023全國乙理綜,6分]植物葉片中的色素對植物的生長發育有重要作用。下列有關葉綠體中色素的敘述,錯誤的是(D)A.氮元素和鎂元素是構成葉綠素分子的重要元素B.葉綠素和類胡蘿卜素存在于葉綠體中類囊體的薄膜上C.用不同波長的光照射類胡蘿卜素溶液,其吸收光譜在藍紫光區有吸收峰D.葉綠體中的色素在層析液中的溶解度越高,隨層析液在濾紙上擴散得越慢[解析]葉綠素由C、H、O、N、Mg組成,A正確;葉綠體中吸收光能的色素(葉綠素和類胡蘿卜素)分布在類囊體薄膜上,B正確;類胡蘿卜素主要吸收藍紫光,用不同波長的光照射類胡蘿卜素溶液,其吸收光譜在藍紫光區有吸收峰,C正確;葉綠體中的色素在層析液中的溶解度不同,溶解度高的隨層析液在濾紙上擴散得快,反之則慢,D錯誤。2.[2023湖北,2分]高溫是制約世界糧食安全的因素之一,高溫往往使植物葉片變黃、變褐。研究發現平均氣溫每升高1℃,水稻、小麥等作物減產約3%~8%A.呼吸作用變強,消耗大量養分B.光合作用強度減弱,有機物合成減少C.蒸騰作用增強,植物易失水發生萎蔫D.葉綠素降解,光反應生成的NADH和ATP減少[解析]呼吸作用的最適溫度高于光合作用,氣溫升高,植物呼吸作用增強,消耗的有機物增多,造成農作物減產,A正確;溫度升高,可能導致光合作用相關酶的活性降低,光合作用強度降低,有機物合成減少,B正確;溫度升高,蒸騰作用增強,植物易失水萎蔫,從而影響正常的生命活動,造成減產,C正確;據題干信息可知,高溫使葉片變黃、變褐,推測高溫導致葉綠素降解,光反應產生的NADPH和ATP減少,NADH在細胞呼吸過程中產生,D錯誤。3.[2022湖北,2分]某植物的2種黃葉突變體表型相似,測定各類植株葉片的光合色素含量(單位:μg?g?1植株類型葉綠素a葉綠素b類胡蘿卜素葉綠素/類胡蘿卜素野生型12355194194.19突變體1512753701.59突變體2115203790.36A.兩種突變體的出現增加了物種多樣性B.突變體2比突變體1吸收紅光的能力更強C.兩種突變體的光合色素含量差異,是由不同基因的突變所致D.葉綠素與類胡蘿卜素的比值大幅下降可導致突變體的葉片呈黃色[解析]野生型、突變體1、突變體2屬于同一物種,兩種突變體的出現增加了遺傳多樣性,未增加物種多樣性,A錯誤;光合色素包括葉綠素和類胡蘿卜素,葉綠素主要吸收紅光和藍紫光,而類胡蘿卜素主要吸收藍紫光,由表可知,突變體2的葉綠素a和葉綠素b的含量比突變體1的少,故突變體2比突變體1吸收紅光的能力弱,B錯誤;兩種突變體的光合色素含量存在差異,有可能是不同基因突變所致,也有可能是同一基因突變所致,C錯誤;野生型的葉綠素與類胡蘿卜素的比值為4.19,葉綠素含量較高,葉片呈綠色,突變體的葉綠素與類胡蘿卜素的比值大幅下降,葉綠素含量較少,葉片呈黃色,D正確。4.[2020江蘇,2分]采用新鮮菠菜葉片開展“葉綠體色素的提取和分離”實驗,下列敘述錯誤的是(B)A.提取葉綠體色素時可用無水乙醇作為溶劑B.研磨時加入CaO可以防止葉綠素被氧化破壞C.研磨時添加石英砂有助于色素提取D.畫濾液細線時應盡量減少樣液擴散[解析]葉綠體色素能溶解在無水乙醇中,所以可用無水乙醇作為溶劑提取葉綠體色素,A正確;研磨時加入CaCO3可以防止葉綠素被氧化破壞,B錯誤;加入石英砂是為了使研磨更充分,從而使葉綠體中的色素釋放出來,C正確;畫濾液細線時應盡量減少樣液擴散,防止色素帶之間部分重疊,D二、非選擇題5.[2022湖南,12分]將純凈水洗凈的河沙倒入潔凈的玻璃缸中制成沙床,作為種子萌發和植株生長的基質。某水稻品種在光照強度為8~10μmol/s?m2時,固定的CO2量等于呼吸作用釋放的CO2量;日照時長短于12小時才能開花。將新采收并解除休眠的該水稻種子表面消毒,浸種1天后,播種于沙床上。將沙床置于人工氣候室中,保濕透氣,晝/夜溫為(1)在此條件下,該水稻種子不能(2分)(填“能”或“不能”)萌發并成苗(以株高≥2厘米,至少1片綠葉視為成苗),理由是在光照強度為2μmol/[解析]該水稻品種在光照強度為8~10μmol/s?m2時,固定的CO2(2)若將該水稻適齡秧苗栽植于上述沙床上,光照強度為10μmol/s?m2,其他條件與上述實驗相同,該水稻不能(2分)(填“能”或“不能”)繁育出新的種子,理由是[解析]光照強度為10μmol/(3)若將該水稻種子用于稻田直播(即將種子直接撒播于農田),為預防鳥害、鼠害并減少雜草生長,須灌水覆蓋,該種子應具有耐受酒精毒害(2分)特性。[解析]稻田直播后灌水覆蓋,使種子在水淹條件下萌發,則要求該水稻種子能長時間耐受酒精毒害。6.[2022山東,8分]強光條件下,植物吸收的光能若超過光合作用的利用量,過剩的光能可導致植物光合作用強度下降,出現光抑制現象。為探索油菜素內酯BR對光抑制的影響機制,將長勢相同的蘋果幼苗進行分組和處理,如表所示,其中試劑L可抑制光反應關鍵蛋白的合成。各組幼苗均在溫度適宜、水分充足的條件下用強光照射,實驗結果如圖所示。(1)光可以被蘋果幼苗葉片中的色素吸收,分離蘋果幼苗葉肉細胞中的色素時,隨層析液在濾紙上擴散速度最快的色素主要吸收的光的顏色是藍紫光。[解析]蘋果幼苗葉肉細胞中的色素主要有葉綠素a、葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素,其中胡蘿卜素在層析液中的溶解度最大,分離色素時,隨層析液在濾紙上擴散速度最快,其主要吸收藍紫光。(2)強光照射后短時間內,蘋果幼苗光合作用暗反應達到一定速率后不再增加,但氧氣的產生速率繼續增加。蘋果幼苗光合作用暗反應速率不再增加,可能的原因有五碳化合物供應不足、CO2濃度有限(答出2種原因即可);氧氣的產生速率繼續增加的原因是光能的吸收速率繼續增加,水的光解速率繼續增加(2分[解析]影響光合作用的因素有光照強度、CO2濃度、溫度、酶活性、色素含量等。