组卷网 > 高中生物综合库 > 分子与细胞 > 细胞的代谢 > 光合作用 > 捕获光能的色素与结构 > 绿叶中色素的提取和分离实验
题型:非选择题-解答题 难度:0.4 引用次数:1190 题号:18476066
图1是在温度和CO2等其他因素均适宜的条件下测定的玉米叶和小麦叶的总光合速率与呼吸速率的比值(P/R)与光照强度的关系,同时测定了小麦和玉米叶肉细胞的D1蛋白、F蛋白及氧气释放速率的相对量,结果如下表所示(+多表示量多)。已知叶绿素a通常与D1蛋白等物质结合,构成光合复合体PSⅡ(可使水发生光解)。
光照强度abcdef
小麦D1蛋白含量+++++++++++++++++++++
F蛋白含量+++++++++++++++++++++
氧气释放速率+++++++++++++++++++
玉米D1蛋白含量+++++++++++++++++++++++++
F蛋白含量+++++++++++++++++++++++++
氧气释放速率+++++++++++++++++++++
(1)用纸层析法分离光合色素,可以根据滤纸条上色素带的位置判断4种色素在层析液中_________的大小。PSⅡ中的叶绿素a在转化光能中起到关键作用,叶绿素a在光能激发下失去电子,并最终从水中获取电子使水分解产生氧气。电子在类囊体膜上形成电子流,并由电子流驱动生成NADPH和ATP,据此分析,在光反应过程中,能量类型的转换过程是_________
(2)结合表中信息分析,在图1中的d光强下,玉米叶的总光合速率_________(填“大于”、“等于”或“小于”)小麦叶的总光合速率。
(3)D1蛋白极易受到强光破坏,被破坏的D1蛋白降解后,空出相应的位置,新合成的DI蛋白才能占据相应位置,使PSⅡ得以修复。叶绿素酶(CLH)可催化叶绿素a降解,结合态的叶绿素a不易被降解。CLH与F蛋白结合后可催化被破坏的D1蛋白的降解。结合表中信息分析,在强光下玉米叶的氧气释放速率比小麦叶降低更慢的原因是_________
(4)玉米称为C4植物,其光合作用的暗反应过程如图2所示,酶1为PEP羧化酶,可以固定低浓度的CO2形成C4,酶2为RuBP羧化酶,可以固定高浓度的CO2形成C3,对低浓度的CO2没有固定能力。则酶1固定CO2的能力比酶2__________(填“强”或“弱”)。小麦叶肉细胞没有酶1催化生成C4的过程,称为C3植物,其光合作用均在叶肉细胞完成。据上述信息分析,与小麦相比,玉米更适应高温、干旱环境的原因是_________

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【推荐1】洋葱是生物学实验的常用材料之一,现用洋葱做以下实验,请分析回答:

(1)将洋葱根尖的研磨液置于试管中,加入斐林试剂并水浴加热,出现砖红色沉淀,说明根尖中含有________(物质)。
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(3)图为显微镜下观察到的图像,图中表示原生质层的是________(用图中数字回答);其中6中溶液浓度_________7中溶液浓度(填大于、等于、小于或不能确定)。
(4)图为紫色洋葱表皮细胞,该细胞浸润在加了红墨水的质量浓度为0.3g/L蔗糖溶液中,则在显微镜下观察到6、7处的颜色分别为________________
(5)若将此细胞浸在一定浓度的KNO3溶液中,发生了质壁分离后又出现质壁分离复原,与质壁分离复原过程相关的细胞器有___________________
(6)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中,发现细胞液泡体积也在增大.当液泡体积不再增大时,细胞液浓度是否一定和外界溶液浓度相等?___________
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【推荐2】强光最先损伤植株顶端的幼叶,导致其光合速率降低,并可能引起植物死亡,科研人员以拟南芥为材料研究幼叶应对强光影响的机制。
(1)叶绿素分布于叶绿体的__________上,它通常与D1等蛋白结合,构成光合复合体PSⅡ。叶绿素酶(CLH)的__________作用使叶绿素降解,导致叶片褪绿。
(2)遭受强光损伤的幼叶细胞中,CLH基因表达量明显上升,科研人员推测CLH可能参与PS Ⅱ的修复。为验证该假设,科研人员分别测定野生型(WT)、CLH基因缺失的突变型(clh-1)和CLH基因过表达的突变型(clh-2)拟南芥在强光照射后的生存率和D1的含量,结果如图1、图2所示。

①据图1可知,CLH基因可以__________拟南芥在强光照射后的生存能力。
②D1极易受到强光破坏,被破坏的D1降解后,空出相应的位置,新合成的D1才能占据相应位置,PSⅡ得以修复。请据图2结果分析,图1中clh-2生存率较高,原因是________;而clh-1中D1含量虽然也较高,但生存率发生变化的原因可能是________
(3)科研人员认为,CLH与F蛋白结合,才能促进被破坏的D1降解。请选择a ~ h中的字母填入下表,补充实验设计,为上述结论提供支持证据。
组别实验材料处理条件添加物实验结果
第1组a强光处理
一段时间
g
第2组________d_______
第3组______________g

a.WT植株的叶肉细胞提取物       b.clh-1植株的叶肉细胞提取物
c.F蛋白和CLH均缺失的突变植株的叶肉细胞提取物
d.只添加CLH               e.只添加F蛋白               f.添加CLH和F蛋白
g.D1含量下降               h.D1含量未下降
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【推荐3】如图是25℃、35℃和45℃下植株叶片在黑暗条件下处理3小时后二氧化碳累计释放量(用①表示)和光照条件下氧气累计释放量(用②表示),据此回答下列问题:

温度(℃)

25

0.741

9.599

35

1.415

1.401

45

2.504

0.203


(1)上表中____________(填①或②),代表细胞呼吸,在25℃时,细胞呼吸速率每小时为_________个单位。
(2)由上表可知该植物叶片光合作用速率随温度的上升而 _______ ,原因是__________
(3)有研究小组认为温度会破坏叶肉细胞中叶绿素的含量,所以进行叶绿素的提取和分离实验:先用_________(填试剂名)将色素提取出来,再用_________法将色素分离出来。
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