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-实验题 难度:0.4 引用次数:134 题号:19470029
如图表示某绿色植物叶肉细胞内部分结构及发生的生理过程。请回答下列问题:
   
(1)图中的光系统I、光系统II分布在_____上,图中的化学反应是_____(填“吸能”或“放能”)反应。若突然停止光照,NADPH的含量将_____
(2)卡尔文循环中发生的物质变化是_____
(3)温室效应导致全球气候变化日益加剧,环境胁迫对作物生长、发育和产量形成的不利影响日益显著。研究表明,玉米幼苗对干旱胁迫、冷害胁迫较敏感,在干旱、冷害的环境下生长都会受到抑制。请设计实验验证上述观点。
实验思路:_____
实验结果预测:_____

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名校
【推荐1】为提高粮食产量,科研工作者以作物甲为材料,探索采用生物工程技术提高光合作用效率的途径。
(1)图 1 是叶肉细胞中部分碳代谢过程 ______________的模式图。其中环形代谢途径表示的是光合作用中的反应。

(2)如图 1 所示,在光合作用中 R 酶催化 C5 与 CO2 形成 2 分子 3-磷酸甘油酸。在某些条件下,R 酶还可以催化 C5 和 O2 反应生成 1 分子 C3 和 1 分子 2-磷酸乙醇酸,后者在酶的催化作用下转换为______后通过膜上的载体(T)离开叶绿体。再经过代谢途径Ⅰ最终将 2 分子乙醇酸转换为 1 分子甘油酸,并释放 1 分子 CO2
(3)为了减少叶绿体内碳的丢失,研究人员利用转基因技术将编码某种藻类 C 酶(乙醇酸脱氢酶)的基因和某种植物的 M 酶(苹果酸合成酶)基因转入作物甲,与原有的代谢途径Ⅲ相连,人为地在叶绿体中建立一个新的乙醇酸代谢途径(图 2 中的途径Ⅱ)。

①将 C 酶和 M 酶的编码基因转入作物甲,能够实现的目的是:利用途径Ⅱ,通过 _______   ,降低叶绿体基质中该物质的含量,减少其对叶绿体的毒害作用。
②转基因操作后,途径Ⅲ能够提高光合作用效率的原因是_______
(4)在图 2 所述研究成果的基础上,有人提出“通过敲除 T 蛋白基因来进一步提高光合作用效率”的设想。你认为该设想是否可行并阐述理由___________
2020-03-12更新 | 1056次组卷
非选择题-解答题 | 较难 (0.4)
【推荐2】强光会对植物细胞内光系统造成损伤。科研人员对绿色植物光暗转换中的适应机制开展系列研究。请回答下列问题:
(1)科研人员测定绿色植物在由暗到亮环境中,CO2吸收速率的变化。结果显示,未开始光照时,CO2吸收速率低于O2,这是由于植物细胞进行_______释放CO2的结果。0.5min后,CO2吸收速率才迅速升高,说明此时光合作用________过程的反应才被激活。光照2min后密闭容器中CO2浓度保持稳定,此时绿色植物叶肉细胞光合作用制造有机物的量_______(填大于、小于或等于)细胞呼吸消耗有机物的量,如果此时改用含CO2的空气(CO2浓度不变)培养,预期植物细胞中放射性三碳化合物浓度的变化趋势是_______
(2)科研人员进一步检测了上述时间段中光反应相对速率和热能散失比例(叶绿体中以热能形式散失的能量占光反应捕获光能的比例),结果如下图。

结合CO2吸收速率变化过程推测,0~0.5min之间,光反应速率变化的原因是______。请从物质与能量、结构与功能的角度分析,0~0.5min之间,图中热能散失比例变化的生物学意义:______
(3)科研人员发现植物细胞内的呼吸链中存在由交替氧化酶(AOX)主导的交替呼吸途径对植物抵抗强光等逆境具有重要的生理学意义。下图表示eATP与呼吸链对光合作用相关反应的影响,其中iATP为细胞内ATP,eATP为细胞外ATP。

强光环境下,植物细胞通过“苹果酸草酰乙酸穿梭”途径,将过多的______转移出叶绿体,并最终在线粒体中将其中的能量转化为______,从而有效缓解强光对植物细胞内光系统的损伤。据图分析,推测在此过程中,eATP的作用可能是______
2024-03-01更新 | 471次组卷
非选择题-解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐3】为探明人工光植物工厂中红光远红光配比对水培冰草产量和品质的影响,研究人员在光照强度200μmol·m2·s1的条件下,以白光LED作为对照组(R(红光)/FR(远红光)=5.5),在对照组(CK组)基础上添加不同强度远红光,分别设置FR(R/FR=1.2)和FR2(R/FR=0.8),研究不同光质组合处理对冰草的生长发育和光合特性的影响,结果如下表。不同红光远红光配比对冰草植株生长和光合特性的影响请回答:

处理

株高/cm

叶面积/cm2

地上部分干重/g

地下部分干重/g

叶绿素含量/g·kg1

净光合速率/μmolCO2·m2·s1

气孔导度/mol·m2·s1

胞间CO2浓度/μmol·mol1

CK

22.87

550.64

1.68

0.18

0.29

7.14

0.44

361.52

FR1

26.77

811.24

2.31

0.21

0.21

6.31

0.30

357.90

FR2

29.43

1446.44

2.76

0.31

0.24

5.32

0.20

346.25

(1)光合色素的作用是_________,实验室可用________作为溶剂提取光合色素。利用特定的仪器测定色素提取液在红光下的吸光率后可计算叶绿素的含量,选择用红光而不是蓝紫光的原因是________
(2)假设脱离卡尔文循环的三碳糖有20%在叶绿体基质中作为原料用于________的合成,还有80%三碳糖运至________,转化成为蔗糖,则合成一分子蔗糖需________轮卡尔文循环。
(3)本实验中测量净光合速率的指标是________,由表中可见,FR1和FR2处理情况下植物的净光合速率均低于对照组,其原因是①________,②________
(4)叶片细胞中含有________可感受环境中光周期变化以及红光远红光配比的光信息,从而调控植物形态指标如________等参数。FR和FR处理情况下植株的净光合速率下降,而地上部和地下部的干重均高于对照组,其原因可能是________
2023-08-05更新 | 406次组卷
共计 平均难度:一般