強光照射后短時間內,蘋果幼苗光合作用暗反應達到一定速率后不再增加,可能的原因有五碳化合物供應不足、與暗反應相關的酶有限、CO2(3)據圖分析,與甲組相比,乙組加入BR后光抑制減弱(填“增強”或“減弱”);乙組與丙組相比,說明BR可能通過促進光反應中關鍵蛋白的合成(2分)發揮作用。[解析]7.[2021全國乙理綜,11分]生活在干旱地區的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。這類植物晚上氣孔打開吸收CO2,吸收的CO2通過生成蘋果酸儲存在液泡中;白天氣孔關閉,液泡中儲存的蘋果酸脫羧釋放的(1)白天葉肉細胞產生ATP的場所有葉綠體(類囊體薄膜)、細胞質基質、線粒體。光合作用所需的CO2來源于蘋果酸脫羧和細胞呼吸釋放的CO2[解析]白天植物的葉肉細胞既可以進行光合作用,又可以進行呼吸作用,光合作用過程中產生ATP的場所是葉綠體(類囊體薄膜),呼吸作用過程中產生ATP的場所是細胞質基質和線粒體。據題干信息可知,白天液泡中儲存的蘋果酸脫羧釋放的CO2可用于光合作用,此時葉肉細胞也進行呼吸作用,經呼吸作用釋放出的CO2(2)氣孔白天關閉、晚上打開是這類植物適應干旱環境的一種方式,這種方式既能防止蒸騰作用過強導致植物失水,又能保證光合作用正常進行。[解析]干旱的環境中,白天氣孔關閉,可以降低蒸騰作用,避免植物細胞過度失水而死亡,夜間氣孔打開吸收CO2,吸收的CO2通過生成蘋果酸儲存在液泡中,白天氣孔關閉時,儲存在液泡中的蘋果酸脫羧釋放的CO(3)若以pH作為檢測指標,請設計實驗來驗證植物甲在干旱環境中存在這種特殊的CO2[答案]實驗思路:取若干長勢相同的植物甲,平均分為A、B兩組;將A組置于干旱條件下培養,B組置于水分充足的條件下培養,其他條件相同且適宜;一段時間后,分別測定兩組植物甲白天和夜晚液泡中的pH。預期結果:B組液泡中的pH白天和夜晚無明顯變化,A組液泡中的pH夜晚明顯低于白天。(3分)[解析]該實驗的目的是驗證植物甲在干旱環境中存在特殊的CO2固定方式,根據題干信息晚上氣孔打開吸收CO2,吸收的CO2通過生成蘋果酸儲存在液泡中,推測蘋果酸的存在會導致液泡中呈酸性,由白天氣孔關閉,液泡中儲存的蘋果酸脫羧釋放的CO2可用于光合作用,可判斷蘋果酸分解釋放出CO28.[2021海南,10分]植物工廠是全人工光照等環境條件智能化控制的高效生產體系。生菜是植物工廠常年培植的速生蔬菜。回答下列問題。(1)植物工廠用營養液培植生菜過程中,需定時向營養液通入空氣,目的是促進生菜根部細胞的有氧呼吸(2分);除通氣外,還需更換營養液,其主要原因是營養液中的無機鹽在培植生菜過程中會被大量吸收,更換營養液可為生菜提供大量的無機鹽,以保證生菜的正常生長(2分)。[解析]用營養液培植生菜過程中,要定時向營養液通入空氣,這樣可以促進生菜根部細胞的有氧呼吸,保證生菜正常生長。(2)植物工廠選用紅藍光組合LED燈培植生菜,選用紅藍光的依據是葉綠素主要吸收紅光和藍紫光,選用紅藍光可以提高植物的光合速率,從而提高生菜的產量(2分)。生菜成熟葉片在不同光照強度下光合速率的變化曲線如圖,培植區的光照強度應設置在B點所對應的光照強度;為提高生菜產量,可在培植區適當提高CO2濃度,該條件下B點的移動方向是向右上方移動[解析]葉綠素主要吸收紅光和藍紫光,選用紅藍光組合LED燈培植生菜可以提高植物的光合速率,從而提高生菜的產量。B點對應的光照強度為光飽和點(達到最大光合速率所需的最小光照強度),因此培植區的光照強度應設置在B點所對應的光照強度。CO2是光合作用的原料,增大CO2濃度,可使光合速率加快,達到光飽和點所需的光照強度增大,因此,在培植區適當提高CO2濃度,(3)將培植區的光照/黑暗時間設置為14h/10h,研究溫度對生菜成熟葉片光合速率和呼吸速率的影響,結果如圖,光合作用最適溫度比呼吸作用最適溫度低;若將培植區的溫度從T5調至T6,培植[解析]據題圖可知,光合速率的最適溫度為T5,而在實驗溫度范圍內呼吸速率的最適溫度還未出現,則光合作用最適溫度比呼吸作用最適溫度低。若將培植區的溫度從T5調至T6,則光合速率減小、呼吸速率增大,培植題組二一、選擇題1.[2022海南,3分]某小組為了探究適宜溫度下CO2對光合作用的影響,將四組等量菠菜葉圓片排氣后,分別置于盛有等體積不同濃度NaHCO3溶液的燒杯中,從燒杯底部給予適宜光照,記錄葉圓片上浮所需時長,結果如圖。下列有關敘述正確的是(A.本實驗中,溫度、NaHCO3B.葉圓片上浮所需時長主要取決于葉圓片光合作用釋放氧氣的速率C.四組實驗中,0.5%D.若在4℃[解析]本實驗的目的是探究適宜溫度下CO2對光合作用的影響,自變量是NaHCO3濃度,溫度、光照等屬于無關變量,應保持相同且適宜,A錯誤;若將溫度從適宜溫度降低到4℃,則與光合作用相關的酶的活性降低,導致光合速率降低,各組葉圓片上浮所需時長均會延長,【高分必備】用真空滲入法可使葉圓片葉肉細胞間隙充滿水而沉于水底。在光合作用過程中,葉圓片吸收CO2,釋放出氧氣,由于氧氣在水中的溶解度很小,其可在細胞間和葉圓片表面積累,使原來下沉的葉圓片上浮,根據葉圓片上浮所需的時間長短,可判斷光合作用的強弱。改變測定體系的CO二、非選擇題2.[2023全國乙理綜,10分]植物的氣孔由葉表皮上兩個具有特定結構的保衛細胞構成。保衛細胞吸水體積膨大時氣孔打開,反之關閉。保衛細胞含有葉綠體,在光下可進行光合作用。已知藍光可作為一種信號促進保衛細胞逆濃度梯度吸收K+。