Question

11．研究人員發(fā)現(xiàn)某植物的一株突變型植株，在溫度適宜和大氣 CO₂濃度條件下，利用該植株和野生型植株進(jìn)行探究光強(qiáng)度對(duì)光合作用的影響，得到如圖所示的結(jié)果．
請(qǐng)回答：
（1）對(duì)該突變型植物和野生型植物進(jìn)行色素提取和分離后，發(fā)現(xiàn)濾紙條上自上而下第四條色素帶差異明顯，說(shuō)明該突變型植株缺少葉綠素b（填色素名稱）．若以該色素對(duì)不同波長(zhǎng)的光的吸收率為縱坐標(biāo)，以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，所得曲線稱為葉綠素b的吸收光譜．
（2）在光反應(yīng)時(shí)，NADP⁺的作用是作為H⁺和e^-的受體或作為氫受體．若碳反應(yīng)形成12個(gè)3-磷酸甘油酸分子，經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜變化，可以被還原成12個(gè)三碳糖磷酸，大部分三碳糖
磷酸再生成 RuBP 分子，以保證卡爾文循環(huán)持續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行，離開(kāi)卡爾文循環(huán)的三碳糖磷酸運(yùn)出葉綠體后大部分轉(zhuǎn)變成蔗糖（填物質(zhì)名稱）．
（3）從圖中曲線可以得出，當(dāng)光強(qiáng)度為 m 時(shí)突變型植株的放氧速率比野生型植株更快，此時(shí)葉綠體的類囊體膜上產(chǎn)生的NADPH和ATP消耗也更快．當(dāng)光強(qiáng)度大于 n 點(diǎn)時(shí)，突變型植株的光合速率大于野生型植株，其原因可能是突變型植株的RuBP含量或酶含量大或酶活性強(qiáng)（寫(xiě)出一項(xiàng)）．

Answer 1

分析 1、卡爾文循環(huán)是光合作用中碳反應(yīng)的一部分．反應(yīng)場(chǎng)所為葉綠體內(nèi)的基質(zhì)．循環(huán)可分為三個(gè)階段：羧化、還原和二磷酸核酮糖的再生．大部分植物會(huì)將吸收到的一分子二氧化碳通過(guò)一種叫1，5-二磷酸核酮糖羧化酶的作用整合到一個(gè)五碳糖分子1，5-二磷酸核酮糖（RuBP）的第二位碳原子上．此過(guò)程稱為二氧化碳的固定．這一步反應(yīng)的意義是，把原本并不活潑的二氧化碳分子活化，使之隨后能被還原．但這種六碳化合物極不穩(wěn)定，會(huì)立刻分解為兩分子的三碳化合物3-磷酸甘油酸．后者在光反應(yīng)中生成的NADPH+H還原，此過(guò)程需要消耗ATP，產(chǎn)物是3-磷酸丙糖．后來(lái)經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的生化反應(yīng)，一個(gè)碳原子將會(huì)被用于合成葡萄糖而離開(kāi)循環(huán)．剩下的五個(gè)碳原子經(jīng)一系列變化，最后再生成一個(gè)1，5-二磷酸核酮糖，循環(huán)重新開(kāi)始．循環(huán)運(yùn)行六次，生成一分子的葡萄糖．
2、濾紙條上自上而下的色素是胡蘿卜素、葉黃素、葉綠素a、葉綠素b．

解答 解：（1）濾紙條上自上而下第四條色素帶差異明顯，是葉綠素b，說(shuō)明該突變型植株缺少葉綠素b．若以該色素對(duì)不同波長(zhǎng)的光的吸收率為縱坐標(biāo)，以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，所得曲線稱為葉綠素b的吸收光譜．
（2）NADP⁺的作用是作為H⁺和e^-的受體或作為氫受體，用來(lái)合成還原性NADPH，即NADP⁺+H⁺+2e^-$\stackrel{酶}{→}$NADPH．大部分植物會(huì)將吸收到的一分子二氧化碳通過(guò)一種叫1，5-二磷酸核酮糖羧化酶的作用整合到一個(gè)五碳糖分子1，5-二磷酸核酮糖（RuBP）的第二位碳原子上．此過(guò)程稱為二氧化碳的固定．這一步反應(yīng)的意義是，把原本并不活潑的二氧化碳分子活化，使之隨后能被還．但這種六碳化合物極不穩(wěn)定，會(huì)立刻分解為兩分子的三碳化合物3-磷酸甘油酸．后者在光反應(yīng)中生成的NADPH+H還原，此過(guò)程需要消耗ATP，產(chǎn)物是3-磷酸丙糖．即碳反應(yīng)形成12個(gè)3-磷酸甘油酸分子，經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜變化，可以被還原成12個(gè)三碳糖磷酸，離開(kāi)卡爾文循環(huán)的三碳糖磷酸運(yùn)出葉綠體后大部分轉(zhuǎn)變成蔗糖．
（3）從圖中曲線可以得出，當(dāng)光強(qiáng)度為 m 時(shí)突變型植株的放氧速率比野生型植株更快，說(shuō)明光反應(yīng)階段較快，此時(shí)葉綠體的類囊體膜上產(chǎn)生的NADPH和ATP 消耗也更快．當(dāng)光強(qiáng)度大于 n 點(diǎn)時(shí)，突變型植株的RuBP含量或酶含量大或酶活性強(qiáng)突，變型植株的光合速率大于野生型植株．
故答案為：
（1）葉綠素b    葉綠素b的吸收光譜
（2）作為H⁺和e^-的受體或作為氫受體      12    蔗糖
（3）NADPH和ATP      突變型植株的RuBP含量或酶含量大或酶活性強(qiáng)

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合坐標(biāo)圖，考查植物的光合作用的過(guò)程以及物質(zhì)和能量變化，意在考查考生能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力．