大题02 光合作用（二）-备战2021年高考生物之【考前抓大题】

大题02 光合作用（二） 1．如图表示小麦叶肉细胞进行的生理过程（图中①②③表示过程）。一般条件下酶Rubisco可以催化C5化合物与CO2结合，如图过程②；在强光照条件下CO2吸收受阻，此时过高的O2会在酶Rubisco的作用下氧化C5化合物，如图过程③。回答下列问题： （1）图1中，①过程吸收光能的色素分布在　 　，吸收的光能可将H2O进行光解，产生的H+顺浓度梯度跨膜运出后生成还原性物质　 　参于②过程。 （2）图2中，②过程可以用放射性同位素13C标记CO2探究碳元素的转移途径，其转化过程先后经过的化合物可表示为　 　（用箭头连接），②过程的最终产物除了图示化合物外，还应该有　 　（至少写出两种）。 （3）中午光照过强，小麦叶片气孔部分光闭，C3化合物的含量将会　 　（填“上升”或“下降”）；此时叶肉细胞内O2含量上升，③过程会增强，该过程的进行会降低光合速率，原因是　 　；但从进化的角度分析，小麦通过图中虚线右侧所示的路径增强对强光照的适应，其可能的积极意义是　 　。 【分析】分析图1：图1表示光反应的过程。 分析图2：图2中显示过程②为酶Rubisco可以催化C5化合物与CO2结合；过程③为在强光照条件下CO2吸收受阻，过高的O2在酶Rubisco的作用下氧化C5化合物。 【解答】解：（1）图1中，①过程吸收光能的色素分布在类囊体薄膜上，吸收的光能可将H2O进行光解，产生的H+顺浓度梯度跨膜运出后生成还原性物质NADPH参于②过程。 （2）②过程为暗反应，可以用放射性同位素13C标记CO2探究碳元素的转移途径，其转化过程先后经过的化合物可表示为CO2→C3→（CH2O），暗反应的最终产物除了图示化合物外，还应该有H2O、ADP、Pi、NADP+。 （3）中午光照过强，小麦叶片气孔部分光闭，二氧化碳供应不足，C3化合物的含量将会下降；此时叶肉细胞内O2含量上升，③过程会增强，有一部分化合物会和氧气结合，从而降低二氧化碳的固定量，降低光合速率。但从进化的角度分析，小麦通过图中虚线右侧所示的路径增强对强光照的适应，其可能的积极意义是强光照射下，可补充由于气孔部分关闭而造成二氧化碳不足问题；消耗光反应产生过多的氧气和能量，保护光反应有关的结构。 故答案为： （1）类囊体薄膜 NADPH （2）CO2→C3→（CH2O） H2O、ADP、Pi、NADP+ （3）下降 ③过程增强，有一部分化合物会和氧气结合，从而降低二氧化碳的固定量，降低光合速率 强光照射下，可补充由于气孔部分关闭而造成二氧化碳不足问题；消耗光反应产生过多的氧气和能量，保护光反应有关的结构 2．为提高粮食产量，研究人员以390μmol/mol的大气CO2浓度和自然降水条件为对照组（C390+W0组），分别研究CO2浓度升高至550μmol/mol（C550+W0组）和降水增加15%（C390+W15组）对某植物净光合速率的影响，结果如图1所示。图2是该植物叶肉细胞中部分代谢过程模式图。回答下列问题： （1）据图1可知，采用　 　和适当增加降水等措施可增强植物的净光合速率。分析适当增加降水量能促进光合作用的原因是　 　。 （2）据图2可知，由叶绿体外代谢途径回到叶绿体中的碳有所减少，最可能的原因是　 　。 （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，能够达到的目的是：　 　，这样可以降低叶绿体基质中乙醇酸的含量，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）综上所述，以下几种措施中能提高该植物光合效率的有　 　（从下列序号中选择）。 ①敲除T蛋白（载体蛋白）基因 ②转基因技术 ③使用抑制剂降低载体T的活性 ④设法将释放的CO2回收至叶绿体中 ⑤抑制R酶的活性 【分析】据图分析：图1三条曲线表明适当增加降水可提高气孔的开放度，增加植物CO2的摄入量，进而提高净光合速率，仅升高CO2浓度对净光合速率的促进作用没有增加降水量对植物净光合速率的提升明显。 图2中在叶绿体基质中，R酶可催化C5与CO2形成3﹣磷酸甘油酸进而合成C3，再被还原成（CH2O）。氧气浓度过高的条件下，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。 【解答】解：（1）图1中三组实验结果曲线都显示随着光照强度的增加，净光合速率都是先增加后趋向稳定；C390+W0组与C390+W15组对照，显示适当增加降水量可提高植物的净光合速率；C3