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【題目】光合作用

圖表示盆架子(樹名)部分光合作用過程。

1)圖示為光合作用中的_________階段;物質 B ___________;通常植物類囊體膜會呈現綠色,是因為_______________________________________

2)圖示過程能夠產生 ATP,下列實驗處理使其不能產生 ATP 的有_______

A.破壞圖中結構甲的活性,再進行光照

B.破壞植物葉綠素 a 的結構,再進行光照

C.向類囊體腔注入一定量的 H+,但不進行光照

D.通過超聲波振動,破碎類囊體的薄膜后再進行光照

O3污染會對某些植物造成毒害,影響植物生長。有人認為缺水引起的氣孔關閉會減少 O3進入細胞,從而降低對細胞的損害,并建議在 O3 污染嚴重的地區(qū)可適當減少水分的灌溉,以提高產量。為此,科研人員以盆架子為實驗材料,設計了表 1 的四組實驗,結果如圖所示(氣孔導度指氣孔開放程度、凈光合速率指光合作用制造的有機物量-呼吸作用消耗的有機物量)。

注:非污染地區(qū) O3的含量為 40g/L

3)表1 中,組別 D 的實驗條件是____________ 、② ___________

4)影響圖中實驗結果的變量有______________________。

5)氣孔導度的變化會影響凈光合速率,下列相關敘述正確的是_______

A.氣孔導度一定會影響胞間 CO2 濃度

B.氣孔導度一定會影響光合作用酶活性

C.氣孔導度一定會影響水分蒸發(fā)

D.氣孔導度一定會影響葉綠素含量

6)據題意及實驗結果,闡述“在 O3污染嚴重的地區(qū)可適當減少水分灌溉以提高產量”這一建議的合理與不合理之處:______________________________________。

【答案】光反應 NADPH 含有葉綠素 ABD 150 45 土壤水分含量、O3含量 AC 合理:水分含量降低會引起氣孔導度下降,從而減少 O3 進入細胞,降低對細胞的損害;不合理:據本實驗結果可知 D 組的凈光合速率比 B 組下降更顯著,說明減少水分的灌溉不能緩解 O3 對凈光合速率的影響;本實驗只提供了 75% 45%的含水量組別,缺少其它含水量組別的數據,需進一步實驗來確定該建議的合理性

【解析】

①分析部分光合作用過程圖:圖示過程發(fā)生在類囊體膜上,表示光反應階段,其中的A、B、C依次表示O2NADPH、ADPPi,甲為ATP合成酶。②分析表1信息可知:A、B形成對照,C、D形成對照,自變量都是O3的含量不同;AC形成對照,BD組形成對照,自變量都是土壤水分的含量不同?梢,①、②應分別為150、45。

(1) 圖示過程發(fā)生在類囊體膜上,而類囊體膜是光反應的場所,因此圖示為光合作用中的光反應階段;物質 B NADPH;類囊體膜上含有葉綠素,所以通常植物類囊體膜會呈現綠色。

(2) 圖示ATP的產生是在圖中結構甲所示的ATP合成酶的催化下完成的,若破壞圖中結構甲的活性,再進行光照,則不能產生 ATP,A正確;葉綠素 a的作用是吸收、傳遞和轉化光能,而色素分子吸收、傳遞和轉化的光能的用途之一是:在ATP合成酶的催化下,促成ADPPi發(fā)生化學反應形成ATP,若破壞植物葉綠素 a 的結構,再進行光照,則不能產生 ATP,B確;向類囊體腔注入一定量的 H+,當腔內H+達到一定濃度時,可經類囊體膜上ATP合成酶復合體穿過膜進入基質,同時將能量傳遞給ADP,使ADPPi合成ATP,此過程不需要光照,因此向類囊體腔注入一定量的 H+,但不進行光照,仍能產生 ATP,C錯誤;ATP是在類囊體膜上形成的,通過超聲波振動,破碎類囊體的薄膜后再進行光照,不能產生 ATP,D正確

(3) 非污染地區(qū) O3的含量為 40g/L,據此分析表1信息可知:CD組的土壤水分的含量應均為45%,自變量是O3的含量不同,因此組別 D 的實驗條件①、②應分別為15045。

(4) 影響圖中實驗結果的變量即表中所示的自變量,因此有土壤水分含量、O3含量。

(5) 氣孔導度是指氣孔開放程度。CO2是光合作用的原料,大氣中的CO2是通過氣孔進入植物體內的,而植物體內的水分主要是通過葉片的氣孔來蒸騰到體外的,因此氣孔導度的變化,一定會影響胞間 CO2 濃度,也一定會影響水分蒸發(fā),但不一定會影響光合作用酶的活性和葉綠素的含量,A、C正確,B、D錯誤

(6) A、C組與BD組的自變量都是土壤水分的含量不同,結果水分含量低的C、D組的氣孔導度分別低于水分含量高的A、B組,說明水分含量降低會引起氣孔導度下降,從而減少 O3 進入細胞,降低對細胞的損害,因此,“在 O3污染嚴重的地區(qū)可適當減少水分灌溉以提高產量”這一建議具有合理性的一面。由于D 組的凈光合速率比 B 組下降更顯著,說明減少水分的灌溉不能緩解 O3 對凈光合速率的影響;本實驗只提供了 75% 45%的含水量組別,缺少其它含水量組別的數據,需進一步實驗來確定該建議的合理性;可見,“在 O3污染嚴重的地區(qū)可適當減少水分灌溉以提高產量”這一建議也具有不合理性的一面。

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