组卷网 > 高中生物综合库 > 分子与细胞 > 细胞的代谢 > 光合作用 > 光合作用的原理和应用 > 光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化
题型:非选择题-解答题 难度:0.4 引用次数:4538 题号:19335574
下图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。卡尔文循环的Rubisco酶对CO2的Km为450μmol·L-1(K越小,酶对底物的亲和力越大),该酶既可催化RuBP与CO2反应,进行卡尔文循环,又可催化RuBP与O2反应,进行光呼吸(绿色植物在光照下消耗O2并释放CO2的反应)。该酶的酶促反应方向受CO2和O2相对浓度的影响。与水稻相比,玉米叶肉细胞紧密围绕维管束鞘,其中叶肉细胞叶绿体是水光解的主要场所,维管束鞘细胞的叶绿体主要与ATP生成有关。玉米的暗反应先在叶肉细胞中利用PEPC酶(PEPC对CO2的Km为7μmol·L-1)催化磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)与CO2反应生成C4,固定产物C4转运到维管束鞘细胞后释放CO2,再进行卡尔文循环。回答下列问题:

(1)玉米的卡尔文循环中第一个光合还原产物是______(填具体名称),该产物跨叶绿体膜转运到细胞质基质合成______(填"葡萄糖""蔗糖"或"淀粉")后,再通过_____长距离运输到其他组织器官。
(2)在干旱、高光照强度环境下,玉米的光合作用强度_____(填"高于"或"低于")水稻。从光合作用机制及其调控分析,原因是 ____________(答出三点即可)。
(3)某研究将蓝细菌的CO2浓缩机制导入水稻,水稻叶绿体中CO2浓度大幅提升,其他生理代谢不受影响,但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化。其原因可能是_____________(答出三点即可)。

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名校
【推荐1】小麦叶绿素a对不同波长光线的相对吸收量不同,在不同波长光照下的小麦光合速率也不同。研究人员根据实验数据制成曲线图。请回答下列问题:

(1)植物光合作用所能利用的光在____________范围内。光的波长从650nm变为750nm一段时间内,小麦叶中三碳酸的含量将____,原因是___________________________
(2)在光合作用碳反应过程中,三碳酸分子接受来自NADPH的________和来自ATP的_________形成三碳糖,这样色素吸收的光能就转化为糖分子中的_________
(3)提取25℃环境下该植物叶片中的色素,得到的滤液在光照下_______(能、不能)产生O2。
2018-01-14更新 | 195次组卷
非选择题-解答题 | 较难 (0.4)
【推荐2】某种油菜的黄化突变体叶片呈现黄化色泽。与野生型相比,突变体的叶绿素、类胡萝卜素含量均降低。净光合速率、呼吸速率及相关指标见下表(表中数据对象为成熟叶片)。
类型类胡萝卜素/叶绿素叶绿素a/b净光合速率(μmolC02·m-2·s-1)胞间C02浓度(μmolC02·m-2·s-1)呼吸速率(μmolC02·m-2·s-1)
野生型0.286.948.13210.864.07
突变体0.329.305.66239.073.60

(1)欲确定突变体叶片所含色素的种类及相对含量,可先用_________提取叶片的色素,然后用________(溶剂)分离,并观察比较滤纸条上色素带_______________
(2)CO2浓度通过直接影响__________的产生来影响光合作用强度。若适当降低C02浓度,短时间内叶绿体中[H]含量的变化是_______________
(3)据测定,突变体处于发育初期的叶片,类胡萝卜素与叶绿素的比值为0.48,可以推测,叶绿素在色素组成中所占的比例随叶片发育逐渐_____________。与野生型相比,突变体中发生的改变可能_______(促进/抑制)叶绿素a向叶绿素b的转化。
(4)突变体成熟叶片中叶绿体消耗C02的速率比野生型低__________μmolC02·m-2·s-1。经分祈,研究人员认为C02浓度不是导致突变体光合速率降低的限制因素,依据是__________________
2018-01-27更新 | 118次组卷
非选择题-解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐3】阅读材料,完成相关问题。
材料:在全球气候变暖和水资源缺乏加剧的情况下,保障我国“粮食安全”问题尤为重要。玉米是重要的粮食作物,其叶片细胞中的P蛋白是一种水通道蛋白,由P基因编码,在植物生长发育过程中对水分的吸收具有重要的调节功能。为了探究P蛋白的超量表达对玉米生长的影响,科研人员进行了超量表达P蛋白转基因玉米的生理特性等研究。
超量表达P蛋白转基因玉米的生理特性研究
实验一:选取长势相同且生长状况良好的野生型玉米和al、a2、a3株系玉米,干旱处理15天,测量并计算玉米叶片萎蔫卷曲程度和水分散失率。
结果:叶片萎蔫卷曲程度为野生型>a2>a3>al;水分散失率如图3所示。
实验二:将野生型玉米和a株系玉米在甲、乙两组条件下进行种植,一段时间后,测量地上部分鲜重,获得相对生物量如图4所示。

回答下列问题:
(1)玉米叶片的萎蔫卷曲程度主要受水分散失率影响。在图3中画出a2株系的水分散失率曲线。
(2)CO2是影响植物生长的外界因素之一。CO2进入玉米植株,在叶绿体______________ 中参与暗反应,其中的碳原子转移途径为_______________(用流程图表示)。
(3)实验二的自变量是___________。实验结果表明,在干旱条件和不同CO2浓度下,a1株系玉米的相对生物量均比野生型玉米更高,从光合作用的角度分析其原因是___________
(4)正常种植条件下,野生型玉米和a1株系玉米的气孔开放程度基本相当,但al株系玉米具有较高的光合效率,玉米籽粒重和单果穗的产量提高,推测其叶绿体膜上超量表达的P蛋白能促进CO2的吸收。以野生型玉米和a1株系玉米为材料,用光合作用测定仪(可检测胞间CO2浓度净光合速率等)检测,设计实验验证这一推测。写出实验思路和预期结果。________________________
2021-12-08更新 | 356次组卷
共计 平均难度:一般