有研究發現,用飽和紅光(只用紅光照射時,植物達到最大光合速率所需的紅光強度)照射某植物葉片時,氣孔開度可達最大開度的60%(1)氣孔的開閉會影響植物葉片的蒸騰作用、光合作用、呼吸作用(2分)(答出2點即可)等生理過程。[解析]氣孔的開閉會影響CO2的吸收(光合作用)、O2(2)紅光可通過光合作用促進氣孔開放,其原因是在紅光照射下,保衛細胞進行光合作用,產生有機物,保衛細胞的滲透壓增加,發生滲透吸水,體積膨大,氣孔開放(3分)。[解析]氣孔由葉表皮上兩個具有特定結構的保衛細胞構成,保衛細胞中含有葉綠體,在光下可進行光合作用,在紅光照射下,保衛細胞進行光合作用,產生有機物,保衛細胞的滲透壓增加,發生滲透吸水,體積膨大,氣孔開放。(3)某研究小組發現在飽和紅光的基礎上補加藍光照射葉片,氣孔開度可進一步增大,因此他們認為氣孔開度進一步增大的原因是,藍光促進保衛細胞逆濃度梯度吸收K+。請推測該研究小組得出這一結論的依據是藍光可作為一種信號促進保衛細胞逆濃度梯度吸收K+[解析]用飽和紅光照射某植物葉片時,氣孔開度可達最大開度的60%左右,補加藍光照射葉片,可促進保衛細胞逆濃度梯度吸收K+(4)已知某種除草劑能阻斷光合作用的光反應,用該除草劑處理的葉片在陽光照射下氣孔能(2分)(填“能”或“不能”)維持一定的開度。[解析]已知某除草劑能阻斷光合作用的光反應,用該除草劑處理的葉片不能進行光合作用,從而不能產生有機物以維持氣孔開放,但陽光照射下保衛細胞可逆濃度梯度吸收K+3.[2022河北,10分]某品種茶樹葉片呈現階段性白化:綠色的嫩葉在生長過程中逐漸轉為乳白色,而后又恢復為綠色。白化期葉綠體內部結構解體(僅殘留少量片層結構)。階段性白化過程中相關生理指標檢測結果如圖。回答下列問題:(1)從葉片中分離葉綠體可采用差速離心法。[解析]從葉片中分離葉綠體可采用差速離心法。(2)經檢測,白化過程中葉綠體合成ATP和NADPH的數量顯著降低,其原因是葉綠體內部結構解體,僅殘留少量片層結構;葉綠體內的光合色素較少(寫出兩點即可)。[解析]葉綠體中光合色素吸收的光能一方面將水分解為氧和H+,氧直接以氧分子的形式釋放出去,H+與氧化型輔酶ⅡNADP+結合,形成還原型輔酶ⅡNADPH;另一方面在有關酶的催化作用下,提供能量促使ADP與Pi反應形成ATP。ATP和NADPH的數量與葉綠體的結構、光合色素含量等有關。據此推測,白化過程中葉綠體合成ATP和(3)白化過程中氣孔導度下降,既能夠滿足光合作用對CO2的需求,又有助于減少水分的散失[解析]白化過程中氣孔導度下降,既能夠滿足光合作用對CO2(4)葉片復綠過程中需合成大量直接參與光反應的蛋白質。其中部分蛋白質由存在于細胞核中的基因編碼,需通過特定的機制完成跨膜運輸;其余蛋白質由存在于葉綠體中的基因編碼。[解析]葉片復綠過程中需合成大量直接參與光反應的蛋白質,這些蛋白質有些由細胞核中的基因編碼,有些由葉綠體中的基因編碼。其中由細胞核中的基因編碼的蛋白質需要通過特定的機制完成跨膜運輸。4.[2022浙江1月選考,8分]不同光質及其組合會影響植物代謝過程。以某高等綠色植物為實驗材料,研究不同光質對植物光合作用的影響,實驗結果如圖1,其中氣孔導度大表示氣孔開放程度大。該高等植物葉片在持續紅光照射條件下,用不同單色光處理(30s/次),實驗結果如圖2,圖中“藍光+綠光”表示先藍光后綠光處理,“藍光+綠光+圖1圖2回答下列問題:(1)高等綠色植物葉綠體中含有多種光合色素,常用層析方法分離。光合色素吸收的光能轉化為ATP和NADPH中的化學能,可用于碳反應中3?磷酸甘油酸[解析]可用層析法分離光合色素。光反應產生的ATP和NADPH可用于碳反應中3?(2)據圖1分析,相對于紅光,藍光照射下胞間CO2濃度低,其原因是光合速率大,消耗的二氧化碳多。氣孔主要由保衛細胞構成,保衛細胞吸收水分,氣孔開放,反之關閉。由圖2可知,綠光對藍光刺激引起的氣孔開放具有阻止作用,但這種作用可被藍光逆轉。由圖1、圖2可知藍光可刺激氣孔開放,其機理是藍光可使保衛細胞光合產物增多,也可以促進K+、Cl細胞溶質濃度升高,細胞吸水,氣孔開放。圖1圖2[解析]由圖1可知,藍光條件下植物的光合速率遠大于紅光條件下的,因此會消耗更多的CO2,導致胞間CO2濃度降低。由圖2可知,藍光+綠光組氣孔導度明顯低于藍光組,表明綠光對藍光刺激引起的氣孔開放具有阻止作用;而藍光+綠光+藍光組氣孔導度比藍光+(3)生產上選用不同顏色LED燈或濾光性薄膜獲得不同光質環境,已用于某些藥用植物的栽培。紅光和藍光以合理比例的光強度或光照時間、合理的光照次序照射,利于次生代謝產物的合成。[解析]可采用不同顏色的LED燈或者利用濾光性薄膜來獲得不同的光質環境。5.[2021福建,12分]大氣中濃度持續升高的CO2會導致海水酸化,影響海洋藻類生長,進而影響海洋生態。龍須菜是我國重要的一種海洋大型經濟藻類,生長速度快,一年可多次種植和收獲。科研人員設置不同CO2濃度(大氣CO2濃度LC和高CO2濃度HC)和磷濃度(低磷濃度LP回答下列問題:(1)本實驗的目的是探究在一定光照強度下,不同CO2濃度和磷濃度對龍須菜ATP水解酶活性和凈光合速率的影響[解析]據題圖可知,該實驗的目的是探究在一定光照強度下,不同CO2濃度和磷濃度對龍須菜ATP(2)ATP水解酶的主要功能是催化ATP水解。ATP水解酶活性可通過測定單位時間磷酸的生成量(單位時間ADP的生成量或單位時間ATP的消耗量)表示。[解析]ATP水解酶可催化ATP水解。酶活性可用單位時間內反應物的減少量或產物的增加量來表示。(3)由圖1、2可知,在較強的光照強度下,HC+HP處理比LC+HP處理的龍須菜凈光合速率低,推測原因是在酸化環境中,龍須菜維持細胞酸堿度的穩態需要吸收更多的礦質元素,因而細胞呼吸作用增強,導致有機物消耗增加。