题目内容
17.关于光合作用的问题水稻产量的95%来自于叶片的光合作用.图20表示水稻叶肉细胞光合作用过程模式图,其中字母表示物质,数字表示生理过程.据图20回答问题:
(1)写出下列编号所代表的内容:BO2 FADP ③三碳化合物的还原
(2)关于物质C的代谢与转运功能的叙述,正确的有ABC(多选).
A.过程①④可以维持类囊体中C物质的高浓度梯度
B.通道⑤属于物质G的合成酶
C.C物质浓度梯度的维持有利于暗反应的进行
D.细胞基质中C物质浓度高于类囊体中
叶片器官的突变对水稻的光合作用、生长发育都会产生重要的影响.
研究者发现一种水稻叶片黄化突变体,他们在水稻发育的抽穗期(产生穗粒期),分别取100株的突变体与野生型水稻进行实验研究,光合色素、光合效率、叶绿素荧光强度进行检测.实验结果见下列三表.[表一为一个小时内,每平方叶片吸收二氧化碳量;表二为光合色素含量的系列数值.]
表一:野生型与突变体在抽穗期净光合速率日变化(mmol/m2•h)
| 材料 | 9:00-10:00 | 11:00-12:00 | 13:00-14:00 | 15:00-16:00 |
| 突变体 | 18.12 | 24.13 | 28.15 | 25.79 |
| 野生型 | 18.16 | 22.79 | 24.75 | 20.76 |
| 材料 | 叶绿素a | 叶绿素b | 总叶绿素 | 类胡萝卜素 | 叶绿素a/b | 叶色 |
| 突变体 | 2.56 | 0.37 | 2.93 | 0.60 | 6.91 | 黄绿色 |
| 野生型 | 4.18 | 1.02 | 5.20 | 0.78 | 4.09 | 绿色 |
(4)突变体虽然叶色偏黄,但光合作用的效率高于野生型,从光合色素的指标来看,主要是因为a/b数值较高;从光反应的机制来看,与叶绿素a色素主要参与光反应有关.
(5)在突变体净光合效率与野生型净光合速率差异最大的时间段(见表一),若突变体与野生型水稻叶片面积均为1平米的条件下,1个小时之后,突变体比野生型水稻净合成有机物(葡萄糖)多出150.9毫克.
叶绿素荧光是指叶绿素反射光现象.以强光照处理叶绿素滤液后测得的荧光强度称为最大荧光强度.
表三:野生型与突变体在抽穗期叶绿素荧光指数
| 材料 | Fm(最大荧光强度) |
| 突变体 | 298.4 |
| 野生型 | 408.6 |
A.叶绿素分子吸收的光能未能全部转化为化学能 B.荧光强度与二氧化碳固定效率呈负相关
C.光强越低,突变体对光能的利用率越强于野生型 D.荧光强度的大小可能与叶绿素种类的比例有关.
分析 据图分析:A是水,B是氧气,C是H+,D是NADPH,E是NADP+,F是ADP,G是ATP,I是五碳化合物,H是三碳化合物.①表示水的光解,②表示二氧化碳的固定,③表示三碳化合物的还原,④表示H+的吸收,⑤表示ATP合成酶.
解答 解:(1)据图分析,B是氧气,F是ADP,③表示三碳化合物的还原.
(2)A、①表示水的光解,④表示H+的吸收,C是H+,可以维持类囊体中C物质的高浓度梯度,A正确;
B、G是ATP,⑤表示ATP合成酶,B正确;
C、H+的浓度梯度的维持有利于NADPH的形成,有利于暗反应的进行,C正确;
D、H+的通过主动运输进入类囊体中,细胞基质中C物质浓度低于于类囊体中,D错误.
故选:ABC.
(3)据表分析,突变体的叶绿素含量较低,叶色相对野生型而言,颜色显著偏黄.
(4)据表一和表二分析,从光合色素的指标来看,突变体的叶绿素a与叶绿素b的比值数值较高,从光反应的机制来看,与叶绿素a色素主要参与光反应有关,所以突变体虽然叶色偏黄,但光合作用的效率高于野生型.
