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沪科技版（2020）必修1本章复习与测试单元测试当堂达标检测题
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这是一份沪科技版（2020）必修1本章复习与测试单元测试当堂达标检测题，文件包含第4章细胞的代谢原卷版docx、第4章细胞的代谢-必背知识清单docx、第4章细胞的代谢解析版docx等3份试卷配套教学资源，其中试卷共52页， 欢迎下载使用。
一．解答题（共6小题）
1．植物的叶肉细胞在光下合成糖，以淀粉的形式储存。通常认为若持续光照，淀粉的积累量会增加。回答下列问题：（16分）
（1）（4分）叶肉细胞吸收的CO2，在 （结构）被固定形成C3，C3接受 释放的能量，经过一系列的反应转化为糖类，并进一步合成淀粉。
（2）（4分）科研人员给予植物48小时持续光照，测定叶肉细胞中的淀粉量，结果如图1所示。实验结果反映出淀粉积累量的变化规律是 。
（3）（4分）为了解释题（2）的实验现象，研究人员提出了两种假设。
假设一：当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后，淀粉的合成停止。
假设二：当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后，淀粉的合成与降解同时存在。
为验证假设，科研人员测定了叶肉细胞的CO2吸收量和麦芽糖（麦芽糖为淀粉降解产物）的含量，结果如图2所示。实验结果支持假设 ，判断依据是 。
（4）（4分）为进一步确定该假设成立，研究人员在第12h测得叶肉细胞中的淀粉含量为a，为叶片光合作用通入仅含13C标记的13CO24h，在第16h测得叶肉细胞中淀粉总量为b，13C标记的淀粉含量为c。若淀粉量a、b、c关系满足 （用关系式表示），则该假设成立。
【解答】解：（1）CO2的固定是发生在叶绿体基质的暗反应过程，暗反应中C3接受NADPH和ATP释放的能量经过一系列的反应转化为糖类，并进一步合成淀粉。
（2）根据图1可知，最初一段时间内，淀粉积累量随着持续光照时间的推移而逐渐增加，之后几乎不增加。
（3）根据图2，在12h后叶肉细胞的CO2吸收量保持在为50μml•g﹣1左右，说明植物还在继续留用二氧化碳进行光合作用合成淀粉，而麦芽糖含量持续上升，说明淀粉有降解，则符合假设二“当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后，淀粉的合成与降解同时存在”的说法。
（4）a为初始的淀粉量，则b﹣a为这4小时淀粉的积累量，若积累量小于这四小时内淀粉合成总量c，即b﹣a＜c，则说明一部分淀粉被分解，假设二成立。
故答案为：
（1）叶绿体基质 NADPH、ATP
（2）最初一段时间内，淀粉的累积量随持续光照时间增加而逐渐增加，之后几乎不增加
（3）二 实验结果显示，叶肉细胞持续（或并未停止）吸收CO2，淀粉降解量快速增加（麦芽糖的含量快速增加），说明淀粉的合成和降解同时存在
（4）b﹣a＜c或b＜a+c
2.黑藻固定CO2有两条途径（如图1）：①CO2在核酮糖﹣1，5﹣二磷酸羧化酶（Rubisc）催化下直接与C5反应生成C3；②CO2先在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）催化下与磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）反应生成C4（四碳化合物），当C4储存到一定量时分解放出CO2参与暗反应。已知PEPC对CO2亲和力是Rubisc的几十倍。回答下列问题：（14分）
