適用于新高考新教材浙江專版2025屆高考生物一輪總復(fù)習(xí)第2單元細(xì)胞的代謝熱點練2新情境下光合作用相關(guān)知識的綜合應(yīng)用課件浙科版

熱點練(二)新情境下光合作用相關(guān)知識的綜合應(yīng)用12341.為探究干旱脅迫對某植物的影響,研究人員設(shè)置了對照(CK)、輕度干旱(T1)、中度干旱(T2)、重度干旱(T3)四個組別,研究不同程度干旱脅迫下該植物的光合作用和其他生理特性,實驗結(jié)果如下表。注:光補償點指光合速率等于呼吸速率時的光強度。1234回答下列問題。(1)葉綠素分布在葉綠體的

上,主要吸收的光是

。由表可知,隨著干旱脅迫程度的增加,植株葉片中葉綠素含量呈現(xiàn)出

的趨勢,推測輕度和中度干旱脅迫可以

,以維持一定的光合速率,抵抗脅迫帶來的影響。此外,植株還通過

抵御干旱脅迫。

類囊體膜紅光和藍(lán)紫光先上升,后下降提高葉綠素的含量減小呼吸速率1234(2)輕度干旱脅迫下,光飽和點時植物的真正光合速率是

μmolCO2·m-2·s-1。四個組別中,對弱光和強光環(huán)境的適應(yīng)性最弱的是

,依據(jù)是

。

(3)研究發(fā)現(xiàn),隨著干旱脅迫程度的增加,植株中的可溶性糖和可溶性蛋白含量均逐漸增加,這對植物抵御干旱脅迫的意義是

。

9.5T3該條件下,光補償點最高而光飽和點最低增大細(xì)胞內(nèi)滲透壓,防止細(xì)胞滲透失水,適應(yīng)干旱環(huán)境1234解析

(1)光合作用在植物細(xì)胞的葉綠體中進(jìn)行,葉綠體類囊體膜上有捕獲光能的色素,其中葉綠素主要吸收紅光和藍(lán)紫光。由題中表格數(shù)據(jù)可知,與對照組相比,隨著干旱脅迫程度的增加,葉綠素含量先上升后下降。所以推測輕度和中度干旱脅迫可以通過提高葉片葉綠素含量來維持一定的光合速率,抵抗脅迫帶來的影響。此外,干旱脅迫程度增加,呼吸速率減小,植物細(xì)胞呼吸減弱可以降低有機物的消耗以抵御干旱脅迫。1234(2)真正光合速率等于呼吸速率與凈光合速率之和,由表格可知,輕度干旱脅迫下,光飽和點時植物凈光合速率最大,此時凈光合速率是7.5

μmolCO2·m-2·s-1,呼吸速率是2.0

μmolCO2·m-2·s-1,因此,真正光合速率為7.5+2.0=9.5(μmolCO2·m-2·s-1)。光補償點低的植物對弱光適應(yīng)能力強,光飽和點高的植物對強光適應(yīng)能力強,T3組植物光補償點最高而光飽和點最低,因此該條件下植物對弱光和強光環(huán)境的適應(yīng)性最弱。(3)隨著干旱脅迫程度的增加,植株中的可溶性糖和可溶性蛋白含量均逐漸增加,則植物細(xì)胞內(nèi)的滲透壓增加,可防止細(xì)胞滲透失水,適應(yīng)干旱環(huán)境。12342.(2024浙南名校聯(lián)盟第一次聯(lián)考)為研究低溫對番茄的光合作用的影響,科研人員在其他條件適宜的環(huán)境中用6℃低溫對生長期的番茄進(jìn)行處理。同時以最適溫度(25℃)作為對照,測定葉片的相關(guān)指標(biāo)(光能轉(zhuǎn)換效率與Rubisco酶活性,后者能催化CO2和五碳糖反應(yīng)),結(jié)果如圖所示。1234回答下列問題。(1)番茄果實發(fā)育及成熟過程中,果皮的顏色由綠色漸變?yōu)榧t色,該過程果實所需的有機物來自

(填部位)的光合作用。果皮中的紅色光合色素主要吸收

光。欲將紅色的果皮脫色,常使用的試劑是

。

(2)光反應(yīng)中的光能轉(zhuǎn)化效率可通過檢測葉綠體中

的含量來判定,這些物質(zhì)將參與碳反應(yīng)的

過程。

葉片和果皮藍(lán)紫95%酒精ATP、NADPH三碳酸的還原1234(3)本研究中的Rubisco酶活性是以__________________________________