[解析]在較強的光照強度下,HC+HP處理組的CO2濃度比LC+HP處理組的高,但HC+HP處理組的凈光合速率比LC+HP(4)由圖2可知,大氣CO2條件下,高磷濃度能提高龍須菜的凈光合速率。磷等礦質元素的大量排放導致了某海域海水富營養化,有人提出可以在該海域種植龍須菜。結合以上研究結果,從經濟效益和環境保護的角度分析種植龍須菜的理由是龍須菜在高磷條件下能快速生長,收獲經濟效益的同時,能降低海水中的磷等礦質元素的濃度,保護海洋生態[解析]據圖2可知,在相同光照強度下,LC+HP處理組的凈光合速率大于LC+LP處理組的,說明在大氣CO2題組三一、選擇題1.[2023湖北,2分]植物光合作用的光反應依賴類囊體膜上PSⅠ和PSⅡ光復合體,PSⅡ光復合體含有光合色素,能吸收光能,并分解水。研究發現,PSⅡ光復合體上的蛋白質LHCⅡ,通過與PSⅡ結合或分離來增強或減弱對光能的捕獲(如圖所示)。LHCⅡ與PSⅡ的分離依賴LHC蛋白激酶的催化。下列敘述錯誤的是(C)A.葉肉細胞內LHC蛋白激酶活性下降,PSⅡ光復合體對光能的捕獲增強B.Mg2+含量減少會導致C.弱光下LHCⅡ與PSⅡ結合,不利于對光能的捕獲D.PSⅡ光復合體分解水可以產生H+、電子和O[解析]據圖可知,在強光下,PSⅡ與LHCⅡ分離,減弱PSⅡ光復合體對光能的捕獲;在弱光下,PSⅡ與LHCⅡ結合,增強PSⅡ光復合體對光能的捕獲。LHCⅡ和PSⅡ的分離依賴LHC蛋白激酶的催化,葉肉細胞內LHC蛋白激酶活性下降,會導致類囊體上PSⅡ光復合體與LHCⅡ結合增多,從而使PSⅡ光復合體對光能的捕獲增強,A正確。鎂是合成葉綠素的原料,葉綠素能吸收、傳遞和轉化光能,若Mg2+含量減少,PSⅡ光復合體含有的光合色素含量降低,導致PSⅡ光復合體對光能的捕獲減弱,B正確。弱光下PSⅡ光復合體與LHCⅡ結合,有利于對光能的捕獲,C錯誤。類囊體膜上的PSⅡ光復合體含有光合色素,在光反應中,其能吸收光能并分解水產生H+、電子和O22.[2022北京,2分]光合作用強度受環境因素的影響。車前草的光合速率與葉片溫度、CO2濃度的關系如圖。據圖分析不能得出(DA.低于最適溫度時,光合速率隨溫度升高而升高B.在一定的范圍內,CO2C.CO2濃度為200D.10℃條件下,光合速率隨CO【高分必備】影響光合速率的多因素分析P點:限制光合速率的因素應為橫軸所表示的因素,隨著該因素的不斷增大,光合速率不斷提高。Q點:橫軸所表示的因素不再是限制光合速率的因素,若要提高光合速率,可適當提高圖中的其他因素。[解析]分析可知,本實驗的自變量是葉片溫度和CO2濃度,因變量是光合速率。低于最適溫度時,隨溫度升高,與光合作用相關酶的活性增大,光合速率升高,A正確。由圖可看出,當CO2濃度為200μL?L?1時,光合作用最適溫度約為25℃;當CO2濃度為370μL?L?1時,光合作用最適溫度約為30℃,故B正確。據圖可知,CO2濃度為200μL?L?1時,光合速率隨溫度的變化幅度較小,故C正確。3.[2022湖南,4分](不定項)在夏季晴朗無云的白天,10時左右某植物光合作用強度達到峰值,12時左右光合作用強度明顯減弱。光合作用強度減弱的原因可能是(AD)A.葉片蒸騰作用強,失水過多使氣孔部分關閉,進入體內的CO2B.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COC.葉綠體內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.光反應產物積累,產生反饋抑制,葉片轉化光能的能力下降[解析]夏季晴朗無云的白天12時左右,光照強度和溫度較高,葉片蒸騰作用強,組成氣孔結構的保衛細胞失水過多導致氣孔部分關閉,進入植物葉肉細胞的CO2量減少,光合作用強度減弱,A項符合題意。12時左右,光合作用強度減弱,但是光合作用強度依然大于呼吸作用強度,呼吸作用釋放的CO2量小于光合作用固定的CO2量,B項不符合題意。光合色素位于類囊體薄膜上,而不是葉綠體內膜上,C項不符合題意。根據化學平衡原理,光反應產物積累,對光反應過程的抑制作用會加強,使葉片轉化光能的能力下降,4.[2021北京,2分]將某種植物置于高溫環境HT下生長一定時間后,測定HT植株和生長在正常溫度CT下的植株在不同溫度下的光合速率,結果如圖。由圖不能得出的結論是(B)A.兩組植株的CO2B.35℃C.50℃時HT植株能積累有機物而CTD.HT植株表現出對高溫環境的適應性[解析]由圖可知,兩組植株的CO2吸收速率最大值非常接近,A項不符合題意;總光合速率=凈光合速率+呼吸速率,CO2吸收速率代表凈光合速率,由圖可知,35℃時兩組植株的凈光合速率相等,而兩組植株的呼吸速率未知,故不能判斷出兩組植株的總光合速率是否相等,B項符合題意;50℃時HT植株的凈光合速率大于0,而CT植株的凈光合速率小于0,即50℃時HT植株能積累有機物而CT植株不能,C項不符合題意;由圖可知,當葉片溫度超過35℃時,HT植株的凈光合速率大于CT植株的凈光合速率,5.[2020天津,4分]研究人員從菠菜中分離類囊體,將其與16種酶等物質一起用單層脂質分子包裹成油包水液滴,從而構建半人工光合作用反應體系。該反應體系在光照條件下可實現連續的CO2固定與還原,并不斷產生有機物乙醇酸。下列分析正確的是(AA.產生乙醇酸的場所相當于葉綠體基質B.該反應體系不斷消耗的物質僅是CO2C.類囊體產生的ATP和O2參與COD.