（1）（6分）由图可知，丙酮酸转化为PEP的过程属于 （填“吸能”或“放能”）反应。黑藻细胞固定CO2的具体场所是 。C3的还原需要 提供能量。
（2）（4分）研究发现黑藻经低浓度CO2处理后，PEPC与Rubisc的活性比值由0.47上升到4.17，试分析发生这一变化的意义： 。黑藻具有这种生理特性是长期 的结果。
（3）（4分）为了探究在低浓度CO2处理下黑藻固定CO2途径改变的分子机制，研究人员检测了低浓度CO2处理前后黑藻体内两种PEPC基因的表达情况，结果如图2所示。由图可知，在低浓度CO2处理下黑藻固定CO2途径改变的分子机制是 。
【解答】解：（1）丙酮酸转化为PEP的过程伴随着ATP的水解，属于吸能反应；黑藻细胞可以在细胞质基质中利用低浓度的二氧化碳固定为C4，在叶绿体基质中利用高浓度的二氧化碳与C5生成C3；C3的还原过程需要光反应产生的NADPH和ATP提供能量。
（2）研究发现黑藻经低浓度二氧化碳处理后，PEPC与Rubisc的活性比值由0.47上升到4.17，结合题图可知，经低浓度CO2处理后，PEPC的活性提高，改变了黑藻固定二氧化碳的途径，有利于黑藻细胞在低浓度二氧化碳条件下增强固定二氧化碳的能力，以提高光合作用强度；黑藻具有这种生理特性是长期进化的结果。
（3）“探究在低浓度二氧化碳处理下黑藻固定二氧化碳途径改变的分子机制”，分析实验结果图示可知，在低浓度二氧化碳处理下，PEPC1基因表达的相对含量稍有下降，而PEPC2基因表达的相对含量明显增加，推测是由于低浓度二氧化碳处理诱导PEPC2基因表达增强，使PEPC2基因的表达相对含量增加，导致PEPC活性提高，引起固定二氧化碳的能力增强。
故答案为：
（1）吸能 细胞质基质、叶绿体基质 NADPH和ATP
（2）低浓度CO2处理后，PEPC的活性提高，改变了黑藻固定CO2的途径，有利于黑藻细胞在低浓度CO2条件下，增强固定CO2的能力，以提高光合作用强度 进化
（3）低浓度CO2处理诱导PEPC2基因表达增强，使PEPC2基因的表达相对含量增加，导致PEPC活性提高，引起固定CO2的能力增强
3．研究人员将类囊体膜、CETCH循环体系共同封装到了液滴中，构建了一个“半合成光合系统”，该系统能连续将CO2转化为乙醇酸，如图1所示。回答以下问题。（14分）
（1）（4分）类囊体膜上吸收光能的物质是 ，CETCH循环相当于光合作用中的 阶段。
（2）（4分）判断B溶液是水溶液还是油溶液，并说明理由。 。
（3）（6分）CETCH循环体系一般含Ccr等各种酶和其它物质。图3为四种液滴系统中NADPH含量变化曲线图。液滴①对应的是哪一条曲线？ 。理由是 。
【解答】解：（1）色素的功能是吸收、传递、转化光能，故类囊体膜上吸收光能的物质是色素；类囊体膜、CETCH循环体系共同封装到了液滴中，构建了一个半合成光合系统，该系统能连续将CO2转化为乙醇酸，说明CETCH循环相当于光合作用中的暗反应阶段。
（2）由于磷脂分子的头部具有亲水性，尾部具有疏水性，尾部朝向B溶液，说明B溶液是油溶液。
（3）CETCH循环类似于暗反应，需要消耗NADPH，而类囊体膜进行光反应会产生NADPH；缺乏Ccr，CETCH循环无法进行，不会消耗NADPH；增加ATP再生系统，CETCH循环速率加快，消耗的NADPH增多，故液滴①为丙曲线。
故答案为：
（1）色素；暗反应
（2）油溶液；磷脂的尾部疏水，朝向B溶液
（3）丙；CETCH循环消耗NADPH，类囊体膜会产生NADPH）；缺乏Ccr，CETCH循环无法进行，不会消耗NADPH；增加ATP再生系统，CETCH循环速率加快，消耗的NADPH增多，故液滴①为丙曲线
4．玉米是C4植物，其维管束鞘细胞的叶绿体没有基粒只有间质片层，叶肉细胞的叶绿体有基粒。进行光合作用时，叶肉细胞中对CO2高亲和力的PEP羧化酶催化CO2固定产生四碳化合物（C4途径），然后运输到维管束鞘细胞中分解，释放出CO2用于卡尔文循环。如图1所示，请回答：（28分）
