Question

【題目】在高光強(qiáng)環(huán)境下，將某突變型植株與野生型植株分別施以低氮肥和高氮肥，一段時(shí)間后，測(cè)定其葉綠素和 Rubisco 酶（該酶催化CO2和 RuBP 反應(yīng)）的含量，結(jié)果如圖所示。

請(qǐng)回答：

（1）實(shí)驗(yàn)表明，突變型的________含量比野生型低，采用_____法分離突變型植株葉片色素，與野生型相比濾紙條上有的色素帶顏色變淺。分離時(shí)，應(yīng)注意濾紙條上的濾液細(xì)線要__________ (高、低)于層析液的液面，濾紙條上最寬色素帶所含的色素是_________。

（2）氧氣在________________反應(yīng)中產(chǎn)生，同時(shí)光能被轉(zhuǎn)化為 ATP 和 NADPH 中的活躍的 ____________ 。

（3）高氮肥下，突變型植株的光合速率大于野生型植株。結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，限制野生型植株光合速率的因素是___________________。

（4）卡爾文循環(huán)過程中，RuBP 與__________________結(jié)合形成六碳分子,六碳分子分解成三碳酸。三碳酸還原為三碳糖。 _________________ (大/小)部分運(yùn)至葉綠體外，轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>_______________ （淀粉/蔗糖）。

Answer 1

【答案】葉綠素a 紙層析 高 葉綠素a 光 化學(xué)能 Rubisco酶含量 CO2 大 蔗糖

【解析】

該題目主要考查光合作用，光合作用的過程：1.光反應(yīng)階段 a條件：葉綠體色素、酶、光和水；b場(chǎng)所：葉綠體類囊體膜；c產(chǎn)物：NADPH、ATP、O2；d物質(zhì)轉(zhuǎn)變①水在光下裂解為H＋、O2和電子；②水中的氫(H＋＋e－)在光下將NADP＋還原為NADPH；e能量轉(zhuǎn)變：光能被吸收并轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中的化學(xué)能。2.碳反應(yīng)a條件：多種酶、ATP、NADPH；b場(chǎng)所：葉綠體基質(zhì)；c產(chǎn)物：三碳糖；d主要變化①CO2＋RuBP―→2三碳酸分子；②三碳酸分子的還原：三碳酸分子接受NADPH中的氫和ATP中的磷酸基團(tuán)及能量，被還原成三碳糖，這是碳反應(yīng)形成的產(chǎn)物。

(1)該實(shí)驗(yàn)表明，低氮肥和高氮肥處理的突變型的葉綠素a 含量比野生型低．用紙層析法提取色素時(shí)，濾液細(xì)線要高于層析液，防止色素在層析液中溶解，色素帶由上到下的色素為胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b，據(jù)題目圖所示葉綠素a含量最多，色素帶最寬。

(2)在光合作用的光反應(yīng)中在葉綠體的類囊體薄膜上產(chǎn)生氧氣，以及能量的轉(zhuǎn)換，光能被轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH 中的活躍的化學(xué)能。

(3)據(jù)圖分析，突變體的Rubisco酶含量高，故突變體葉綠素含量低但產(chǎn)量與野生型差別不大．實(shí)驗(yàn)表明突變體更傾向于將氮素用于Rubisco酶的合成，而不是葉綠素的合成．結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，限制野生型植株光合速率的因素是Rubisco酶的含量。

(4)卡爾文循環(huán)主要是指暗反應(yīng)，暗反應(yīng)階段，二氧化碳首先與五碳化合物結(jié)合而被固定為三碳化合物，在[H]、ATP和Rubisco 酶的作用下被還原；每3個(gè)CO2分子進(jìn)入卡爾文循環(huán)，就形成6分子的三碳酸分子，后者都被還原為三碳糖，其中5個(gè)三碳糖分子在循環(huán)中再生為RuBP，另一個(gè)三碳糖分子則離開循環(huán)，或在葉綠體內(nèi)合成淀粉、蛋白質(zhì)或脂質(zhì)，或運(yùn)出葉綠體，轉(zhuǎn)變成蔗糖。