题目内容

11.研究人员发现某植物的一株突变型植株,在温度适宜和大气 CO2浓度条件下,利用该植株和野生型植株进行探究光强度对光合作用的影响,得到如图所示的结果.
请回答:
(1)对该突变型植物和野生型植物进行色素提取和分离后,发现滤纸条上自上而下第四条色素带差异明显,说明该突变型植株缺少叶绿素b(填色素名称).若以该色素对不同波长的光的吸收率为纵坐标,以波长为横坐标,所得曲线称为叶绿素b的吸收光谱.
(2)在光反应时,NADP+的作用是作为H+和e-的受体或作为氢受体.若碳反应形成12个3-磷酸甘油酸分子,经过一系列复杂变化,可以被还原成12个三碳糖磷酸,大部分三碳糖
磷酸再生成 RuBP 分子,以保证卡尔文循环持续稳定地进行,离开卡尔文循环的三碳糖磷酸运出叶绿体后大部分转变成蔗糖(填物质名称).
(3)从图中曲线可以得出,当光强度为 m 时突变型植株的放氧速率比野生型植株更快,此时叶绿体的类囊体膜上产生的NADPH和ATP消耗也更快.当光强度大于 n 点时,突变型植株的光合速率大于野生型植株,其原因可能是突变型植株的RuBP含量或酶含量大或酶活性强(写出一项).

分析 1、卡尔文循环是光合作用中碳反应的一部分.反应场所为叶绿体内的基质.循环可分为三个阶段:羧化、还原和二磷酸核酮糖的再生.大部分植物会将吸收到的一分子二氧化碳通过一种叫1,5-二磷酸核酮糖羧化酶的作用整合到一个五碳糖分子1,5-二磷酸核酮糖(RuBP)的第二位碳原子上.此过程称为二氧化碳的固定.这一步反应的意义是,把原本并不活泼的二氧化碳分子活化,使之随后能被还原.但这种六碳化合物极不稳定,会立刻分解为两分子的三碳化合物3-磷酸甘油酸.后者在光反应中生成的NADPH+H还原,此过程需要消耗ATP,产物是3-磷酸丙糖.后来经过一系列复杂的生化反应,一个碳原子将会被用于合成葡萄糖而离开循环.剩下的五个碳原子经一系列变化,最后再生成一个1,5-二磷酸核酮糖,循环重新开始.循环运行六次,生成一分子的葡萄糖.
2、滤纸条上自上而下的色素是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b.

解答 解:(1)滤纸条上自上而下第四条色素带差异明显,是叶绿素b,说明该突变型植株缺少叶绿素b.若以该色素对不同波长的光的吸收率为纵坐标,以波长为横坐标,所得曲线称为叶绿素b的吸收光谱.
(2)NADP+的作用是作为H+和e-的受体或作为氢受体,用来合成还原性NADPH,即NADP++H++2e-$\stackrel{酶}{→}$NADPH.大部分植物会将吸收到的一分子二氧化碳通过一种叫1,5-二磷酸核酮糖羧化酶的作用整合到一个五碳糖分子1,5-二磷酸核酮糖(RuBP)的第二位碳原子上.此过程称为二氧化碳的固定.这一步反应的意义是,把原本并不活泼的二氧化碳分子活化,使之随后能被还.但这种六碳化合物极不稳定,会立刻分解为两分子的三碳化合物3-磷酸甘油酸.后者在光反应中生成的NADPH+H还原,此过程需要消耗ATP,产物是3-磷酸丙糖.即碳反应形成12个3-磷酸甘油酸分子,经过一系列复杂变化,可以被还原成12个三碳糖磷酸,离开卡尔文循环的三碳糖磷酸运出叶绿体后大部分转变成蔗糖.
(3)从图中曲线可以得出,当光强度为 m 时突变型植株的放氧速率比野生型植株更快,说明光反应阶段较快,此时叶绿体的类囊体膜上产生的NADPH和ATP 消耗也更快.当光强度大于 n 点时,突变型植株的RuBP含量或酶含量大或酶活性强突,变型植株的光合速率大于野生型植株.
故答案为:
(1)叶绿素b    叶绿素b的吸收光谱
(2)作为H+和e-的受体或作为氢受体      12    蔗糖
(3)NADPH和ATP      突变型植株的RuBP含量或酶含量大或酶活性强

点评 本题结合坐标图,考查植物的光合作用的过程以及物质和能量变化,意在考查考生能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论的能力.

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