（1）（4分）两类光合色素中合成需要光的是 ，光合色素吸收的光能将水分解产生O2和高能电子e、H+，H+、e与 结合，形成还原型辅酶Ⅱ（不是酶是全酶的辅因子，全称为“烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸”）。
（2）（6分）图2是玉米中叶绿体的亚显微照片， （“属于”、“不属于”）物理模型，其中
（填“甲”或“乙”）是维管束鞘细胞叶绿体，玉米进行卡尔文循环的场所在 （填“甲”或“乙”）的基质。
（3）（8分）玉米维管束鞘细胞中CO2浓度比叶肉细胞 （填“高”、“低”），推测这种细胞内CO2浓度上的差异 （“需要”、“不需要”）耗能，在高温、强光照、干旱环境中玉米具有C4途径的意义是 。
（4）（10分）光合作用中产生ATP的常见方式是叶绿体利用光能驱动电子传递建立跨 膜的质子梯度（AH+），形成质子动力势，质子动力势推动ADP和Pi合成ATP。已知NH4Cl可抑制类囊体膜内外质子梯度的形成（△H+），科研人员利用不同浓度的NH4Cl溶液处理玉米的两种叶绿体，并测定ATP的相对含量，实验结果如下表：
①随着NH4Cl溶液浓度的增加两种叶绿体产生ATP的相对含量下降的原因是 ，其中叶肉细胞叶绿体产生ATP相对含量下降得更明显。
②根据实验结果，联系玉米叶肉细胞和维管束鞘细胞结构上的差异，对玉米维管束鞘细胞叶绿体产生ATP的机制进行推测 。
【解答】解：（1）光合色素合成中需要光的是叶绿素，光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，H+、e与NADP+结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。
（2）照片不属于物理模型，维管束鞘细胞的叶绿体没有基粒只有间质片层，叶肉细胞的叶绿体有基粒，从图中可以看出，乙是维管束鞘细胞叶绿体，玉米进行卡尔文循环的场所在乙的基质。
（3）玉米吸收CO2首先在叶肉细胞，再形成C4运至维管束鞘细胞，启动卡尔文循环，所以维管束鞘细胞中CO2浓度比叶肉细胞高，这种细胞内CO2浓度上的差异是需要消耗能量，在高温、强光照、干旱环境中PEP羧化酶对二氧化碳具有高亲和力，C4植物可利用低浓度的二氧化碳进行光合作用，这样既能保持体内水分，又能高效地进行光合作用。
（4）叶绿体利用光能产生电子是光反应，场所在类囊体薄膜，所以驱动电子传递建立跨类囊体膜的质子梯度形成质子动力势，质子动力势推动ADP和Pi合成ATP。
NH4Cl可抑制类囊体膜内外质子梯度的形成（△H+），所以NH4Cl作用下质子梯度（AH+，或H+浓度差）逐渐减小，合成的ATP的动力减小，故随着NH4Cl溶液浓度的增加两种叶绿体产生ATP的相对含量下降；从表格中看出，维管束鞘细胞中ATP的相对含量高于叶肉细胞，可能的原因是维管束鞘细胞叶绿体除了质子梯度（AH+）外，可能还存在其他推动ATP合成的动力。
故答案为：
（1）叶绿素 氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）
（2）不属于 乙 乙
（3）高 需要 既能保持体内水分，又能高效地进行光合作用
（4）类囊体 NH4Cl作用下质子梯度（AH+，或H+浓度差）逐渐减小，合成的ATP的动力减小 除了质子梯度（AH+）外，可能还存在其他推动ATP合成的动力
5．干旱胁迫是植物最常遭遇的逆境胁迫之一，对植物的光合效率影响较大。为研究干旱胁迫下硅（Si）对酸枣生长及其生理特性的影响，科研人员以某酸枣品种幼苗为实验材料，采用水培法，用PEG6000（聚乙二醇6000，渗透势约为—0.15MPa）模拟干旱胁迫，共设6个处理组：对照（CK）；PEG处理；PEG+0.5mml/LSi处理（B1）；PEG+1.0mml/LSi处理（B2）；PEG+1.5mml/LSi处理（B3）；PEG+2.0mml/LSi处理（B4）。测得的数据如表所示。请回答下列问题：（16分）
