题目内容
【题目】莲藕是广泛用于观赏和食用的植物,研究人员通过人工诱变筛选出一株莲藕突变体,其叶绿素含量仅为普通莲藕的56%。图1表示在25℃时不同光照强度下该突变体和普通莲藕的净光合速率。图2中A、B分别表示某光照强度下该突变体与普通莲藕的气孔导度(单位时间进入叶片单位面积的CO2量)和胞间CO2浓度。请分析回答下列问题:
(1)莲藕极易褐变,这是因为细胞内的多酚氧化酶催化相关反应引起的。将莲藕在开水中焯过后可减轻褐变程度,原因是______________。
(2)在2000μmol·m-2·s-1的光强下,突变体莲藕的实际光合速率比普通莲藕的高________%(保留一位小数)。
(3)CO2被利用的场所是________,因为此处可以为CO2的固定提供________。据图2分析,________(填“普通”或“突变体”)莲藕在单位时间内固定的CO2多,理由是________。
(4)下图表示莲藕细胞的生物膜上发生的化学变化,其中含有叶绿素的是________。
(5)提取普通莲藕叶绿体中的色素,用圆形滤纸层析分离色素,其装置如下图3中A所示,分离结果如下图3中B所示,①~④表示色素带。突变体的色素带中与普通莲藕具有较大差异的是________。(用序号表示)
【答案】高温下多酚氧化酶失去活性, 抑制了褐变过程 23.5 叶绿体基质 C5和酶 突变体 突变体的气孔导度大,进入叶片的CO2多,而胞间CO2浓度与普通莲藕相近,说明突变体的光合速率较高,能较快地消耗CO2 B ③④
【解析】
1、影响光合作用的环境因素包括:光照强度、二氧化碳浓度、温度等;影响光合作用的内因包括:色素的含量,酶的数量等。
2、影响呼吸作用的环境因素主要包括温度、氧气浓度等。
3、影响酶活性的因素包括温度、PH等,在高温、过酸、过碱条件下,酶的空间结构改变,导致酶变性失活,而在低温条件下,酶的活性下降,但可以恢复。
4、据图分析:图1中,光照强度大于a时,突变体水稻的净光合速率大于普通莲藕。图2中突变体水稻的气孔导度大于普通莲藕,但胞间二氧化碳浓度两者相当,说明突变体莲藕利用二氧化碳的能力高于普通莲藕。
(1)高温破坏了多酚氧化酶的结构,使其失去活性,因此将藕用开水处理后可减轻褐变程度。褐变会影响藕的品质,由于低温能够降低酶活性,因此商家在储藏、运输藕的过程中,可以对藕低温处理或浸入水中。
(2)据图1分析,在2000μmolm-2s-1的光强下,突变体莲藕的实际光合速率为2+19=21,普通莲藕的实际光合速率为2+15=17,突变体莲藕的实际光合速率比普通莲藕高21-17=4,所以突变体莲藕的实际光合速率比普通莲藕高4÷17≈23.5%。
(3)暗反应过程中与二氧化碳结合的C5化合物以及反应所需要的酶均在叶绿体基质中,故二氧化碳被利用的场所是叶绿体基质,据图2分析,突变体的气孔导度大,进入叶片的CO2多,而胞间CO2浓度与普通莲藕相近,说明突变体的光合速率较高,能较快地消耗CO2,所以突变体莲藕在单位时间内固定的CO2多。
(4)光合作用的光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上,其上含有光合作用的色素能够吸收转化和传递光能,并发生水的光解,该反应的产物是氧气、[H]和ATP,结合图示可知,B正确,ACD错误。
故选B。
(5)在光合色素的分离实验中,在层析液中溶解度大的色素扩散速度快,①~④表示的色素带依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,由于突变体莲藕叶绿素含量仅为普通莲藕的56%,所以突变体的色素带中与普通莲藕具有较大差异的是③叶绿素a、④叶绿素b。