高考生物学二轮总复习课后习题 大题分析与表达练 1.细胞代谢 (2).docVIP

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1细胞代谢

1.(2023·山东省实验中学一模)为探究遮光处理对马铃薯植株光合作用和产量的影响,以荷兰7号马铃薯品种原种为实验材料,苗齐后进行正常光照(CK)、单层遮光网遮盖处理(Z1)、双层遮光网遮盖处理(Z2)三组实验。回答下列问题。

(1)提取马铃薯绿叶中的色素,需在研钵中加入和适量绿叶后进行充分研磨,过滤后的滤液经过层析,在滤纸条上出现的最宽的色素带是(填色素种类)。?

(2)遮光后,植物短时间内C5含量;若在正常生长的马铃薯块茎膨大期去除块茎,则马铃薯叶片的光合速率将。?

(3)不同程度遮光条件下,测出荷兰7号马铃薯光合作用的生理指标如图所示。遮光条件下,气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)的值均减小,Gs减小能引起Pn减小的原因是,遮光条件下,胞间CO2浓度(Ci)的值却都增大,结合信息分析其原因是。?

(4)进一步研究发现,不同颜色的光对马铃薯植株光合作用产物分布影响不同。现欲探究白光、红光、蓝光和绿光对光合作用产物在根、茎、叶中分布的影响,请设计实验,通过检测根、茎、叶各器官中13C的含量并予以比较分析。

实验设计思路:

。?

2.(2023·山东烟台二模)提高作物的光合作用强度是解决全球粮食危机的重要措施。强光条件下叶片吸收的过剩光能会破坏叶绿体。非光化学淬灭(NPQ)可通过叶绿体中叶黄素的某些化学反应将过剩光能以热能形式散失,如图1。这种光保护机制与类囊体蛋白PsbS含量、叶黄素循环密切相关,机理如图2(VDE在pH≤6.5时被活化,在pH=7.0时失活;ZEP最适pH为7.5)。

图1

图2

(1)正常光照情况下,光合色素吸收的光能在叶绿体中的转化过程:。?

(2)试分析:NPQ过程的发生场所是;强光下类囊体内pH降低,原因是。?

(3)研究人员将VDE、PsbS和ZEP的融合基因(VPZ)导入大豆,获得Z转基因大豆(叶肉细胞中VDE、PsbS和ZEP过表达),使其在光照强度波动中光合速率均提高。据图分析,与野生型相比,Z大豆在光照由强变弱的波动中光合速率提高的原因是;在稳定适宜光照条件下,Z大豆与野生型相比产量(填“有”或“无”)显著差异。?

3.(2023·山东济南模拟)绿色植物通过光合作用将CO2固定并合成有机物,根据固定CO2的途径不同,可将植物主要分为C3植物、C4植物和CAM植物,它们的部分特性如表所示。回答下列问题。

分类

C4植物

CAM植物

光呼吸

?

?

低

CO2固

定途径

C3途径和C4途径(C4途径:叶肉细胞中相关酶作用下催化CO2生成C4,C4被运到维管束鞘细胞后生成CO2)

C3途径和CAM途径(CAM途径:晚上气孔打开吸收CO2生成苹果酸储存在液泡,白天气孔关闭苹果酸释放CO2完成暗反应)

Rubisco

酶特性

既能催化C5和CO2反应,又能催化C5和O2反应

PEP

酶特性

PEP酶与CO2的亲和力是Rubisco酶的60倍,能固定低浓度的CO2

(1)三类植物光反应产物相同,它们的光反应产物是;Rubisco酶催化C5和CO2反应称为。?

(2)光呼吸是指O2浓度高、CO2浓度低时,O2会竞争Rubisco酶使其在光下驱动加氧反应。正午时C3植物有光合午休现象而C4植物无此现象,请分析在正午时,(填“C3植物”或“C4植物”)的光呼吸强度更小,原因是。?

(3)从CO2固定途径分析(不考虑光呼吸),与C4植物相比,CAM植物的光合速率(填“更大”“更小”或“无差异”),原因是。?

(4)现提供凡士林(可用于堵塞气孔),若干生理状况相同置于暗处相同时间的CAM植物,药物b(抑制液泡内苹果酸的分解),清水,注射器,光合速率检测仪等材料,请设计实验证明CAM植物白天进行暗反应时气孔关闭,所需CO2主要来自液泡中的苹果酸的分解(呼吸作用提供的CO2不予考虑,简要写出实验思路即可)。