核“芯”2光合作用大題(時間：35分鐘)1.(2022·稽陽聯誼)圖A為菠菜葉肉細胞及光合作用示意圖，序號①②表示葉肉細胞內的兩種基質；圖B為菠菜兩個不同品種甲和乙的表觀(凈)光合速率與光強度關系圖。(2)依據圖A，光合作用相關的酶分布于___中(填“①”或“②”)，其中Rubisco酶是碳(暗)反應的關鍵酶，也是菠菜葉片中含量最豐富的蛋白質，它的活性受____________________影響，因此在黑暗條件下碳(暗)反應難以正常進行。(3)甲、乙兩種菠菜單獨種植時，依據圖B，如果種植密度過大，那么凈光合速率下降幅度較大的是________。因此，菠菜高產種植的關鍵要素之一是播種稀密均勻。但研究發現，如果將部分葉片遮光反而會提高非遮光葉片的二氧化碳同化速率，其主要原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。(1)可利用菠菜葉片下表皮保衛細胞做“觀察葉綠體”的實驗，因為其葉綠體________(填“大而密”“大而稀”“小而密”或“小而稀”)。還可利用菠菜烘干葉片提取并分離光合色素，研磨過程中需加入________以保護色素；也可用光電比色法測定葉綠素含量，用單位時間單位葉綠素含量消耗的___________表示光合速率。大而稀碳酸鈣二氧化碳量②光照或ATP和NADPH甲

部分遮光的葉片其呼吸速率大于光合速率，有機物的消耗量大于生成量，因此在一定程度上促進非遮光部位的有機物輸出，進而促進二氧化碳的同化速率解析

葉綠體大而稀更便于觀察形態結構。從圖B中可以看出，在光強度減弱時甲的凈光合速率受影響更顯著，所以種植密度大時葉片遮蓋，導致光照減弱，甲的下降幅度更大。2.(2022·金華十校模考)人類活動正在干擾和破壞臭氧的自然平衡，導致到達地面的紫外線輻射強度增加。有研究者研究了不同強度紫外線對佛手光合作用的影響。設置了自然光照(CK)、紫外線強度增強25%組(R1)、紫外線強度增強50%組(R2)三組，每組處理3個重復，連續處理56天，實驗結果如下表所示。組別葉綠體形態葉綠素含量CK緊貼細胞邊緣，呈長橢圓形，膜結構完整1.6[mg·(FW)－1]R1明顯腫脹變形，葉綠體膜完整性有輕微破壞，基粒松散1.2[mg·(FW)－1]R2腫脹加劇，葉綠體膜邊緣模糊部分破損缺失；基粒膨脹松散，類囊體模糊不清0.7[mg·(FW)－1](1)該實驗的因變量是__________________________。(2)據實驗結果推測，紫外線照射導致葉綠素含量下降的原因是___________________________________________________________________。(3)為進一步研究紫外線對葉綠體活力的影響，需將得到的葉綠體置于0.35mol·L－1NaCl(等滲)溶液中，其目的是_______________________。(4)葉綠素具有____________________的功能，因此可預測R2組的光合速率下降。取R2組的類囊體分析，發現發生在類囊體基質中水的光解速度下降，由此判斷，在相同光照條件下R2組類囊體基質的平均pH________(填“大于”“小于”或“等于”)CK組；同時發現，R2組ATP合成酶數量下降，ATP合成酶由親水頭部和嵌入膜內的疏水尾部組成，說明這是一種________分子。葉綠素含量、葉綠體形態紫外線破壞了基粒(或類囊體膜)的結構，同時紫外線可能直接破壞了葉綠素保證葉綠體的正常形態吸收(傳遞)和轉化光能大于兩性解析

(1)分析表格，不同強度紫外線處理后，葉綠體形態和葉綠素含量均發生變化，可知該實驗的因變量是葉綠體形態和葉綠素含量。(2)分析表格，與自然光對照組相比，用紫外線處理后，葉綠體膜、類囊體、基粒破壞嚴重，造成葉綠素含量下降，另外，紫外線照射也可能直接破壞葉綠素分子，最終導致葉綠素含量下降。(3)等滲溶液是指外界溶液與膜內滲透壓相同的溶液，將葉綠體置于0.35mol·L－1NaCl(等滲)溶液中，葉綠體不發生滲透作用，能保證葉綠體的正常形態。(4)葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b，具有吸收(傳遞)和轉化光能的功能。水光解后生成H＋和O2，產生的H＋使類囊體基質內pH下降，R2組水的光解速率下降，則類囊體基質的H＋濃度下降，pH大于對照組。ATP合成酶由親水頭部和嵌入膜內的疏水尾部組成，說明這是一種兩性分子，同時具有親水性和疏水性。3.(2022·諸暨診斷)實驗室中，用不同頻率的閃光(Hz＝光照－黑暗交替次數/s，光照和黑暗的持續時間相等)照射某植物葉片，在其他條件適宜時，測得葉片的光合速率(CO2μmol·m－2·s－1)變化如下圖，據圖回答下列問題：(1)在頻閃的光照階段，氮與________離子參與組成的環式結構使葉綠素能夠吸收光能，用于驅動_________和ATP、NADPH的合成；RuBP(五碳糖)羧化酶將CO2轉變為羧基加到________________分子上，反應形成的產物被還原為糖類，很多植物合成的糖類通常會以________的形式臨時儲存在葉綠體中，假如以大量可溶性糖的形式存在，則可能導致葉綠體吸水漲破。鎂水的光解五碳糖(RuBP)淀粉(2)在閃光頻率為0.1Hz的黑暗階段，該植物________(填“能”或“不能”)合成三碳糖，該階段植物________(填“有”或“沒有”)氧氣產生。當閃光頻率大于1Hz后，光照條件下的光合速率和黑暗條件下的光合速率相等，

