Question

【題目】為增加冬季綠葉蔬菜種植產(chǎn)量，研究者對(duì)大棚溫室中的某種葉菜分別用三種單色光進(jìn)行補(bǔ)充光源（補(bǔ)光）實(shí)驗(yàn)，補(bǔ)光時(shí)間為上午 7:00-10:00，測(cè)定其CO2吸收速率如圖。

【1】據(jù)圖甲，上午7:00時(shí)白光下該植株凈光合作用速率____（＞0/＝0/＜0）μmol·CO2·mg-1。此時(shí)，葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有______。

A．葉綠體 B．線(xiàn)粒體 C．液泡內(nèi)細(xì)胞液 D．細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

【2】一段時(shí)間后取白光、紅光補(bǔ)光組葉片分別進(jìn)行葉綠體色素提取分離實(shí)驗(yàn)，下圖表示白光下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，則紅光下葉片色素提取分離實(shí)驗(yàn)結(jié)果最接近______。

【3】若黃光補(bǔ)光組在9:00時(shí)突然停止補(bǔ)光，據(jù)圖甲判斷：該組葉菜釋放O2量的變化及產(chǎn)生這種變化的原因分別是______。

研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)生物工程技術(shù)提高碳的利用率也能提高光合作用速率。如圖是葉肉細(xì)胞中部分碳代謝的示意圖。代謝途徑I、II、III是植物細(xì)胞已有途徑，代謝途徑IV是通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。

【4】圖中I相當(dāng)于光合作用過(guò)程中的_______（光反應(yīng)/暗反應(yīng)）；結(jié)構(gòu)T的化學(xué)本質(zhì)是_______。

【5】研究人員利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)使植物細(xì)胞具有合成C酶和M酶的能力，構(gòu)建了代謝途徑IV（乙醇酸代謝），并與代謝途徑II相連。據(jù)圖，解釋代謝途徑IV提高光合作用效率的原因_____________。

Answer 1

【答案】

【1】 =0 ABD

【2】D

【3】增加 據(jù)圖，補(bǔ)充黃光抑制植物光合速率，故去除黃光光反應(yīng)速率上升

【4】 暗反應(yīng) 蛋白質(zhì)

【5】將乙醇酸轉(zhuǎn)化為蘋(píng)果酸，減少了乙醇酸通過(guò)載體離開(kāi)葉綠體導(dǎo)致的CO2流失

途徑IV提高了蘋(píng)果酸的含量，使葉綠體基質(zhì)內(nèi)的CO2濃度升高，增加了暗反應(yīng)的原料

【解析】

1．綠葉中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)，提取色素時(shí)需要加入無(wú)水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸鈣（防止色素被破壞）；分離色素時(shí)采用紙層析法，原理是色素在層析液中的溶解度不同，隨著層析液擴(kuò)散的速度不同，最后的結(jié)果是觀察到四條色素帶，從上到下依次是胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍(lán)綠色）、葉綠素b（黃綠色）。

2.影響光合作用的環(huán)境因素。

溫度對(duì)光合作用的影響：在最適溫度下酶的活性最強(qiáng)，光合作用強(qiáng)度最大，當(dāng)溫度低于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而加強(qiáng)，當(dāng)溫度高于最適溫度，光合作用強(qiáng)度隨溫度的增加而減弱。

二氧化碳濃度對(duì)光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨二氧化碳濃度的增加而增強(qiáng)。當(dāng)二氧化碳濃度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)。

光照強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響：在一定范圍內(nèi)，光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的增加而增強(qiáng)。當(dāng)光照強(qiáng)度增加到一定的值，光合作用強(qiáng)度不再增強(qiáng)。

【1】據(jù)圖甲，可知上午7:00時(shí)白光下該植株凈光合作用速率為0μmol·CO2·mg-1。說(shuō)明此時(shí)植物的光合速率與呼吸速率相等，據(jù)此可知推測(cè)，葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線(xiàn)粒體，即ABD正確。

故選ABD。

【2】圖中顯示，紅光增補(bǔ)條件下，植物的凈光合速率最大，又知葉綠素能夠吸收紅光和藍(lán)紫光，而胡蘿卜素主要吸收藍(lán)紫光，根據(jù)結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的原理可推測(cè)出紅光條件下凈光合速率大的原因是葉片中含有大量的葉綠素，尤其是葉綠素a增多，使得葉片能夠吸收大量的紅光，進(jìn)而凈光合速率變大，分析中顯示，葉綠素在濾紙條上的位置是第三和第四條色素帶，因此可知，D項(xiàng)符合題意。

故選D。

【3】圖中顯示補(bǔ)充黃光組的凈光合速率反而下降，因此可知補(bǔ)充黃光可抑制植物光合速率，據(jù)此推測(cè)去除黃光后，光合速率會(huì)上升，進(jìn)而釋放O2量增加。

【4】圖中I相當(dāng)于光合作用過(guò)程中的暗反應(yīng)；結(jié)構(gòu)T為轉(zhuǎn)運(yùn)乙醇酸的載體，其化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。

【5】利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)使植物細(xì)胞具有合成C酶和M酶的能力，構(gòu)建了代謝途徑IV（乙醇酸代謝），并與代謝途徑II相連，將乙醇酸轉(zhuǎn)化為蘋(píng)果酸，提高了蘋(píng)果酸的含量，減少了乙醇酸通過(guò)載體離開(kāi)葉綠體導(dǎo)致的CO2流失，使葉綠體基質(zhì)內(nèi)的CO2濃度升高，增加了暗反應(yīng)的原料，進(jìn)而提高了光合速率。

熟知光合作用的原理以及影響光合作用因素的影響原理是解答本題的關(guān)鍵，掌握色素提取與分離的原理是解答本題的另一關(guān)鍵，辨圖能力是高考的必備能力之一。