當(dāng)前位置： 2023年天津市五所重點(diǎn)校高考生物一模試卷> 試題詳情

提高作物的光合作用強(qiáng)度是解決全球糧食危機(jī)的重要措施。
（1）正常光照情況下，光合色素吸收的光能主要用途有：將光能轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存在
ATP、NADPH
ATP、NADPH
中的活躍化學(xué)能，從而將CO₂和H₂O合成糖類等有機(jī)物。強(qiáng)光會(huì)破壞葉綠體的結(jié)構(gòu)，葉綠素非光化學(xué)猝滅機(jī)制（NPQ）能將植物吸收的多余光能以
熱能
熱能
形式散失，這種光保護(hù)機(jī)制與類囊體蛋白PsbS含量、葉黃素循環(huán)密切相關(guān)，其機(jī)理如圖1所示。

（2）催化葉黃素循環(huán)的關(guān)鍵酶VDE和ZEP活性受pH影響，VDE在pH≤6.5時(shí)被活化，在pH=7.0時(shí)失活，ZEP最適pH為7.5。強(qiáng)光下，
水光解產(chǎn)生H⁺增加
水光解產(chǎn)生H⁺增加
導(dǎo)致類囊體pH降低，若要檢測(cè)此時(shí)葉綠素的含量是否發(fā)生變化，最簡(jiǎn)單的方法是
紙層析
紙層析
法。
（3）當(dāng)光照強(qiáng)度由過(guò)強(qiáng)變?yōu)檫m宜時(shí)，由于NPQ不能立即解除導(dǎo)致暗反應(yīng)速率明顯下降。為了使NPQ在光照強(qiáng)度變化時(shí)及時(shí)終止，科研人員將VDE、PsbS和ZEP的融合基因（VPZ）與T-DNA連接（圖2），原因是T-DNA導(dǎo)入煙草細(xì)胞后，
可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞的染色體上
可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞的染色體上
，篩選獲得一系列轉(zhuǎn)基因煙草。通過(guò)雜交實(shí)驗(yàn)，初步鑒定轉(zhuǎn)基因煙草VPZ的拷貝數(shù)。轉(zhuǎn)基因煙草甲自交，子代中具有抗除草劑特性的植株占
3
4
3
4
，則初步判斷甲植株為VPZ單拷貝（單個(gè)基因）插入。轉(zhuǎn)基因煙草乙與野生型煙草雜交，子代轉(zhuǎn)基因植株比例為
3
4
，請(qǐng)?jiān)趫D3中畫(huà)出VPZ在乙植株染色體上的位置。與野生型相比，轉(zhuǎn)基因煙草所有VPZ株系均顯示出VDE、PsbS和ZEP的過(guò)表達(dá)，使煙草在光照由強(qiáng)變?nèi)醯牟▌?dòng)中，光合速率提高，是因?yàn)楣庹諟p弱，光反應(yīng)減弱，pH升高，
VDE活性降低，ZEP活性增強(qiáng)，玉米黃素減少
VDE活性降低，ZEP活性增強(qiáng)，玉米黃素減少
，NPQ快速解除，從而使更多光能用于CO₂固定。

【考點(diǎn)】光合作用的影響因素及應(yīng)用；光合作用原理——光反應(yīng)、暗反應(yīng)及其區(qū)別與聯(lián)系．

【答案】ATP、NADPH；熱能；水光解產(chǎn)生H⁺增加；紙層析；可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞的染色體上；

；VDE活性降低，ZEP活性增強(qiáng)，玉米黃素減少

【解答】

【點(diǎn)評(píng)】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：34引用：3難度：0.6

相似題

1．研究發(fā)現(xiàn)，綠色植物中RuBP羧化酶具有雙重活性，催化如圖甲所示的兩個(gè)方向的反應(yīng)，反應(yīng)的相對(duì)速度取決于O₂和CO₂的相對(duì)濃度。淀粉和蔗糖是光合作用的兩個(gè)主要末端產(chǎn)物。淀粉和蔗糖生物合成的兩條途徑會(huì)競(jìng)爭(zhēng)共同底物磷酸丙糖（如圖乙）。磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)器將1分子磷酸丙糖運(yùn)出葉綠體的同時(shí)，將1分子Pi運(yùn)回葉綠體，是調(diào)控磷酸丙糖運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵結(jié)構(gòu)。分析回答下列問(wèn)題：

