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为了探明臭柏幼苗在遮荫处理下的光合特性,通过盆栽实验...[高三][生物]
收录时间:2021-12-21    答题:高三生物(曲老师)

【题目】为了探明臭柏幼苗在遮荫处理下的光合特性,通过盆栽实验,测定了 75% 遮荫处理下臭柏的叶面积、叶绿素含量等生理指标。实验结果如下表所示。请分析回答:

 

株叶面积(cm2

总叶绿素

mg•g-1FW

胞间CO2浓度

μmol•mol-1

净光合速率

μmol•m-2•s-1

75%遮荫

3715

167

297

447

自然条件

2856

141

178

1405

 

 

1)叶绿素中含量较多的色素是_________。光反应的产物中用于暗反应的有_________

2)自然条件下胞间CO2浓度更低,推测其原因是_________75%遮荫处理一段时间后,臭柏幼苗产生的有利于提升光能利用率的变化是_________

3)为了进一步研究臭柏光合作用O2产生和CO2吸收的部位,有人设计了“叶绿体膜和叶绿体基质”离体实验。实验I:用酶破坏细胞壁,离心分离叶绿体;实验II:用充分研磨的方法破坏细胞,离心分离生物膜。在适宜光照的条件下,分别检测两组实验装置是否产生O2和吸收CO2,预测实验结果并分析原因:

实验I_________,原因是_________

实验II_________,原因是_________

 

【答案】叶绿素a    还原氢(或者[H]或者NADPH)和ATP    光照强度大,净光合率高,消耗CO2较快    总叶绿素含量增加,叶面积增大    实验I:既有O2的产生,也有CO2的吸收    叶绿体类囊体膜完整,叶绿体基质得以保留;(补充答案:叶绿体完整,光合作用能正常进行)    实验II:能产生O2,但不能吸收CO2    叶绿体被破坏,分离只得到破碎的类囊体膜,叶绿体基质流失(补充答案:实验II中只有类囊体膜,无叶绿体基质,只能进行光反应)   

【解析】

分析表格数据可知:在75%遮荫条件下,株叶面积、总叶绿素及胞间CO2浓度均高于自然条件,但净光合速率遮荫条件低于自然条件。

1)叶绿素中含量较多的色素是叶绿素a;光反应的产物有[H]ATPO2,其中[H]ATP可用于暗反应中C3的还原;

2)据表格数据可知,自然条件下植物的净光合速率较遮荫条件高,原因是光照强度较强,植物光合作用较强,故消耗CO2也较快;据表格可知:75%遮荫处理一段时间后,臭柏幼苗的总叶绿素含量增加,叶面积增大,这些变化均有利于提升光能利用率;

(3)光合作用O2产生和CO2吸收的部位分别是叶绿体类囊体薄膜和叶绿体基质;实验I用酶破坏细胞壁,离心分离得到叶绿体;实验II用充分研磨的方法破坏细胞,离心分离生物膜,再将其置于适宜光照的条件下,则预测实验结果为:

因实验I叶绿体完整,光反应和暗反应均可正常进行,故既有O2的产生,也有CO2的吸收;

:实验II中只有类囊体膜,无叶绿体基质,只能进行光反应,故该组只能产生O2,但不能吸收CO2