與葉綠體相比,該反應體系不含光合作用色素[解析]題干信息“該反應體系在光照條件下可實現連續的CO2固定與還原,并不斷產生有機物乙醇酸”說明,乙醇酸是在暗反應中合成的,合成場所相當于葉綠體基質,A正確;該反應體系既能在類囊體上進行光反應,又能利用16種酶等物質進行暗反應,因此該反應體系不斷消耗的物質有CO2、H2O等,B錯誤;類囊體上進行的光反應為暗反應中C3的還原提供了NADPH和ATP,光反應產生的O2不參與暗反應,C錯誤;該反應體系中有類囊體,在光照條件下還可實現連續的二、非選擇題6.[2022重慶,14分]科學家發現,光能會被類囊體轉化為“某種能量形式”,并用于驅動產生ATP(如圖Ⅰ)。為探尋這種能量形式,他們開展了后續實驗。(1)制備類囊體時,提取液中應含有適宜濃度的蔗糖,以保證其結構完整,原因是保持類囊體內外的滲透壓,避免類囊體破裂;為避免膜蛋白被降解,提取液應保持低溫(填“低溫”或“常溫”)。[解析]制備類囊體時,提取液中需要添加適宜濃度的蔗糖,保持類囊體內外的滲透壓,避免類囊體破裂,以保證其結構完整。提取液應保持低溫,以降低蛋白酶的活性,避免膜蛋白被降解。(2)在圖Ⅰ實驗基礎上進行圖Ⅱ實驗,發現該實驗條件下,也能產生ATP。但該實驗不能充分證明“某種能量形式”是類囊體膜內外的H+濃度差,原因是實驗Ⅱ是在光照以及低pH條件下對類囊體進行培養,無法證明某種能量是來自光能還是來自類囊體膜內外的H+[解析]由圖Ⅱ可知,在光照條件下,將pH=4條件下的類囊體懸液轉移到pH=8條件下,再在遮光的條件下加入ADP和Pi,也產生了ATP,但該實驗不能充分證明“某種能量形式”是類囊體膜內外的H+濃度差,是因為實驗Ⅱ是在光照以及低pH條件下對類囊體進行培養,無法證明某種能量是來自光能還是來自類囊體膜內外的(3)為探究自然條件下類囊體膜內外產生H+濃度差的原因,對無緩沖液的類囊體懸液進行光、暗交替處理,結果如圖Ⅲ所示,懸液的pH在光照處理時升高,原因是類囊體膜外H+被轉移到類囊體膜內,使懸液pH類囊體膜內外的H+濃度差是通過光合電子傳遞和H+轉運形成的,電子的最終來源物質是[解析]對無緩沖液的類囊體懸液進行光、暗交替處理,懸液的pH在光照處理時升高,推測可能是因為類囊體膜外H+被轉移到類囊體膜內,使懸液pH升高。類囊體膜內外的H+濃度差是通過光合電子傳遞和H(4)用菠菜類囊體和人工酶系統組裝的人工葉綠體,能在光下生產目標多碳化合物。若要實現黑暗條件下持續生產,需穩定提供的物質有NADPH、ATP和CO2。生產中發現即使增加光照強度,產量也不再增加,若要增產,可采取的有效措施有增大二氧化碳的濃度和適當提高環境溫度[解析]人工葉綠體能在光下生產目標多碳化合物,若要在黑暗條件下實現持續生產,則需要提供的物質有NADPH、ATP以及CO27.[2021河北,10分]為探究水和氮對光合作用的影響,研究者將一批長勢相同的玉米植株隨機均分成三組,在限制水肥的條件下做如下處理:(1)對照組;(2)施氮組,補充尿素12g?m?2;(3)水+生理指標對照組施氮組水+氮組自由水/結合水6.26.87.8氣孔導度mmol?m8565196葉綠素含量mg?g9.811.812.6RuBP羧化酶活性μmol?316640716光合速率μmol?6.58.511.4注:氣孔導度反映氣孔開放的程度回答下列問題:(1)植物細胞中自由水的生理作用包括反應介質、良好溶劑、參與物質運送和生化反應(2分)等(寫出兩點即可)。補充水分可以促進玉米根系對氮的吸收,提高植株氮供應水平。[解析]自由水是細胞內的良好溶劑,許多種物質溶解在這部分水中,細胞內的許多生物化學反應也都需要水的參與;水在生物體內流動,可以運送營養物質和代謝廢物。分析題表數據可知,與施氮組相比,水+氮組各項生理指標都增大,說明補充水分可以促進玉米根系對氮的吸收,提高植株氮供應水平。(2)參與光合作用的很多分子都含有氮。氮與鎂離子參與組成的環式結構使葉綠素能夠吸收光能,用于驅動ATP和NADPH(2分)兩種物質的合成以及水的分解;RuBP羧化酶將CO2轉變為羧基加到C5[解析]氮與鎂離子參與組成的環式結構使葉綠素能夠吸收光能,在光合作用的光反應階段,吸收的光能可用于水的分解,進而產生NADPH,還可促使ADP和Pi發生化學反應,形成ATP。在暗反應階段,在RuBP羧化酶的催化下,CO2(3)施氮同時補充水分增加了光合速率,這需要足量的CO2供應。據實驗結果分析,葉肉細胞CO2供應量增加的原因是氣孔導度增大,植株從外界吸收更多的CO2[解析]分析表格數據可知,與施氮組相比,水+氮組氣孔導度明顯增大,有利于植株從外界吸收CO2題組四1.[2023浙江6月選考,10分]植物工廠是一種新興的農業生產模式,可人工控制光照、溫度、CO2濃度等因素。不同光質配比對生菜幼苗體內的葉綠素含量和氮含量的影響如圖甲所示,不同光質配比對生菜幼苗干重的影響如圖乙所示。分組如下:CK組(白光)、A組(紅光∶藍光=1:2)光=3:2)、C組(圖甲圖乙圖丙回答下列問題:(1)光為生菜的光合作用提供能量,又能調控生菜的形態建成。生菜吸收營養液中含氮的離子滿足其對氮元素需求,若營養液中的離子濃度過高,根細胞會因滲透作用失水造成生菜萎蔫。[解析]葉綠體中的光合色素能夠吸收、傳遞和轉化光能。光為生菜的光合作用提供了能量。若營養液中的離子濃度過高,則營養液的濃度大于根細胞的細胞液濃度,可導致根細胞發生滲透失水。(2)由圖乙可知,A、B、C組的干重都比CK組高,原因是與CK組相比,A、B、C組使用的是紅光和藍紫光,光合色素主要吸收紅光和藍紫光,A、B、C組吸收的光更充分,光合作用速率更高,植物干重更高。由圖甲、圖乙可知,選用紅、藍光配比為紅光∶藍光=3:2,最有利于生菜產量的提高,原因是當光質配比為B組(紅光∶藍光=3:2)時,植物葉綠素和氮含量都比A組(紅光∶藍光=1:2)、C組(紅光∶藍光=2:1)高,有利于植物的光合作用,即B組植物的光合作用速率大于光=2:1[解析]分析題圖可知,A、B、C組的干重都高于CK組,這是因為光合色素主要吸收紅光和藍紫光,因此與CK組相比,不同配比的紅光和藍光的組別光合速率高,有機物積累多。