（1）（4分）叶绿素分布在叶绿体的 上。分别将提取的PEG组和CK组酸枣幼苗的光合色素用纸层析法进行分离，两个滤纸条上自下而上第 条色素带颜色偏差较大。
（2）（4分）由表中数据可知，PEG组酸枣幼苗的相对生长速率低于CK组，出现这种结果的主要原因是 。
（3）（4分）在干旱胁迫下，随着施加Si浓度的不断增大，酸枣幼苗地上部和地下部干质量均呈 的变化趋势，其中Si浓度为 mml/L时效果量显著，可显著提高酸枣幼苗的抗旱性。
（4）（4分）结合表中数据，若要进一步探究干旱胁迫下促进酸枣幼苗生长的最适Si浓度，应如何进行操作？ 。
【解答】解：（1）叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，用纸层析法分离四种色素时，叶绿素a和叶绿素b的溶解度较小，扩散较慢，位于滤纸条的下端，因此分别将提取的PEG组和CK组酸枣幼苗的光合色素用纸层析法进行分离，两个滤纸条上自下而上第1、2条色素带颜色偏差较大。
（2）与CK组相比，PEG组酸枣幼苗叶绿素含量较少，光反应速率较低；同时气孔导度较小，CO2供应不足，暗反应速率较低，导致其光合速率较低，生长速率较慢。
（3）在干旱胁迫下，施Si处理调节了酸枣幼苗生物量的分布，且随着Si浓度的增加，酸枣幼苗地上部和地下部干质量均呈先增大后减小的趋势，其中Si浓度为1.5 mml/L时效果最显著。
（4）为进一步探究干旱胁迫下促进酸枣幼苗生长的最适Si浓度，应在PEG处理下，在1.0～2.0 mml/L Si浓度范围内再设置多个浓度梯度进行重复实验。
故答案为：
（1）类囊体薄膜 1、2
（2）PEG组酸枣幼苗叶绿素含量较少，光反应速率较低；同时气孔导度较小，CO2供应不足，暗反应速率较低
（3）先增大后减小 1.5
（4）PEG处理下，在1.0～2.0 mml/L Si浓度范围内再设置多个浓度梯度进行重复实验
6．在植物叶肉细胞中会同时进行光合作用和呼吸作用两种生理过程，如图是相关物质变化示意图，其中A～E为生理过程，请回答：（12分）
（1）（4分）上述A～E中，B过程为 ，D过程发生场所是 。
（2）（4分）适宜条件下，A过程中突然减弱光照，C5的含量短时间内将 （填“上升”、“不变”或“下降”）；黑暗条件下，能产生[H]的场所是 。
（3）（4分）在我国西北地区，夏季日照时间长，昼夜温差大，那里出产的瓜果往往特别甜，这是因为白天 （填字母）旺盛，晚上 （填字母）微弱。
【解答】解：（1）由以上分析可知，B过程为光合作用的暗反应阶段，D过程为有氧呼吸第二阶段，其场所为线粒体基质。
（2）适宜条件下，A光反应过程中突然减弱光照，NADPH和ATP的生成量减少，C3的还原减弱，而短时间内二氧化碳的固定不受影响，因此C5的含量短时间内将下降。黑暗条件下，没有光合作用能产生[H]的场所是细胞质基质（细胞呼吸第一阶段）和线粒体基质（有氧呼吸第二阶段）。
（3）西北地区昼夜温差大。白天温度高，光合作用（AB）旺盛，制造的有机物多；夜间温度低呼吸作用（CDE）弱，分解的有机物少，体内积累的有机物增多，所以西北地区昼夜温差大，瓜果特别甜。
故答案为：
（1）暗反应 线粒体基质
（2）下降 细胞质基质、线粒体基质
（3）AB CDE
液滴
类囊体膜
CETCH循环体系
其它成分
①
有
所有成分
②
有
所有成分
ATP再生系统
③
有
除Ccr外的所有成分
④
无
除Ccr外的所有成分
ImM NADPH
处理
维管束鞘细胞叶绿体光合磷酸化活力
叶肉细胞叶绿体光合磷酸化活力
µmlesATP/mg•chl•h
µmlesATP/mg•chl•h
对照﹣
91.10
135.9
