Question

17．關于光合作用的問題
水稻產(chǎn)量的95%來自于葉片的光合作用．圖20表示水稻葉肉細胞光合作用過程模式圖，其中字母表示物質(zhì)，數(shù)字表示生理過程．據(jù)圖20回答問題：

（1）寫出下列編號所代表的內(nèi)容：BO₂   FADP  ③三碳化合物的還原
（2）關于物質(zhì)C的代謝與轉(zhuǎn)運功能的敘述，正確的有ABC（多選）．
A．過程①④可以維持類囊體中C物質(zhì)的高濃度梯度
B．通道⑤屬于物質(zhì)G的合成酶
C．C物質(zhì)濃度梯度的維持有利于暗反應的進行
D．細胞基質(zhì)中C物質(zhì)濃度高于類囊體中
葉片器官的突變對水稻的光合作用、生長發(fā)育都會產(chǎn)生重要的影響．
研究者發(fā)現(xiàn)一種水稻葉片黃化突變體，他們在水稻發(fā)育的抽穗期（產(chǎn)生穗粒期），分別取100株的突變體與野生型水稻進行實驗研究，光合色素、光合效率、葉綠素熒光強度進行檢測．實驗結(jié)果見下列三表．[表一為一個小時內(nèi)，每平方葉片吸收二氧化碳量；表二為光合色素含量的系列數(shù)值．]
表一：野生型與突變體在抽穗期凈光合速率日變化（mmol/m2•h）

材料	9：00-10：00	11：00-12：00	13：00-14：00	15：00-16：00
突變體	18.12	24.13	28.15	25.79
野生型	18.16	22.79	24.75	20.76

表二：野生型與突變體在抽穗期的光合色素含量（mg/g′FW）

材料	葉綠素a	葉綠素b	總?cè)~綠素	類胡蘿卜素	葉綠素a/b	葉色
突變體	2.56	0.37	2.93	0.60	6.91	黃綠色
野生型	4.18	1.02	5.20	0.78	4.09	綠色

（3）突變體的葉色相對野生型而言，顏色顯著偏黃，這是因為葉綠素含量較低所致．
（4）突變體雖然葉色偏黃，但光合作用的效率高于野生型，從光合色素的指標來看，主要是因為a/b數(shù)值較高；從光反應的機制來看，與葉綠素a色素主要參與光反應有關．
（5）在突變體凈光合效率與野生型凈光合速率差異最大的時間段（見表一），若突變體與野生型水稻葉片面積均為1平米的條件下，1個小時之后，突變體比野生型水稻凈合成有機物（葡萄糖）多出150.9毫克．
葉綠素熒光是指葉綠素反射光現(xiàn)象．以強光照處理葉綠素濾液后測得的熒光強度稱為最大熒光強度．
表三：野生型與突變體在抽穗期葉綠素熒光指數(shù)

材料	Fm（最大熒光強度）
突變體	298.4
野生型	408.6

（6）由上述三表的數(shù)據(jù)及其光合作用機制進行分析，熒光現(xiàn)象與光合作用的關系是ABD（多選）．
A．葉綠素分子吸收的光能未能全部轉(zhuǎn)化為化學能     B．熒光強度與二氧化碳固定效率呈負相關
C．光強越低，突變體對光能的利用率越強于野生型   D．熒光強度的大小可能與葉綠素種類的比例有關．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：A是水，B是氧氣，C是H⁺，D是NADPH，E是NADP⁺，F(xiàn)是ADP，G是ATP，I是五碳化合物，H是三碳化合物．①表示水的光解，②表示二氧化碳的固定，③表示三碳化合物的還原，④表示H⁺的吸收，⑤表示ATP合成酶．

解答 解：（1）據(jù)圖分析，B是氧氣，F(xiàn)是ADP，③表示三碳化合物的還原．
（2）A、①表示水的光解，④表示H⁺的吸收，C是H⁺，可以維持類囊體中C物質(zhì)的高濃度梯度，A正確；
B、G是ATP，⑤表示ATP合成酶，B正確；
C、H⁺的濃度梯度的維持有利于NADPH的形成，有利于暗反應的進行，C正確；
D、H⁺的通過主動運輸進入類囊體中，細胞基質(zhì)中C物質(zhì)濃度低于于類囊體中，D錯誤．
故選：ABC．
（3）據(jù)表分析，突變體的葉綠素含量較低，葉色相對野生型而言，顏色顯著偏黃．
（4）據(jù)表一和表二分析，從光合色素的指標來看，突變體的葉綠素a與葉綠素b的比值數(shù)值較高，從光反應的機制來看，與葉綠素a色素主要參與光反應有關，所以突變體雖然葉色偏黃，但光合作用的效率高于野生型．
（5）突變體凈光合效率與野生型凈光合速率差異最大的時間段為15：00-16：00，兩者的光合作用速率差距為25.79-20.76=5.03mmol/m2•h，根據(jù)光合作用反應式可知，突變體與野生型水稻葉片面積均為1平米的條件下，1個小時之后，突變體比野生型水稻凈合成有機物（葡萄糖）多出的量為5.03×180÷6=150.9毫克．
（6）A、葉綠素熒光是指葉綠素反射光現(xiàn)象，據(jù)表分析葉綠素分子吸收的光能未能全部轉(zhuǎn)化為化學能，A正確；
B、熒光強度越強光反應越弱，二氧化碳固定越少，光合作用速率越低，反之，則越高，故熒光強度與二氧化碳固定效率呈負相關，B正確；
C、光強越低，葉綠素含量越多越利于光合作用，突變體對光能的利用率越弱于野生型，C錯誤；
D、據(jù)表分析，熒光強度的大小可能與葉綠素種類的比例有關，D正確．
故選：ABD．
故答案為：
（1）O₂    ADP   三碳化合物的還原
（2）ABC 
（3）葉綠素含量較低
（4）a/b  葉綠素a
（5）150.9 
（6）ABD

點評 本題主要考查光合作用的過程，意在強化學生對光合作用全過程的識記、理解與掌握．