原因是__________________________________________________________________________________。(3)將植物葉片置于透明的密閉容器中，給予2Hz閃光頻率，在其他條件適宜時，測得葉片的光合速率逐漸下降，

原因是___________________________________________________________________________________________________。能沒有光照條件下產生的ATP和NADPH能完全滿足黑暗條件下碳(暗)反應對ATP和NADPH的需求

葉片光合作用消耗CO2的速率大于細胞呼吸產生CO2的速率，容器中CO2的濃度降低，葉片光合速率逐漸降低解析(1)氮與鎂離子參與組成的環式結構使葉綠素能夠吸收光能，從而促進光合作用的光反應階段NADPH、ATP的合成和水的光解；在碳(暗)反應階段，RuBP(五碳糖)羧化酶將CO2轉變為羧基加到五碳糖(RuBP)分子上，反應形成1個六碳分子，六碳分子隨即分解為2個碳酸，三碳酸被還原為三碳糖；很多植物合成的糖類通常會以淀粉的形式臨時儲存在葉綠體中。(2)在閃光頻率為0.1Hz的黑暗階段，該植物仍然可以進行碳(暗)反應，仍能合成三碳糖，此時不進行光反應，沒有氧氣產生。當閃光頻率大于1Hz后，光照條件下產生的ATP和NADPH能完全滿足黑暗條件下碳(暗)反應對ATP和NADPH的需求，光照條件下的光合速率和黑暗條件下的光合速率相等。(3)將植物葉片置于透明的密閉容器中，給予2Hz閃光頻率，葉片光合作用消耗CO2的速率大于細胞呼吸產生CO2的速率，容器中CO2的濃度降低，葉片光合速率逐漸降低。4.(2022·杭州質檢)小球藻是一種單細胞藻類，常用于光合作用的相關研究。回答下列問題：實驗18O的比例H2OKHCO3和K2CO2O210.850.620.8620.200.400.2030.200.570.20(1)為研究光合作用釋放的O2來源于什么物質，魯賓等以小球藻為實驗材料，用18O標記的K2CO3、KHCO3、H2O進行了三組實驗，結果如表所示。分析表中數據可知光合產物O2中的氧來源于________，判斷依據是_________________________________________。實驗中小球藻光合作用所需CO2來源于_________________(填場所)。若在光源和小球藻之間放置紅色濾光片而獲得單一波長的紅光。則小球藻產生O2的速率將________。H2O

O2中18O的比例與H2O中18O的比例基本一致降低細胞外、線粒體(2)為研究光合作用中碳的同化和去向，卡爾文等用14CO2處理小球藻不同時間，隨后_________________(填“停止光照”“加熱殺死小球藻”或“停止光照或加熱殺死小球藻”)從而終止反應。通過雙向紙層析分離小球藻中的有機物，進行放射自顯影處理后形成若干斑點，每個斑點對應一種化合物，結果如圖所示。據甲圖分析，含量最多的化合物最可能是________(填圖中字母)。已知，點樣處位于上圖濾紙的左下角；雙向紙層析是第一次層析后，將濾紙旋轉90度進行第二次層析的方法；層析液中溶解度越大的物質在濾紙上擴散得越快。據圖分析兩次層析過程中使用________(填“相同”或“不同”)的層析液，判斷依據是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。若干斑點在水平方向上的擴散距離無明顯差異，而在垂直方向上差異明顯(或若干斑點在垂直方向擴散距離無明顯差異，而在水平方向上差異明顯)加熱殺死小球藻A不同解析

(1)根據表中數據，光合產物O2中18O的比例與原料H2O中18O的比例基本一致，因此可說明光合產物O2來源于H2O。實驗中小球藻光合作用所需CO2來源于線粒體和細胞外。經紅色濾光片濾光后，小球藻可利用的光能減少，因而產生O2的速率降低。(2)為研究光合作用中碳的同化和去向，卡爾文等用14CO2處理小球藻不同時間，隨后加熱殺死小球藻，防止反應繼續進行，如果停止光照，小球藻還是會