為檢測指標(biāo)的,該酶發(fā)揮作用的場所是

。該酶活性的下降導(dǎo)致光能的轉(zhuǎn)化效率下降,可能的原因是

。

Rubisco酶活性的下降導(dǎo)致碳反應(yīng)速率下降,從而導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)物ATP、NADPH增加,進(jìn)而導(dǎo)致光反應(yīng)速率下降,光能的轉(zhuǎn)化效率也下降(或Rubisco酶活性的下降導(dǎo)致碳反應(yīng)速率下降,從而對光反應(yīng)產(chǎn)物ATP、NADPH的需求量減少,進(jìn)而導(dǎo)致光反應(yīng)速率下降,光能的轉(zhuǎn)化效率也下降)(4)把實驗組溫度從6℃升高到25℃,發(fā)現(xiàn)光合作用強度遠(yuǎn)低于對照組的數(shù)據(jù),推測可能的原因是

。

單位酶量(酶蛋白)在單位時間內(nèi)消耗(固定/吸收/同化)的CO2量葉綠體基質(zhì)低溫使光合色素(葉綠素)含量下降1234解析

(1)綠色果皮細(xì)胞中含有葉綠體,能進(jìn)行光合作用,葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用產(chǎn)生的有機物也會運往果實,番茄果實發(fā)育過程中,果皮的顏色由綠色漸變?yōu)榧t色,該過程果實所需的有機物來自果皮和葉片的光合作用。光合色素主要吸收紅光和藍(lán)紫光,紅色的色素基本不吸收紅光,主要吸收藍(lán)紫光。光合色素是脂溶性的,可用有機溶劑如95%酒精提取。(2)光反應(yīng)中的光能轉(zhuǎn)化效率是指光合產(chǎn)物中貯存在ATP和NADPH中的化學(xué)能占光合作用吸收的有效能量的百分率,故光反應(yīng)中的光能轉(zhuǎn)化效率可通過檢測光反應(yīng)的產(chǎn)物,即葉綠體中的ATP、NADPH含量來定量判定,而ATP、NADPH參與碳反應(yīng)中三碳酸的還原。1234(3)根據(jù)圖示的縱坐標(biāo),本研究中的Rubisco酶活性是以酶蛋白在單位時間內(nèi)消耗的CO2量來衡量的。該酶在碳反應(yīng)中發(fā)揮作用,光合作用碳反應(yīng)的場所是葉綠體基質(zhì)。由圖分析可得,低溫(6

℃)處理會抑制光合作用的原因主要包括兩方面:一方面,低溫會導(dǎo)致光能轉(zhuǎn)化效率下降,從而引起光反應(yīng)減弱;另一方面,低溫還能降低Rubisco酶的活性,Rubisco酶能催化CO2和五碳糖反應(yīng),從而導(dǎo)致碳反應(yīng)速率下降。(4)把實驗組溫度從6

℃升高到25

℃,發(fā)現(xiàn)光合作用強度與對照組的數(shù)據(jù)差距明顯,可能的原因是低溫使光合色素含量下降,導(dǎo)致光反應(yīng)速率降低,進(jìn)而導(dǎo)致光合作用強度降低。12343.(2024浙江金華十校一模)生菜營養(yǎng)豐富,是很常見的食用蔬菜,生菜適于大城市設(shè)施農(nóng)業(yè)水培種植。某農(nóng)業(yè)研究基地對生菜的光合特性進(jìn)行了如下研究。取長勢相同的5組盆栽生菜,編號A~E,每組15株,并對光源進(jìn)行不同層數(shù)白紗布遮擋,A至E的遮光率分別為0%、32.4%、54.1%、64.4%、84.2%,其他條件相同且適宜,培養(yǎng)一段時間后,進(jìn)行多項指標(biāo)的檢測。請回答下列問題。(1)生菜的實際光合作用強度可用__________________________________

表示。

單位時間內(nèi)通過光合作用制造糖類等有機物的量(單位時間內(nèi)固定的CO2量、單位時間內(nèi)產(chǎn)生的O2量)1234(2)每組選取5株生菜的基部功能葉片(已成熟且未衰老),測得的各組凈光合速率(Pn)如下圖所示。結(jié)果顯示,隨著光強度的降低,Pn值呈

趨勢,E組生菜葉片的光合作用強度

(填“大于”“小于”或“等于”)細(xì)胞呼吸強度。已知E組生菜不能正常生長,結(jié)合題中信息分析其原因是______________________________________________________________________________________________________。