（1）圖甲所示的RuBP羧化酶參與圖乙中的

過(guò)程，它的作用原理是

。
（2）在RuBP羧化酶催化下，C₅與O₂反應(yīng)形成的C₂進(jìn)入線粒體放出CO₂，稱之為光呼吸。據(jù)圖推斷，O₂與CO₂比值

（填“高”或“低”）時(shí)，利于光呼吸而不利于光合作用，理由是

。請(qǐng)據(jù)此提出兩條提高大棚蔬菜生產(chǎn)量的具體措施：

和

。
（3）分析圖乙可知，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，上采取適量施加磷肥的措施，有利于提高水果的甜度，理由是

。
發(fā)布：2024/11/7 8:0:2組卷：11引用：1難度：0.6
解析

2．花生常因與其他作物間作、套種而造成遮光問(wèn)題，某科研小組為探究苗期不同遮光程度對(duì)花生光合作用速率的影響，選取花育22號(hào)花生品種作為實(shí)驗(yàn)材料，將長(zhǎng)勢(shì)相似的幼苗隨機(jī)分為A、B、C三組，遮光率分別為0、50%、85%，遮光時(shí)間從花生出苗到花針期（出苗后30天）。拆除遮陰網(wǎng)后用不同光照強(qiáng)度照射三組花生幼苗并測(cè)定光合速率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）葉綠素主要分布在葉綠體的

上，其功能是

。
（2）光照強(qiáng)度約為1000μmol?m^-2?s^-1的條件下，B、C兩組幼苗的生長(zhǎng)速度理論上相同，理由是

。
（3）實(shí)驗(yàn)中當(dāng)光照強(qiáng)度大于1200μmol?m^-2?s^-1，隨花生苗期遮光程度增強(qiáng)，花生植株對(duì)光能的利用率

。若在林蔭下種植該品種花生，為利于增產(chǎn)可采取的有效措施是

。
（4）為進(jìn)一步闡明遮光處理對(duì)光合作用的影響機(jī)理，遮光處理一段時(shí)間后研究者進(jìn)行了相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定（RUBP羧化酶催化CO₂的固定），數(shù)據(jù)如表：

光照強(qiáng)度葉綠素含量（mg?g^-1） C₃的最大消耗速率
（μmol?m^-2?s^-1） RUBP羧化酶活性（μmol?min^-1g^-1）

對(duì)照組 1.97 32.5 510

遮光50% 2.30 15.8 320

遮光85% 2.76 10.2 180

①曲線圖中，較強(qiáng)光照強(qiáng)度下，B、C組的光合速率低于A組的原因是

。
②曲線圖中，光照強(qiáng)度低于600μmol?m^-2?s^-1的條件下，C組光合作用速率較高的原因是

。

發(fā)布：2024/11/7 8:0:2組卷：12引用：1難度：0.6

解析

3．為了研究高CO₂濃度對(duì)綠色植物光合速率的影響，某研究小組將長(zhǎng)勢(shì)相同的同種植物的盆栽苗分為甲、乙兩組，甲組置于高CO₂濃度（5000μLCO₂?L^-1）下，乙組置于自然空氣CO₂濃度（360μLCO₂?L^-1）下，其它條件保持相同且適宜，培養(yǎng)9～10天后，再把甲乙兩組都放在自然空氣CO₂濃度條件下，測(cè)定兩組植物在不同光強(qiáng)下的光合速率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。回答下列問(wèn)題：

（1）RuBP羧化酶是固定CO₂的酶，該酶分布在

，為了探究暗反應(yīng)中CO₂轉(zhuǎn)化成的第一種物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)思路為：給盆栽苗提供¹⁴CO₂，并于適宜時(shí)間后檢測(cè)細(xì)胞中的放射性物質(zhì)，當(dāng)結(jié)果為

時(shí)即可得出結(jié)論。
（2）據(jù)圖分析，該實(shí)驗(yàn)測(cè)定的是CO₂

（填“吸收”或“消耗”）速率。光強(qiáng)為0時(shí)，甲、乙兩組結(jié)果相同，說(shuō)明

；光強(qiáng)為100Klx時(shí)，乙組光合作用消耗的CO₂來(lái)自

。
（3）據(jù)圖分析，在光強(qiáng)大于0時(shí)，乙組的光合速率始終大于甲組，推測(cè)原因可能是高CO₂濃度（5000μLCO₂?L^-1）導(dǎo)致葉綠體中

（物質(zhì)變化）。
（4）農(nóng)田中增施農(nóng)家肥可以促進(jìn)植物的光合作用，原因是

。
發(fā)布：2024/11/7 8:0:2組卷：1引用：1難度：0.5
解析

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光照強(qiáng)度	葉綠素含量（mg?g^-1）	C₃的最大消耗速率（μmol?m^-2?s^-1）	RUBP羧化酶活性（μmol?min^-1g^-1）
對(duì)照組	1.97	32.5	510
遮光50%	2.30	15.8	320
遮光85%	2.76	10.2	180