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大题01 光合作用
1.据最新报道:由“杂交水稻之父”袁隆平团队研发的杂交水稻双季测产为每亩1603.9公斤,创造新纪录。袁隆平生前领衔的青岛海水稻研究发展中心致力于亩产更高的“海水稻”研发,如图表示水稻细胞与光合作用相关的结构及部分生理过程,回答下列问题:
(1)如图结构为 ,是发生图中反应过程的场所。水裂解的产物是 。光反应使得光能转化为 中活跃的化学能。
(2)图中驱动ATP合成酶催化合成ATP的能量直接来自 ,在此过程中H+跨膜转运方式属于 。
(3)海水稻是指在盐碱地上生长的水稻。青岛海水稻耐盐碱性好,矿物质含量比普通稻米更高,又没有普通稻米的病虫害,是天然有机食品。但如果盐碱度过高会抑制光合作用速率,主要原因可能是 。
(4)若短期内三碳糖的输出受阻,叶绿体内的NADPH的合成速率会 (填:升高、降低或基本不变)。研究发现,叶肉细胞在没有光照条件下,仍有三碳糖运出叶绿体,可能的原因是 。
2.鼠尾藻的藻体为黑褐色,形似鼠尾,是主要分布在潮间带的大型褐藻,可作为鲍鱼、海参的优质饵料。在温度18℃(光合作用最适温度)条件下测定鼠尾藻三种叶片的色素含量、光合速率等各项数据如表。
叶片
光补偿点
( umol•m﹣2•s﹣1)
光饱和点
( umol•m﹣2•s﹣1)
叶绿素a
( mg•g﹣1)
最大净光合作用
(nmolCO2•g﹣1•min﹣1)
新生阔叶
16.6
164.1
0.37
1017.3
繁殖期阔叶
15.1
266.0
0.73
1913.5
狭叶
25.6
344.0
0.54
1058.2
(1)据表可知,新生阔叶最大净光合速率较低主要是由于新生叶叶绿素a少,光照下光反应生成的 少,影响了 循环的进行,从而影响了二氧化碳的吸收。
(2)叶绿素的含量可以经提取后,根据光合色素的 选择一定波长的光用 法测定。如果研磨液过滤后得到的滤液绿色偏淡,除了叶片本身原因外,还可能是 。
(3)新生阔叶由温度18℃移至26℃(为呼吸的最适温度)下,其光补偿点将 ,由表格数据可知,三种叶片中狭叶的光饱和点最高,若增加鼠尾藻生活环境中的二氧化碳浓度,狭叶的光饱和点 (会、不会或不一定)升高。
(4)经过测定发现在夜晚繁殖期阔叶叶绿体内有三碳糖产生并运出,推测其由 转化而来。
3.某科研小组探究施肥及温室大棚内CO2浓度对蓝莓净光合速率的影响,结果如图一(注:NPK指添加氮、磷肥和钾肥;NP指添加氮和磷肥);而后又检测了自然环境下,蓝莓在不同光照强度下的光合速率变化,结果如图二。请回答下列问题:
(1)据图一分析,该实验的自变量除CO2浓度外还有 。图中CO2浓度从2.0×10﹣2%升至3.0×10﹣2%,等稳定一段时间后,叶绿体中RuBP的含量会 (填“升高”“不变”或“下降”);叶绿体中磷酸的移动方向是 。
(2)蓝莓叶绿体中与光合作用直接相关且含N、P元素的化合物有 (写一种即可),白天打开温室大棚通风的主要目的是 。
(3)图二中,B点对应光照强度下,A→B段限制光合速率的环境因素主要是 ,C点时叶绿体内ATP的合成速率应 (填“大于”“小于”或“等于”)E点。在光照强度为800μE•m﹣2•s﹣1时,上午测得光合速率数值高于下午测得的数值,据此可推测叶片中光合产物的积累可能对光合速率有 (填“促进”或“抑制”)作用。
4.某同学以新鲜的菠菜为材料进行了相关的实验。请回答:
(1)用95%乙醇溶液提取菠菜叶片光合色素, 处理后, 法测定色素提取液的光密度值,计算光合色素含量。
(2)研究发现NaHSO3增加了藏菜叶肉细胞内叶绿素 (填场所)形成ATP的能力,进而直接加快对图1 (填字母) 物质的利用。
(3)取生长状态一致的新鲜菠菜叶片,用打孔器打出若干大小相同圆片,圆片随机均分成甲、乙、丙三组,每组各置于一个密闭装置内,并分别给予a、b、c三种不同强度的光照,其他条件一致。光照相同时间后,测得各装置内氧气的增加量如图2所示。
①当光照强度为a时,叶肉细胞的光合速 呼吸速率,光照强度b时的三碳酸的含量与光照强度a时相比 。
②若光照强度适当大于c,装置中氧气的增加量将 ,原因是 。
5.大气CO2浓度升高导致全球气候变暖,使干旱胁迫成为农业生产的主要限制因素。为研究CO2和水分对植物生长的影响,科研人员利用黄瓜幼苗进行了相关实验,检测的相关数据如表所示:
水分
水分充足