B組(紅光:藍光=3:2)(3)進一步探究在不同溫度條件下,增施CO2對生菜光合速率的影響,結果如圖丙所示。由圖可知,在25℃時,提高CO2濃度對提高生菜光合速率的效果最佳,判斷依據是25℃時,高CO2濃度下和大氣CO2濃度下生菜的光合速率均較高,且25℃時高CO2濃度下的光合速率與大氣CO2[解析]由題圖丙可知,溫度為25℃時,高CO2濃度下和大氣CO2濃度下生菜的光合速率均較高,且高CO2濃度下生菜的光合速率與大氣CO2濃度下生菜的光合速率的差值較大。因此在25℃時,提高2.[2022湖北,13分]不同條件下植物的光合速率和光飽和點(在一定范圍內,隨光照強度的增加,光合速率增大,達到最大光合速率時的光照強度稱為光飽和點)不同,研究證實高濃度臭氧O3對植物的光合作用有影響。用某一高濃度O3【注】曲線1:甲對照組,曲線2:乙對照組,曲線3:甲實驗組,曲線4:乙實驗組回答下列問題:(1)圖1中,在高濃度O3處理期間,若適當增加環境中的CO2濃度,甲、乙植物的光飽和點會[解析]若適當增加環境中的CO2(2)與圖3相比,圖2中甲的實驗組與對照組的凈光合速率差異較小,表明高濃度O3處理甲的時間越短,對甲植物光合作用的影響越小[解析]與圖3相比,圖2中甲的實驗組與對照組的凈光合速率差異較小,表明高濃度O3(3)從圖3分析可得到兩個結論:①O3處理75天后,甲、乙兩種植物的實驗組的凈光合速率均明顯小于對照組,表明長時間高濃度的O3對植物光合作用產生明顯抑制;②長時間高濃度的O3對乙植物的影響大于甲植物,表明長時間高濃度[解析]從圖3可知,①甲、乙兩種植物實驗組的凈光合速率均明顯小于對照組,表明長時間高濃度的O3對植物光合作用產生了明顯抑制;②長時間高濃度的O3對乙植物的影響大于甲植物,表明長時間高濃度的O(4)實驗發現,處理75天后甲、乙植物中的基因A表達量都下降。為確定A基因功能與植物對O3耐受力的關系,使乙植物中A基因過量表達,并用高濃度O3處理75天。若實驗現象為A基因過量表達與表達量下降時,乙植物的凈光合速率相同,則說明A基因的功能與乙植物對O[解析]如果A基因的功能與乙植物對O3耐受力無關,則乙植物的凈光合速率不會受A基因表達量的影響,即A3.[2022廣東,14分]研究者將玉米幼苗置于三種條件下培養10天后(圖a),測定相關指標(圖b),探究遮陰比例對植物的影響。圖a圖b回答下列問題:(1)結果顯示,與A組相比,C組葉片葉綠素含量較高,原因可能是遮陰條件減弱了葉綠素的降解,同時增加了葉綠素的合成。[解析]分析圖b可知,與A組相比,C組葉片葉綠素含量較高,原因可能是遮陰條件一方面減弱了葉綠素的降解,另一方面增加了葉綠素的合成。(2)比較圖b中B1與A組指標的差異,并結合B2相關數據,推測B組的玉米植株可能會積累更多的[解析]由圖b可知,B組的凈光合速率大于A組和C組的,推測B組的玉米植株可能會積累更多的糖類等光合產物,因而生長更快。(3)某興趣小組基于上述B組條件下玉米生長更快的研究結果,作出該條件可能會提高作物產量的推測,由此設計了初步實驗方案進行探究:實驗材料:選擇前期光照等培養條件一致、生長狀態相似的某玉米品種幼苗90株。實驗方法:按圖a所示的條件,分A、B、C三組培養玉米幼苗,每組30株;其中以A組為對照,并保證除遮陰比例外其他環境條件一致。收獲后分別測量各組玉米的籽粒重量。結果統計:比較各組玉米的平均單株產量。分析討論:如果提高玉米產量的結論成立,下一步探究實驗的思路是探究能提高作物產量的最適遮陰比例。[解析]結合題意可知,該實驗的目的是探究B組條件可能會提高作物產量。因此,應選擇前期光照等培養條件一致、生長狀態相似的某玉米品種幼苗90株,再按圖a所示條件,將實驗分為A、B、C三組,每組30株;其中以A組作為對照,并保證除遮陰比例外其他環境條件一致,收獲后分別測量各組玉米的籽粒重量,然后比較各組玉米的平均單株產量。如果提高玉米產量的結論成立,下一步探究實驗的思路是探究能提高作物產量的最適遮陰比例。4.[2021天津,10分]Rubisco是光合作用過程中催化CO2固定的酶。但其也能催化O2與C5結合,形成C3和C2,導致光合效率下降。CO2與O2(1)藍細菌具有CO2注:羧化體具有蛋白質外殼,可限制氣體擴散。據圖分析,CO2依次以自由擴散和主動運輸方式通過細胞膜和光合片層膜。藍細菌的CO2濃縮機制可提高羧化體中Rubisco周圍的CO2濃度,從而通過促進CO2固定和抑制O2[解析]由圖可知,CO2通過細胞膜不需要轉運蛋白協助,也不需要消耗能量,故CO2通過細胞膜的方式為自由擴散;CO2通過光合片層膜需要CO2轉運蛋白的協助,同時需要消耗能量,故CO2通過光合片層膜的方式為主動運輸。藍細菌的CO2濃縮機制可提高羧化體中Rubisco周圍的CO2濃度,進而促進CO2(2)向煙草內轉入藍細菌Rubisco的編碼基因和羧化體外殼蛋白的編碼基因。若藍細菌羧化體可在煙草中發揮作用并參與暗反應,應能利用電子顯微鏡在轉基因煙草細胞的葉綠體中觀察到羧化體。[解析]煙草細胞進行光合作用的場所是葉綠體,若藍細菌羧化體可在煙草中發揮作用并參與暗反應,說明藍細菌Rubisco的編碼基因和羧化體外殼蛋白的編碼基因可在煙草細胞的葉綠體中正常表達,形成羧化體。(3)研究發現,轉基因煙草的光合速率并未提高。若再轉入HCO3?和CO2轉運蛋白基因并成功表達和發揮作用,理論上該轉基因植株暗反應水平應提高(2分)[解析]轉基因煙草的光合速率并未提高,可能是受CO2濃度的限制。若再轉入HCO3?