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文档简介

核“芯”2光合作用大题(时间:35分钟)1.(2022·稽阳联谊)图A为菠菜叶肉细胞及光合作用示意图,序号①②表示叶肉细胞内的两种基质;图B为菠菜两个不同品种甲和乙的表观(净)光合速率与光强度关系图。(2)依据图A,光合作用相关的酶分布于___中(填“①”或“②”),其中Rubisco酶是碳(暗)反应的关键酶,也是菠菜叶片中含量最丰富的蛋白质,它的活性受____________________影响,因此在黑暗条件下碳(暗)反应难以正常进行。(3)甲、乙两种菠菜单独种植时,依据图B,如果种植密度过大,那么净光合速率下降幅度较大的是________。因此,菠菜高产种植的关键要素之一是播种稀密均匀。但研究发现,如果将部分叶片遮光反而会提高非遮光叶片的二氧化碳同化速率,其主要原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(1)可利用菠菜叶片下表皮保卫细胞做“观察叶绿体”的实验,因为其叶绿体________(填“大而密”“大而稀”“小而密”或“小而稀”)。还可利用菠菜烘干叶片提取并分离光合色素,研磨过程中需加入________以保护色素;也可用光电比色法测定叶绿素含量,用单位时间单位叶绿素含量消耗的___________表示光合速率。大而稀碳酸钙二氧化碳量②光照或ATP和NADPH甲

部分遮光的叶片其呼吸速率大于光合速率,有机物的消耗量大于生成量,因此在一定程度上促进非遮光部位的有机物输出,进而促进二氧化碳的同化速率解析

叶绿体大而稀更便于观察形态结构。从图B中可以看出,在光强度减弱时甲的净光合速率受影响更显著,所以种植密度大时叶片遮盖,导致光照减弱,甲的下降幅度更大。2.(2022·金华十校模考)人类活动正在干扰和破坏臭氧的自然平衡,导致到达地面的紫外线辐射强度增加。有研究者研究了不同强度紫外线对佛手光合作用的影响。设置了自然光照(CK)、紫外线强度增强25%组(R1)、紫外线强度增强50%组(R2)三组,每组处理3个重复,连续处理56天,实验结果如下表所示。组别叶绿体形态叶绿素含量CK紧贴细胞边缘,呈长椭圆形,膜结构完整1.6[mg·(FW)-1]R1明显肿胀变形,叶绿体膜完整性有轻微破坏,基粒松散1.2[mg·(FW)-1]R2肿胀加剧,叶绿体膜边缘模糊部分破损缺失;基粒膨胀松散,类囊体模糊不清0.7[mg·(FW)-1](1)该实验的因变量是__________________________。(2)据实验结果推测,紫外线照射导致叶绿素含量下降的原因是___________________________________________________________________。(3)为进一步研究紫外线对叶绿体活力的影响,需将得到的叶绿体置于0.35mol·L-1NaCl(等渗)溶液中,其目的是_______________________。(4)叶绿素具有____________________的功能,因此可预测R2组的光合速率下降。取R2组的类囊体分析,发现发生在类囊体基质中水的光解速度下降,由此判断,在相同光照条件下R2组类囊体基质的平均pH________(填“大于”“小于”或“等于”)CK组;同时发现,R2组ATP合成酶数量下降,ATP合成酶由亲水头部和嵌入膜内的疏水尾部组成,说明这是一种________分子。叶绿素含量、叶绿体形态紫外线破坏了基粒(或类囊体膜)的结构,同时紫外线可能直接破坏了叶绿素保证叶绿体的正常形态吸收(传递)和转化光能大于两性解析

(1)分析表格,不同强度紫外线处理后,叶绿体形态和叶绿素含量均发生变化,可知该实验的因变量是叶绿体形态和叶绿素含量。(2)分析表格,与自然光对照组相比,用紫外线处理后,叶绿体膜、类囊体、基粒破坏严重,造成叶绿素含量下降,另外,紫外线照射也可能直接破坏叶绿素分子,最终导致叶绿素含量下降。(3)等渗溶液是指外界溶液与膜内渗透压相同的溶液,将叶绿体置于0.35mol·L-1NaCl(等渗)溶液中,叶绿体不发生渗透作用,能保证叶绿体的正常形态。(4)叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b,具有吸收(传递)和转化光能的功能。水光解后生成H+和O2,产生的H+使类囊体基质内pH下降,R2组水的光解速率下降,则类囊体基质的H+浓度下降,pH大于对照组。ATP合成酶由亲水头部和嵌入膜内的疏水尾部组成,说明这是一种两性分子,同时具有亲水性和疏水性。3.(2022·诸暨诊断)实验室中,用不同频率的闪光(Hz=光照-黑暗交替次数/s,光照和黑暗的持续时间相等)照射某植物叶片,在其他条件适宜时,测得叶片的光合速率(CO2μmol·m-2·s-1)变化如下图,据图回答下列问题:(1)在频闪的光照阶段,氮与________离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能,用于驱动_________和ATP、NADPH的合成;RuBP(五碳糖)羧化酶将CO2转变为羧基加到________________分子上,反应形成的产物被还原为糖类,很多植物合成的糖类通常会以________的形式临时储存在叶绿体中,假如以大量可溶性糖的形式存在,则可能导致叶绿体吸水涨破。镁水的光解五碳糖(RuBP)淀粉(2)在闪光频率为0.1Hz的黑暗阶段,该植物________(填“能”或“不能”)合成三碳糖,该阶段植物________(填“有”或“没有”)氧气产生。当闪光频率大于1Hz后,光照条件下的光合速率和黑暗条件下的光合速率相等,