下降大于光強度太弱,導(dǎo)致葉片積累的有機物的量小于根莖消耗的有機物的量,使整株植物含有的有機物總量降低1234(3)已知遮光處理會導(dǎo)致以藍(lán)紫光為主的短波長光比例增加,葉綠素b對短波長光的吸收峰值高于葉綠素a。另取每組5株生菜的基部功能葉片,提取綠葉中的色素并進(jìn)行含量的檢測。提取色素的原理是

。(綠葉中的)色素能夠溶解在有機溶劑中1234結(jié)合表中檢測結(jié)果分析,在遮光培養(yǎng)的過程中,生菜會

來提高捕獲光能的能力,以適應(yīng)弱光環(huán)境。

組別葉綠素a含量/(mg·g-1)

葉綠素b含量/(mg·g-1)葉綠素a/葉綠素bA1.430.403.56B1.570.493.20C1.720.582.97D1.760.612.89E1.820.652.8提高葉綠素的含量及提高葉綠素b所占的比例1234(4)再取每組5株生菜基部功能葉片,測定氣孔導(dǎo)度(表示氣孔張開的程度,簡稱Gs)和胞間CO2濃度(簡稱Ci),結(jié)果如下圖所示。隨著光強度的減弱,胞間CO2濃度逐漸增大,從光合作用反應(yīng)過程的角度分析,出現(xiàn)這種變化的原因是光強度的減弱導(dǎo)致

。

光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP、NADPH減少,使碳反應(yīng)速率變慢,從而使CO2的固定減少

1234解析

(1)生菜的實際光合作用強度可以表示為單位時間內(nèi)葉綠體固定的CO2量或產(chǎn)生的O2量以及生成的糖類等有機物的量。(2)由柱形圖可知,隨著遮光率的增大,光強度逐漸降低,Pn值呈下降的趨勢;Pn為凈光合速率,凈光合速率=總光合速率-呼吸速率,E組生菜葉片凈光合速率大于0,說明光合速率大于呼吸速率;結(jié)合題干信息和圖形分析可知,由于光強度太弱,導(dǎo)致葉片積累的有機物的量小于其他器官消耗的有機物的量,使整株植物含有的有機物總量降低,因此雖然E組生菜葉片的光合作用強度大于細(xì)胞呼吸強度,但E組生菜仍不能正常生長。1234(3)綠葉中的光合色素能夠溶解在有機溶劑中,因此常用95%酒精作提取劑提取色素。據(jù)表分析,與A組(遮光率為0%)相比,其他遮光組隨著遮光程度增加,葉綠素含量增加,故據(jù)此推測,在遮光培養(yǎng)的過程中,生菜會通過提高葉綠素的含量及提高葉綠素b所占的比例來提高捕獲光能的能力,以適應(yīng)弱光環(huán)境。(4)CO2是碳反應(yīng)的原料,據(jù)圖可知,隨著光強度的減弱,胞間CO2濃度逐漸增大,原因是光強度的減弱導(dǎo)致光反應(yīng)速率降低,光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP、NADPH減少,使碳反應(yīng)速率變慢,從而使CO2的固定減少,胞間CO2濃度升高。12344.(2022浙江1月選考)不同光質(zhì)及其組合會影響植物代謝過程。以某高等綠色植物為實驗材料,研究不同光質(zhì)對植物光合作用的影響,實驗結(jié)果如圖1,其中氣孔導(dǎo)度大表示氣孔開放程度大。該高等植物葉片在持續(xù)紅光照射條件下,用不同單色光處理(30s/次),實驗結(jié)果如圖2,圖中“藍(lán)光+綠光”表示先藍(lán)光后綠光處理,“藍(lán)光+綠光+藍(lán)光”表示先藍(lán)光再綠光后藍(lán)光處理。圖1圖21234回答下列問題。(1)高等綠色植物葉綠體中含有多種光合色素,常用

方法分離。光合色素吸收的光能轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中的化學(xué)能,可用于碳反應(yīng)中

的還原。

(2)據(jù)圖1分析,相對于紅光,藍(lán)光照射下胞間CO2濃度低,其原因是

。

氣孔主要由保衛(wèi)細(xì)胞構(gòu)成,保衛(wèi)細(xì)胞吸收水分,氣孔開放,反之關(guān)閉。由圖2可知,綠光對藍(lán)光刺激引起的氣孔開放具有阻止作用,但這種作用可被

光逆轉(zhuǎn)。由圖1、圖2可知,藍(lán)光可刺激氣孔開放,其機理是藍(lán)光可使保衛(wèi)細(xì)胞光合產(chǎn)物增多,也可以促進(jìn)K+、