Question

【题目】在高光强环境下，将某突变型植株与野生型植株分别施以低氮肥和高氮肥，一段时间后，测定其叶绿素和 Rubisco 酶（该酶催化CO2和 RuBP 反应）的含量，结果如图所示。

请回答：

（1）实验表明，突变型的________含量比野生型低，采用_____法分离突变型植株叶片色素，与野生型相比滤纸条上有的色素带颜色变浅。分离时，应注意滤纸条上的滤液细线要__________ (高、低)于层析液的液面，滤纸条上最宽色素带所含的色素是_________。

（2）氧气在________________反应中产生，同时光能被转化为 ATP 和 NADPH 中的活跃的 ____________ 。

（3）高氮肥下，突变型植株的光合速率大于野生型植株。结合实验结果分析，限制野生型植株光合速率的因素是___________________。

（4）卡尔文循环过程中，RuBP 与__________________结合形成六碳分子,六碳分子分解成三碳酸。三碳酸还原为三碳糖。 _________________ (大/小)部分运至叶绿体外，转变为_______________ （淀粉/蔗糖）。

Answer 1

【答案】叶绿素a 纸层析 高 叶绿素a 光 化学能 Rubisco酶含量 CO2 大 蔗糖

【解析】

该题目主要考查光合作用，光合作用的过程：1.光反应阶段 a条件：叶绿体色素、酶、光和水；b场所：叶绿体类囊体膜；c产物：NADPH、ATP、O2；d物质转变①水在光下裂解为H＋、O2和电子；②水中的氢(H＋＋e－)在光下将NADP＋还原为NADPH；e能量转变：光能被吸收并转化为ATP和NADPH中的化学能。2.碳反应a条件：多种酶、ATP、NADPH；b场所：叶绿体基质；c产物：三碳糖；d主要变化①CO2＋RuBP―→2三碳酸分子；②三碳酸分子的还原：三碳酸分子接受NADPH中的氢和ATP中的磷酸基团及能量，被还原成三碳糖，这是碳反应形成的产物。

(1)该实验表明，低氮肥和高氮肥处理的突变型的叶绿素a 含量比野生型低．用纸层析法提取色素时，滤液细线要高于层析液，防止色素在层析液中溶解，色素带由上到下的色素为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，据题目图所示叶绿素a含量最多，色素带最宽。

(2)在光合作用的光反应中在叶绿体的类囊体薄膜上产生氧气，以及能量的转换，光能被转化为ATP和NADPH 中的活跃的化学能。

(3)据图分析，突变体的Rubisco酶含量高，故突变体叶绿素含量低但产量与野生型差别不大．实验表明突变体更倾向于将氮素用于Rubisco酶的合成，而不是叶绿素的合成．结合实验结果分析，限制野生型植株光合速率的因素是Rubisco酶的含量。

(4)卡尔文循环主要是指暗反应，暗反应阶段，二氧化碳首先与五碳化合物结合而被固定为三碳化合物，在[H]、ATP和Rubisco 酶的作用下被还原；每3个CO2分子进入卡尔文循环，就形成6分子的三碳酸分子，后者都被还原为三碳糖，其中5个三碳糖分子在循环中再生为RuBP，另一个三碳糖分子则离开循环，或在叶绿体内合成淀粉、蛋白质或脂质，或运出叶绿体，转变成蔗糖。