第三单元 细胞的能量供应和利用-【高考领航】2024高考生物大一轮复习课时作业word（新教材，人教版）

特色热点练1　光呼吸与光抑制 1．(2022·青岛市即墨区模拟)近年来，具有强氧化性的臭氧(O3)已成为主要空气污染物之一，而褪黑素(MT)作为抗氧化物质，在植物遭受非生物胁迫时具有保护作用。某实验小组以一年生盆栽葡萄苗为材料，在O3胁迫下，研究了MT对葡萄叶片光合作用、光呼吸的影响(相关指标的检测结果如表)。光呼吸被认为是一种光保护机制，光照过强或O2与CO2的比值过高，光呼吸会加强。光呼吸现象存在的根本原因在于Rubisco催化CO2固定的同时还能催化C5与O2结合，释放CO2。 处理 光呼吸速率/ μmol·m－2 ·s－1 光合作用/ μmol·m－2 ·s－1 Rubisco 活性 /U·L－1 Je(PCR) 生成速率/ μmol·m－2 ·s－1 Je(PCO) 生成速率/ μmol·m－2 ·s－1 对照组 5.5 16.03 160 360 120 实验组1 1.2 4.37 130 150 30 实验组2 2.2 9.00 150 210 50 注：O3胁迫可采用O3熏蒸的方式处理，MT处理可采用MT溶液浇灌的方式。Je(PCR)是指用于暗反应(碳同化)的光合电子流速，Je(PCO)是指用于光呼吸的电子流速。 (1)光呼吸与光合作用都利用______________为原料，但光合作用通过______________(生理过程)反应实现了该物质的再生，而光呼吸将该物质氧化分解并最终产生CO2。 (2)上述实验证明MT处理能缓解O3胁迫对葡萄叶片光合速率的影响，据此判断实验组1、实验组2的处理分别是______________________、______________________________。 (3)Rubisco是植物光合作用中的一种关键酶，固定CO2的同时制约着碳元素向卡尔文循环和光呼吸循环分流。实验结果表明，MT处理后Je(PCR)和Je(PCO)显著升高，说明MT的作用机理可能是_____________________________。 (4)推测MT处理能诱导光呼吸增强的意义是： __________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 解析：(1)结合题意“光呼吸现象存在的根本原因在于Rubisco催化CO2固定的同时还能催化C5与O2结合，释放CO2”可知，光呼吸与光合作用都可利用C5，不同之处在于光合作用可通过暗反应过程中C3的还原实现该物质再生。(2)分析题意，上述实验证明MT处理能缓解O3胁迫对葡萄叶片光合速率的影响，则实验的自变量是O3及MT的有无，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故据此推测，实验组1、实验组2的处理分别是用O3熏蒸处理、用O3熏蒸处理后采用MT溶液浇灌处理。(3)实验结果表明，MT处理后Je[PCR用于暗反应(碳同化)的光合电子流速]和Je(PCO用于光呼吸的电子流速)显著升高，而暗反应和光呼吸均需要Rubisco的催化，说明MT的作用机理可能是提高Rubisco活性。(4)推测MT处理能诱导光呼吸增强的意义是：可以消耗光合作用产生的过剩NADPH和ATP以防止它们的积累影响植物代谢；在外界CO2浓度低或叶片气孔关闭时，光呼吸释放的CO2能被C3途径再利用，以维持暗反应进行。 答案：(1)五碳化合物(C5)　C3的还原　(2)用O3熏蒸处理　用O3熏蒸处理后采用MT溶液浇灌处理　(3)MT能提高Rubisco活性 (4)可以消耗光合作用产生的过剩NADPH和ATP以防止它们的积累影响植物代谢；在外界CO2浓度低或叶片气孔关闭时，光呼吸释放的CO2能被C3途径再利用，以维持暗反应进行 2．(2022·江苏泰州模拟)强光照条件下，水稻叶肉细胞中O2会与CO2竞争性结合C5，O2与C5结合后，经一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸，其过程如图所示。为提高水稻产量，科学家采用基因工程获得了酶A缺陷型的水稻突变株，在不同条件下检测突变株和野生株的生长情况及叶肉细胞中乙醇酸的含量，实验结果如表。请分析回答： 0.5%CO2 0.03%CO2 0.03%CO2 指标 平均株高(cm) 平均株高(cm) 乙醇酸含量 (μm/g叶重) 突变株 42 24 1137 野生株 43 42 1 (1)正常进行光合作用的水稻，若突然停止光照，光反应产生的________________减少，直接导致暗反应中________________过程减弱，光合速率降低。 (2)在过氧化物酶体中，存在“