和CO2轉運蛋白基因并成功表達和發揮作用,則可以提高葉綠體中的CO2濃度,理論上,該轉基因植株的暗反應水平應提高,暗反應為光反應提供更多的ADP題組五1.[2023全國甲理綜,10分]某同學將從菠菜葉中分離到的葉綠體懸浮于緩沖液中,給該葉綠體懸浮液照光后有糖產生。回答下列問題。(1)葉片是分離制備葉綠體的常用材料,若要將葉肉細胞中的葉綠體與線粒體等其他細胞器分離,可以采用的方法是差速離心法(1分)(答出1種即可)。葉綠體中光合色素分布在類囊體薄膜(或基粒)(1分)上,其中類胡蘿卜素主要吸收藍紫光(1分)(填“藍紫光”“紅光”或“綠光”)。[解析]一般采用差速離心法分離細胞器。葉綠體中吸收光能的色素分布在類囊體薄膜上。葉綠素主要吸收紅光和藍紫光,類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。(2)將葉綠體的內膜和外膜破壞后,加入緩沖液形成懸浮液,發現黑暗條件下葉綠體懸浮液中不能產生糖,原因是黑暗條件下不能產生還原三碳化合物所需要的還原型輔酶ⅡNADPH和ATP(2分)。[解析]糖是在光合作用的暗反應階段產生的,暗反應的進行需要光反應提供ATP和NADPH。將葉綠體的內膜和外膜破壞后,加入緩沖液形成懸浮液,黑暗條件下葉綠體懸浮液中不能產生糖,其原因是黑暗條件下,光反應不能正常合成NADPH和ATP,由于缺少NADPH和ATP,暗反應也不能正常合成糖。(3)葉片進行光合作用時,葉綠體中會產生淀粉。請設計實驗證明葉綠體中有淀粉存在,簡要寫出實驗思路和預期結果。[答案]實驗思路:將照光和黑暗處理的葉綠體懸浮液離心得到葉綠體,分別記為A組和B組,之后將得到的葉綠體進行脫色處理,向經脫色處理的葉綠體滴加碘液,觀察顏色變化(3分)預期結果:A組葉綠體變為藍色,B組葉綠體不變藍色。(2分)[解析]淀粉遇碘顯藍色。葉綠體呈綠色,要證明葉綠體中有淀粉存在,需要將葉綠體進行脫色處理,之后用碘液進行檢測,實驗設計思路及結果詳見答案。2.[2023廣東,13分]光合作用機理是作物高產的重要理論基礎。大田常規栽培時,水稻野生型WT的產量和黃綠葉突變體ygl的產量差異不明顯,但在高密度栽培條件下ygl產量更高,其相關生理特征如表和圖所示。(光飽和點:光合速率不再隨光照強度增加時的光照強度;光補償點:光合過程中吸收的CO2與呼吸過程中釋放的CO2水稻材料葉綠素mg/g類胡蘿卜素mg/g類胡蘿卜素/葉綠素WT4.080.630.15ygl1.730.470.27abc分析圖表,回答下列問題:(1)ygl葉色黃綠的原因包括葉綠素含量較低和類胡蘿卜素/葉綠素的值較高,葉片主要吸收可見光中的紅光和藍紫光。[解析]水稻葉綠體中的光合色素有4種:胡蘿卜素(橙黃色)、葉黃素(黃色)、葉綠素a(藍綠色)、葉綠素b(黃綠色)。據表格信息可知,與野生型水稻相比,黃綠葉突變體ygl的葉綠素含量低,類胡蘿卜素/葉綠素的值較高,導致ygl葉色黃綠。類胡蘿卜素主要吸收藍紫光,葉綠素主要吸收紅光和藍紫光,因此ygl葉片主要吸收可見光中的紅光和藍紫光。(2)光照強度逐漸增加達到2000μmol?m?2?s?1時,ygl的凈光合速率較WT更高,但兩者凈光合速率都不再隨光照強度的增加而增加,比較兩者的光飽和點,可得ygl[解析]據圖a可知,ygl的光飽和點高于WT。根據圖c可知,與WT相比,ygl的呼吸速率較高。據表格信息可知,與WT相比,ygl的葉綠素含量較低,當光照強度較低時,葉綠素含量低會導致光反應為暗反應提供的NADPH和ATP較少,使光合速率降低。綜合上述分析可知,ygl具有較高的光補償點的原因可能是其葉綠素含量較低和細胞呼吸速率較高。(3)與WT相比,ygl葉綠素含量低,高密度栽培條件下,更多的光可到達下層葉片,且ygl群體的凈光合速率較高,表明該群體有機物積累較多,是其高產的原因之一。[解析]與WT相比,在高密度栽培條件下,更多的光可到達ygl下層葉片,導致ygl下層葉片的光合速率較高;與WT相比,ygl的葉綠素含量低,但ygl群體的凈光合速率較高,表明該群體的光能利用率較高,有機物積累較多。(4)試分析在0~50μmol?m?2?s?1范圍的低光照強度下,WT和ygl凈光合速率的變化,在給出的坐標系中繪制凈光合速率趨勢曲線。在此基礎上,分析圖a和你繪制的曲線,比較高光照強度和低光照強度條件下WT和ygl的凈光合速率,提出一個科學問題探究達到光飽和點時,ygl的凈光合速率高于[解析]繪制曲線圖時要注意:ygl的呼吸速率約為0.9μmolCO2?m?2?s?1,WT的呼吸速率約為0.6μmolCO2?m?2?s?1,而且ygl的光補償點(約為30μmol?m?2【考情速遞】繪制曲線并提出科學問題該題開放性強,要求考生結合題中關鍵信息繪制凈光合速率趨勢曲線,并結合題中信息提出一個科學問題,解答該題時,需要考生認真分析,發散思維將所學知識與所解決的問題聯系起來。3.[2022江蘇,9分]圖1所示為光合作用過程中部分物質的代謝關系(①~⑦表示代謝途徑)。Rubisco是光合作用的關鍵酶之一,CO2和O2競爭與其結合,分別催化C5的羧化與氧化。C5羧化固定CO2合成糖;C5氧化則產生乙醇酸圖1圖2圖3(1)圖1中,類囊體膜直接參與的代謝途徑有①⑥(從①~⑦中選填),在紅光照射條件下,參與這些途徑的主要色素是葉綠素(葉綠素a和葉綠素b)。[解析]類囊體薄膜上發生的反應有水的光解以及ATP的形成,即①⑥。葉綠素(葉綠素a和葉綠素b)主要吸收紅光和藍紫光,類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。在紅光照射下,參與這些反應的主要色素是葉綠素a和葉綠素b。