原因是__________________________________________________________________________________。(3)将植物叶片置于透明的密闭容器中,给予2Hz闪光频率,在其他条件适宜时,测得叶片的光合速率逐渐下降,

原因是___________________________________________________________________________________________________。能没有光照条件下产生的ATP和NADPH能完全满足黑暗条件下碳(暗)反应对ATP和NADPH的需求

叶片光合作用消耗CO2的速率大于细胞呼吸产生CO2的速率,容器中CO2的浓度降低,叶片光合速率逐渐降低解析(1)氮与镁离子参与组成的环式结构使叶绿素能够吸收光能,从而促进光合作用的光反应阶段NADPH、ATP的合成和水的光解;在碳(暗)反应阶段,RuBP(五碳糖)羧化酶将CO2转变为羧基加到五碳糖(RuBP)分子上,反应形成1个六碳分子,六碳分子随即分解为2个碳酸,三碳酸被还原为三碳糖;很多植物合成的糖类通常会以淀粉的形式临时储存在叶绿体中。(2)在闪光频率为0.1Hz的黑暗阶段,该植物仍然可以进行碳(暗)反应,仍能合成三碳糖,此时不进行光反应,没有氧气产生。当闪光频率大于1Hz后,光照条件下产生的ATP和NADPH能完全满足黑暗条件下碳(暗)反应对ATP和NADPH的需求,光照条件下的光合速率和黑暗条件下的光合速率相等。(3)将植物叶片置于透明的密闭容器中,给予2Hz闪光频率,叶片光合作用消耗CO2的速率大于细胞呼吸产生CO2的速率,容器中CO2的浓度降低,叶片光合速率逐渐降低。4.(2022·杭州质检)小球藻是一种单细胞藻类,常用于光合作用的相关研究。回答下列问题:实验18O的比例H2OKHCO3和K2CO2O210.850.620.8620.200.400.2030.200.570.20(1)为研究光合作用释放的O2来源于什么物质,鲁宾等以小球藻为实验材料,用18O标记的K2CO3、KHCO3、H2O进行了三组实验,结果如表所示。分析表中数据可知光合产物O2中的氧来源于________,判断依据是_________________________________________。实验中小球藻光合作用所需CO2来源于_________________(填场所)。若在光源和小球藻之间放置红色滤光片而获得单一波长的红光。则小球藻产生O2的速率将________。H2O

O2中18O的比例与H2O中18O的比例基本一致降低细胞外、线粒体(2)为研究光合作用中碳的同化和去向,卡尔文等用14CO2处理小球藻不同时间,随后_________________(填“停止光照”“加热杀死小球藻”或“停止光照或加热杀死小球藻”)从而终止反应。通过双向纸层析分离小球藻中的有机物,进行放射自显影处理后形成若干斑点,每个斑点对应一种化合物,结果如图所示。据甲图分析,含量最多的化合物最可能是________(填图中字母)。已知,点样处位于上图滤纸的左下角;双向纸层析是第一次层析后,将滤纸旋转90度进行第二次层析的方法;层析液中溶解度越大的物质在滤纸上扩散得越快。据图分析两次层析过程中使用________(填“相同”或“不同”)的层析液,判断依据是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。若干斑点在水平方向上的扩散距离无明显差异,而在垂直方向上差异明显(或若干斑点在垂直方向扩散距离无明显差异,而在水平方向上差异明显)加热杀死小球藻A不同解析

(1)根据表中数据,光合产物O2中18O的比例与原料H2O中18O的比例基本一致,因此可说明光合产物O2来源于H2O。实验中小球藻光合作用所需CO2来源于线粒体和细胞外。经红色滤光片滤光后,小球藻可利用的光能减少,因而产生O2的速率降低。(2)为研究光合作用中碳的同化和去向,卡尔文等用14CO2处理小球藻不同时间,随后加热杀死小球藻,防止反应继续进行,如果停止光照,小球藻还是会

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