1. 3.5亿年前,大气中O2浓度显著增加,CO2浓度明显下降成为限制植物光合速率的重要因素。核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶( Rubisco)是一种催化 CO2 固定的酶,在低浓度CO2 条件下,催化效率低。有些植物在进化过程中形成了CO2 浓缩机制,极大地提高了 Rubisco所在局部空间的CO2 浓度,促进了CO2 的固定。请回答:
(1) 有一些植物(C4 植物)具有图1所示的CO2 浓缩机制,在叶肉细胞中,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)可将 HCO3-转化为有机物,该有机物经过一系列的变化,最终进入相邻的维管束鞘细胞释放CO2 , 提高了Rubisco附近的CO2浓度,已知PEP与无机碳的结合力远大于 RuBP(C5)。

①图1所示植物无机碳的固定场所有

②玉米有类似的CO2浓缩机制,据此可以推测,夏天中午玉米可能(填“存在”或“不存在”)“光合午休”现象,原因是

③C4 植物叶片中只有维管束鞘细胞内出现淀粉粒,叶肉细胞没有淀粉粒,原因是

(2) 蓝细菌具有图 2 所示的CO2 浓缩过程。

①光合片层是蓝细菌细胞内的一种生物膜,其上有光合色素,可推测其功能类似于高等植物的,蓝细菌具有的光合色素有,光合色素在光合作用中的功能是

②CO2依次以方式通过蓝细菌细胞膜和光合片层膜。蓝细菌的CO2浓缩机制可提高羧化体中 Rubisco周围的CO2浓度,从而促进

【考点】
物质进出细胞的方式的综合; 影响光合作用的环境因素; 光合作用原理的应用;
【答案】

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3. 叶片是植物最容易受环境变化影响而发生变化的器官,其形态和结构特性的差异最能体现植物对光环境的适应性。某科研人员以山药植株为研究对象探究光照对叶片的影响。
(1) 光反应将光能转化为活跃的化学能储存在中。卡尔文循环中每输出1个三碳糖分子,便有个五碳糖合成。下列关于光反应和碳反应的叙述,正确的是

A. 光反应依赖于膜结构的完整性

B. 光反应产生的氧气中的氧来自水和环境中的CO2

C. 改用弱光条件,碳反应的速率不受影响

D. 夏季中午,植物叶片气孔关闭,光合速率下降的主要原因是 CO2吸收减少

(2) 以下是该科研人员针对某课题进行的一组实验。

分组

CK

T1

T2

对山药植株处理

不做遮光处理

遮光率为30%~45%的三针遮阳网处理

遮光率为55%~70%的五针遮阳网处理

①5月露天种植后于 90、105、120、135、150d每日中午11:00取样, 测定叶片面积。该实验的实验目的是:探究

②关于该实验的叙述,正确的是

A. 山药植株的叶片会变小以适应低光照环境

B. 同一组的山药植株在不同高度取样时光照强度相同

C. 山药叶片面积的变化是通过基因的选择性表达实现的

D. 实验前需要比较CK,T1 , T2组的山药叶片面积是否具有显著差异

(3) 按照以上分组和取样,测定每组叶片叶绿素含量,结果如图。据图分析:

①山药叶片通过来补偿低光照对光合作用的影响。叶绿素含量的变化主要直接影响从而影响光合效率。

②研究者还发现低光照强度下的山药叶肉细胞的叶绿体基粒片层数显著增加,这说明山药叶肉细胞能通过(从结构与功能观角度回答) 来适应弱光环境。

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