(5)突变体净光合效率与野生型净光合速率差异最大的时间段为15:00-16:00,两者的光合作用速率差距为25.79-20.76=5.03mmol/m2•h,根据光合作用反应式可知,突变体与野生型水稻叶片面积均为1平米的条件下,1个小时之后,突变体比野生型水稻净合成有机物(葡萄糖)多出的量为5.03×180÷6=150.9毫克.
(6)A、叶绿素荧光是指叶绿素反射光现象,据表分析叶绿素分子吸收的光能未能全部转化为化学能,A正确;
B、荧光强度越强光反应越弱,二氧化碳固定越少,光合作用速率越低,反之,则越高,故荧光强度与二氧化碳固定效率呈负相关,B正确;
C、光强越低,叶绿素含量越多越利于光合作用,突变体对光能的利用率越弱于野生型,C错误;
D、据表分析,荧光强度的大小可能与叶绿素种类的比例有关,D正确.
故选:ABD.
故答案为:
(1)O2 ADP 三碳化合物的还原
(2)ABC
(3)叶绿素含量较低
(4)a/b 叶绿素a
(5)150.9
(6)ABD
点评 本题主要考查光合作用的过程,意在强化学生对光合作用全过程的识记、理解与掌握.
| A. | 30 min | B. | 45 min | C. | 60 min | D. | 90 min |
| A. | ①代表的植物激素是细胞分裂素 | |
| B. | 激素②增高到一定值时,会促进乙烯的合成,进而抑制细胞伸长 | |
| C. | 激素②的作用具有两重性 | |
| D. | 在幼苗生长过程中,除了激素①②外还有其他激素的作用 |
(1)图中D代表的物质是丙酮酸.
(2)该图字母中,能表示同一物质的如:A和G:B和F.
(3)当图中细胞有①过程发生而没有②过程发生时,该细胞处于的生理状态是光合作用强度小于或等于呼吸作用强度.
(4)将形态、大小、生理状况相同的马铃薯绿叶小圆片分成四等份,在不同温度下分别暗处理1h,再用适当的相同的光照射1h,测其重量变化(假设在光下和黑暗条件下,细胞呼吸消耗有机物量相同),得到下表的数据.请分析并回答问题:
| 组别 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 温度 | 27 | 28 | 29 | 30 |
| 暗处理后重量变化/mg | -1 | -2 | -3 | -1 |
| 光照后与暗处理前重量变化/mg | +3 | +3 | +3 | +1 |
| A. | 所有真核细胞中都含有图示的五种细胞器 | |
| B. | ①与③之间的膜成分可以相互转化 | |
| C. | 它们都直接参与胰岛素的合成 | |
| D. | ①②③④⑤上都具有磷脂双分子层 |
(1)如图表示荔枝叶片在光照充足的条件下,温度对光合作用和呼吸作用速率的影响.图中M点时叶片中有机物的积累量为零.荔枝叶片处于此条件下6小时内,叶肉细胞中叶绿体内产生的O2总量等(大、小、等)于线粒体中消耗的O2总量,叶绿体内产生的ATP总量大(大、小、等)于线粒体中产生的ATP总量.在40℃~60℃范围内,随着温度上升,呼吸作用和光合作用的变化速率不同,其主要原因是催化呼吸作用的酶更耐高温.
(2)荔枝叶片在发育过程中,其净光合速率及相关指标变化见下表.
| 叶片 | 发育情况 | 叶面积(最大面积的%) | 总叶绿体色素含量(mg/g•fw) | 气孔相对开放度(%) | 净光合速率 (μmolCO2/m2•s) |
| A | 新叶展开前 | 19 | 未测 | 未测 | -2.8 |
| B | 新叶展开中 | 87 | 1.1 | 55 | 1.6 |
| C | 新叶展开完成 | 100 | 2.9 | 91 | 2.7 |
| D | 新叶已成熟 | 100 | 11 | 100 | 5.8 |
②叶片C比D的净光合速率低,最主要的原因是:总叶绿体色素含量低导致光能吸收不足.