(2)在C2循環途徑中,乙醇酸進入過氧化物酶體被繼續氧化,同時生成的過氧化氫在過氧化氫酶催化下迅速分解為O2和H[解析]過氧化氫酶能將過氧化氫分解為O2和H2O,故在C2循環途徑中,乙醇酸進入過氧化物酶體被繼續氧化,同時生成的過氧化氫在過氧化氫酶催化下迅速分解為O2(3)將葉片置于一個密閉小室內,分別在CO2濃度為0和0.03%的條件下測定小室內CO2濃度的變化,獲得曲線a、①曲線a,0~t1時段(沒有光照,只進行呼吸作用)釋放的CO2源于細胞呼吸;t1~t2時段,②曲線b,當時間到達t2后,室內CO2濃度不再改變,其原因是[解析]曲線a,t1~t2時段有光照,所以CO2源于細胞呼吸和光呼吸。曲線b,t(4)光呼吸可使光合效率下降20%~50%,科學家在煙草葉綠體中組裝表達了衣藻的乙醇酸脫氫酶和南瓜的蘋果酸合酶,形成了圖3代謝途徑,通過將乙醇酸轉化為蘋果酸[解析]題中所述工作體現了遺傳多樣性的直接價值。4.[2021湖南,12分]圖a為葉綠體的結構示意圖,圖b為葉綠體中某種生物膜的部分結構及光反應過程的簡化示意圖。回答下列問題:圖a圖b(1)圖b表示圖a中的類囊體膜結構,膜上發生的光反應過程將水分解成O2、H+和e?,光能轉化成電能,最終轉化為NADPH(2分)和ATP中活躍的化學能。若CO2濃度降低,暗反應速率減慢,葉綠體中電子受體NADP[解析]光反應發生在葉綠體的類囊體膜上,即圖b表示圖a中的類囊體膜。光反應過程中,色素吸收的光能最終轉化為NADPH和ATP中活躍的化學能。若二氧化碳濃度降低,暗反應速率減慢,葉綠體中電子受體NADP+(2)為研究葉綠體的完整性與光反應的關系,研究人員用物理、化學方法制備了4種結構完整性不同的葉綠體,在離體條件下進行實驗,用Fecy或DCIP替代NADP+葉綠體類型相對值實驗項目葉綠體A:雙層膜結構完整葉綠體B:雙層膜局部受損,類囊體略有損傷葉綠體C:雙層膜瓦解,類囊體松散但未斷裂葉綠體D:所有膜結構解體破裂成顆粒或片段實驗一:以Fecy為電子受體時的放氧量100167.0425.1281.3實驗二:以DCIP為電子受體時的放氧量100106.7471.1109.6注:Fecy具有親水性,DCIP具有親脂性。據此分析:①葉綠體A和葉綠體B的實驗結果表明,葉綠體雙層膜對以Fecy(填“Fecy”或“DCIP”)為電子受體的光反應有明顯阻礙作用。得出該結論的推理過程是當葉綠體雙層膜結構完整時,以Fecy和DCIP為電子受體的放氧量相同,當葉綠體雙層膜局部受損時,以Fecy為電子受體的放氧量增加更明顯(2分)。[解析]比較葉綠體A和葉綠體B的實驗結果,實驗一中葉綠體B雙層膜局部受損時,以Fecy為電子受體的放氧量明顯大于雙層膜結構完整時,實驗二中葉綠體B雙層膜局部受損時,以DCIP為電子受體的放氧量與雙層膜結構完整時無明顯差異,說明葉綠體的雙層膜對以Fecy為電子受體的光反應有明顯阻礙作用。②該實驗中,光反應速率最高的是葉綠體C,表明在無雙層膜阻礙、類囊體又松散的條件下,更有利于色素對光能的吸收、傳遞和轉化(2分),從而提高光反應速率。[解析]該實驗中,光反應速率最高的是葉綠體C,表明在無雙層膜阻礙、類囊體松散的條件下,更有利于類囊體上的色素吸收光能,從而提高光反應速率。③以DCIP為電子受體進行實驗,發現葉綠體A、B、C和D的ATP產生效率的相對值分別為1、0.66、0.58和0.41。結合圖b對實驗結果進行解釋:類囊體結構被破壞程度越大,H+的濃度梯度越不容易形成,ATP合酶越不容易被激活,產生ATP效率越低(3分)[解析]根據圖b可知,ATP的合成依賴于H+順濃度梯度通過類囊體膜上的ATP合酶,葉綠體A、B、C、D的類囊體膜受損程度依次增大,因此ATP題組六1.[2023浙江1月選考,12分]葉片是給植物其他器官提供有機物的“源”,果實是儲存有機物的“庫”。現以某植物為材料研究不同庫源比(以果實數量與葉片數量比值表示)對葉片光合作用和光合產物分配的影響,實驗結果見表1。表1項目甲組乙組丙組處理庫源比1/1/1/單位葉面積葉綠素相對含量78.775.575.0凈光合速率/μmol?9.318.998.75果實中含?13C光合產物21.9637.3866.06單果重g11.8112.2119.59注:①甲、乙、丙組均保留枝條頂部1個果實并分別保留大小基本一致的2、4、6片成熟葉,用?13CO2供應給各組保留的葉片進行光合作用。②凈光合速率:單位時間單位葉面積從外界環境吸收的回答下列問題:(1)葉片葉綠素含量測定時,可先提取葉綠體色素,再進行測定。提取葉綠體色素時,選擇乙醇作為提取液的依據是葉綠體色素為脂溶性物質,易溶于乙醇。[解析]由于葉綠體色素是脂溶性物質,易溶于乙醇,故提取葉綠體色素時可選擇乙醇作為提取液。(2)研究光合產物從源分配到庫時,給葉片供應?13CO2,?13CO2先與葉綠體內的五碳糖C5結合而被固定,形成的產物還原為糖需接受光反應合成的ATP和NADPH中的化學能。合成的糖分子運輸到果實等庫中。在本實驗中,選用?13CO[解析]給葉片供應?13CO2,?13CO2先與五碳糖結合形成C3,C3被還原為糖的反應是吸能反應,需要光反應的產物ATP和NADPH提供能量。由于CO(3)分析實驗甲、乙、丙組結果可知,隨著該植物庫源比降低,葉凈光合速率降低(填“升高”或“降低”)、果實中含?13C光合產物的量增加(填“增加”或“減少”)。庫源比升高導致果實單果重變化的原因是[解析]分析表1可知,隨著該植物庫源比降低(注:從1/2降低到1/6),葉片的凈光合速率降低(注:從9.31μmol?m?2?s?1降低到8.75(4)為進一步研究葉片光合產物

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