Question

如圖為植物新陳代謝的過程示意圖，請據(jù)圖分析回答下列問題：

（1）在甲圖的葉綠體中，ADP的轉(zhuǎn)移情況是從

 

到

 

；甲圖中很多重要的步驟是在生物膜上進行的，這體現(xiàn)了生物膜系統(tǒng)的兩個重要功能：
①

 

；
②

 

．
（2）乙圖中在5℃時光合作用制造的有機物量是呼吸作用消耗的有機物量的

 

倍．乙圖中A～B階段CO₂吸收量逐漸下降的原因是隨著該階段溫度的升高，參與呼吸作用的酶活性增強速率大于參與光合作用的酶活性增強速率，使

 

，因此植物從外界吸收的CO₂越來越少．
（3）研究人員以某農(nóng)作物為材料，對其光合作用與溫度等因素進行研究，探索育種生理指標，旨在為篩選高產(chǎn)量、耐高溫的優(yōu)良品種提供理論依據(jù)．實驗中HA、HB、HD三個株系是由同一植株通過單細胞克隆獲得．下表為不同溫度對不同株系光合作用的影響．
溫度對不同株系光合作用的影響

株系
光合速率/μmol?g-1?h-1
20℃	30℃	35℃
HA	20.32±1.83	18.32±1.60	-
HB	13.78±2.95	15.56±4.48	16.77±3.98
HD	8.32±0.85	9.36±0.52	9.07±2.74

①植物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)是

 

．
②由上表可知

 

株系光合速率能達到最高，生長最快；

 

株系保持較平穩(wěn)狀態(tài)且光合速率較高，說明其抗高溫性最好．
③研究人員發(fā)現(xiàn)篩選出的抗高溫品系抗蟲性較差，欲通過基因工程對品種進一步改良，改良中涉及到的工具酶有

 

．

Answer 1

考點：光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化,細胞呼吸的過程和意義,基因工程的原理及技術(shù),植物培養(yǎng)的條件及過程

專題：

分析：本題主要考察光合作用和呼吸作用過程．
（1）有氧呼吸可以分為三個階段：
第一階段：在細胞質(zhì)的基質(zhì)中．
反應(yīng)式：1C₆H₁₂O₆（葡萄糖）

酶

2C₃H₄O₃（丙酮酸）+4[H]+少量能量 （2ATP）（葡萄糖）
第二階段：在線粒體基質(zhì)中進行．
反應(yīng)式：2C₃H₄O₃（丙酮酸）+6H₂O

酶

20[H]+6CO₂+少量能量 （2ATP）
第三階段：在線粒體的內(nèi)膜上，這一階段需要氧的參與，是在線粒體內(nèi)膜上進行的．
反應(yīng)式：24[H]+6O₂

酶

12H₂O+大量能量（34ATP）
（2）光合作用的階段：
①光反應(yīng)階段：
a．水的光解：2H₂O

光

4[H]+O₂
b．ATP的生成：ADP+Pi

酶

ATP
②暗反應(yīng)階段：
a．CO₂的固定：CO₂ +C₅

酶

2C₃
b．CO₂的還原：2C₃

酶

（CH₂O）+C₅ +H₂O
（3）根據(jù)方程式中各種物質(zhì)進行判斷：圖中①代表有氧呼吸第一階段定，②代表有氧呼吸第二階段，③代表有氧呼吸第三階段．
圖乙中，光照下吸收的二氧化碳量表示的是凈光合作用量，黑暗下釋放的二氧化碳量表示呼吸速率，因此根據(jù)此兩項可計算總光合速率=凈光合速率+呼吸速率．
分析表格：實驗中HA、HB、HD三個株系是由同一植株通過單細胞克隆獲得，植物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)是植物組織培養(yǎng)，表中數(shù)據(jù)可知HA株系光合速率能達到最高，生長最快；HB株系保持較平穩(wěn)狀態(tài)且光合速率較高．

解答： 解：（1）葉綠體中，ADP在暗反應(yīng)產(chǎn)生，光反應(yīng)消耗，故轉(zhuǎn)移情況是從葉綠體基質(zhì)到類囊體薄膜，生物膜系統(tǒng)的兩個重要功能有為酶提供了大量的附著位點，為反應(yīng)提供了場所，把細胞器和細胞質(zhì)分割開，使各種化學反應(yīng)互不干擾，保證了生命活動高效且有序地進行．
（2）乙圖所示，光照下吸收的二氧化碳量表示的是凈光合作用量，圖中看出，25℃時凈光合速率最高，因此光照相同時間，該溫度條件下植物體積累有機物的量最多；當溫度為5℃時，凈光合速率是呼吸速率的兩倍，因此光合作用制造的有機物量是呼吸消耗有機物量的3倍，A～B階段CO₂吸收量逐漸下降的原因是隨著該階段溫度的升高，參與呼吸作用的酶活性增強速率大于參與光合作用的酶活性增強速率，使細胞呼吸速度的增加大于光合作用速度的增加，細胞呼吸為光合作用提供了越來越多的CO₂，因此植物從外界吸收的CO₂越來越少．
（3）①實驗中HA、HB、HD三個株系是由同一植株通過單細胞克隆獲得，植物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)是植物組織培養(yǎng)．
②由上表可知HA株系光合速率能達到最高，生長最快；HB株系保持較平穩(wěn)狀態(tài)且光合速率較高，說明其抗高溫性最好．
③基因工程涉及到的工具酶有限制酶和DNA連接酶．
故答案為：
（1）葉綠體基質(zhì)   類囊體薄膜   為酶提供了大量的附著位點，為反應(yīng)提供了場所   把細胞器和細胞質(zhì)分割開，使各種化學反應(yīng)互不干擾，保證了生命活動高效且有序地進行
（2）3   細胞呼吸速度的增加大于光合作用速度的增加，細胞呼吸為光合作用提供了越來越多的CO₂
（3）①植物組織培養(yǎng) 
②HA  HB
③限制酶和DNA連接酶

點評：本題主要考查光合作用的相關(guān)知識，意在考查影響光合作用的因素，把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力．