1×105M
85.82
104.7
1×10﹣4M
77.09
76.24
1×10﹣3M
65.18
35.23
5×10﹣3M
55.39
5.49
处理组
和对生长速率/（mg•d﹣1）
地下部干质量/（g/株）
地上部干质量/（g/株）
叶绿素a+b/（mg•g﹣2）
气孔导度/（mml•m﹣1•s﹣1）
CK
0.45
0.81
8.90
19.47
499.20
PEG
0.26
0.41
4.00
9.77
296.84
B1
0.29
0.51
4.13
10.14
369.63
B2
0.32
0.65
4.66
10.53
384.75
B3
0.39
0.60
4.67
11.88
393.65
B4
0.30
0.50
4.01
11.98
380.12
一．解答题（共6小题）
1．植物的叶肉细胞在光下合成糖，以淀粉的形式储存。通常认为若持续光照，淀粉的积累量会增加。回答下列问题：（16分）
（1）（4分）叶肉细胞吸收的CO2，在 （结构）被固定形成C3，C3接受 释放的能量，经过一系列的反应转化为糖类，并进一步合成淀粉。
（2）（4分）科研人员给予植物48小时持续光照，测定叶肉细胞中的淀粉量，结果如图1所示。实验结果反映出淀粉积累量的变化规律是 。
（3）（4分）为了解释题（2）的实验现象，研究人员提出了两种假设。
假设一：当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后，淀粉的合成停止。
假设二：当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后，淀粉的合成与降解同时存在。
为验证假设，科研人员测定了叶肉细胞的CO2吸收量和麦芽糖（麦芽糖为淀粉降解产物）的含量，结果如图2所示。实验结果支持假设 ，判断依据是 。
（4）（4分）为进一步确定该假设成立，研究人员在第12h测得叶肉细胞中的淀粉含量为a，为叶片光合作用通入仅含13C标记的13CO24h，在第16h测得叶肉细胞中淀粉总量为b，13C标记的淀粉含量为c。若淀粉量a、b、c关系满足 （用关系式表示），则该假设成立。
【解答】解：（1）CO2的固定是发生在叶绿体基质的暗反应过程，暗反应中C3接受NADPH和ATP释放的能量经过一系列的反应转化为糖类，并进一步合成淀粉。
（2）根据图1可知，最初一段时间内，淀粉积累量随着持续光照时间的推移而逐渐增加，之后几乎不增加。
（3）根据图2，在12h后叶肉细胞的CO2吸收量保持在为50μml•g﹣1左右，说明植物还在继续留用二氧化碳进行光合作用合成淀粉，而麦芽糖含量持续上升，说明淀粉有降解，则符合假设二“当叶肉细胞内淀粉含量达到一定值后，淀粉的合成与降解同时存在”的说法。
（4）a为初始的淀粉量，则b﹣a为这4小时淀粉的积累量，若积累量小于这四小时内淀粉合成总量c，即b﹣a＜c，则说明一部分淀粉被分解，假设二成立。
故答案为：
（1）叶绿体基质 NADPH、ATP
（2）最初一段时间内，淀粉的累积量随持续光照时间增加而逐渐增加，之后几乎不增加
（3）二 实验结果显示，叶肉细胞持续（或并未停止）吸收CO2，淀粉降解量快速增加（麦芽糖的含量快速增加），说明淀粉的合成和降解同时存在
（4）b﹣a＜c或b＜a+c
2.黑藻固定CO2有两条途径（如图1）：①CO2在核酮糖﹣1，5﹣二磷酸羧化酶（Rubisc）催化下直接与C5反应生成C3；②CO2先在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）催化下与磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）反应生成C4（四碳化合物），当C4储存到一定量时分解放出CO2参与暗反应。已知PEPC对CO2亲和力是Rubisc的几十倍。回答下列问题：（14分）
（1）（6分）由图可知，丙酮酸转化为PEP的过程属于 （填“吸能”或“放能”）反应。黑藻细胞固定CO2的具体场所是 。C3的还原需要 提供能量。
（2）（4分）研究发现黑藻经低浓度CO2处理后，PEPC与Rubisc的活性比值由0.47上升到4.17，试分析发生这一变化的意义： 。黑藻具有这种生理特性是长期 的结果。
（3）（4分）为了探究在低浓度CO2处理下黑藻固定CO2途径改变的分子机制，研究人员检测了低浓度CO2处理前后黑藻体内两种PEPC基因的表达情况，结果如图2所示。由图可知，在低浓度CO2处理下黑藻固定CO2途径改变的分子机制是 。
【解答】解：（1）丙酮酸转化为PEP的过程伴随着ATP的水解，属于吸能反应；黑藻细胞可以在细胞质基质中利用低浓度的二氧化碳固定为C4，在叶绿体基质中利用高浓度的二氧化碳与C5生成C3；C3的还原过程需要光反应产生的NADPH和ATP提供能量。
（2）研究发现黑藻经低浓度二氧化碳处理后，PEPC与Rubisc的活性比值由0.47上升到4.17，结合题图可知，经低浓度CO2处理后，PEPC的活性提高，改变了黑藻固定二氧化碳的途径，有利于黑藻细胞在低浓度二氧化碳条件下增强固定二氧化碳的能力，以提高光合作用强度；黑藻具有这种生理特性是长期进化的结果。
（3）“探究在低浓度二氧化碳处理下黑藻固定二氧化碳途径改变的分子机制”，分析实验结果图示可知，在低浓度二氧化碳处理下，PEPC1基因表达的相对含量稍有下降，而PEPC2基因表达的相对含量明显增加，推测是由于低浓度二氧化碳处理诱导PEPC2基因表达增强，使PEPC2基因的表达相对含量增加，导致PEPC活性提高，引起固定二氧化碳的能力增强。
故答案为：
（1）吸能 细胞质基质、叶绿体基质 NADPH和ATP
（2）低浓度CO2处理后，PEPC的活性提高，改变了黑藻固定CO2的途径，有利于黑藻细胞在低浓度CO2条件下，增强固定CO2的能力，以提高光合作用强度 进化
（3）低浓度CO2处理诱导PEPC2基因表达增强，使PEPC2基因的表达相对含量增加，导致PEPC活性提高，引起固定CO2的能力增强
3．研究人员将类囊体膜、CETCH循环体系共同封装到了液滴中，构建了一个“半合成光合系统”，该系统能连续将CO2转化为乙醇酸，如图1所示。回答以下问题。（14分）
（1）（4分）类囊体膜上吸收光能的物质是 ，CETCH循环相当于光合作用中的 阶段。
（2）（4分）判断B溶液是水溶液还是油溶液，并说明理由。 。
（3）（6分）CETCH循环体系一般含Ccr等各种酶和其它物质。图3为四种液滴系统中NADPH含量变化曲线图。液滴①对应的是哪一条曲线？ 。理由是 。
【解答】解：（1）色素的功能是吸收、传递、转化光能，故类囊体膜上吸收光能的物质是色素；类囊体膜、CETCH循环体系共同封装到了液滴中，构建了一个半合成光合系统，该系统能连续将CO2转化为乙醇酸，说明CETCH循环相当于光合作用中的暗反应阶段。
（2）由于磷脂分子的头部具有亲水性，尾部具有疏水性，尾部朝向B溶液，说明B溶液是油溶液。
（3）CETCH循环类似于暗反应，需要消耗NADPH，而类囊体膜进行光反应会产生NADPH；缺乏Ccr，CETCH循环无法进行，不会消耗NADPH；增加ATP再生系统，CETCH循环速率加快，消耗的NADPH增多，故液滴①为丙曲线。
故答案为：
（1）色素；暗反应
（2）油溶液；磷脂的尾部疏水，朝向B溶液
（3）丙；CETCH循环消耗NADPH，类囊体膜会产生NADPH）；缺乏Ccr，CETCH循环无法进行，不会消耗NADPH；增加ATP再生系统，CETCH循环速率加快，消耗的NADPH增多，故液滴①为丙曲线
4．玉米是C4植物，其维管束鞘细胞的叶绿体没有基粒只有间质片层，叶肉细胞的叶绿体有基粒。进行光合作用时，叶肉细胞中对CO2高亲和力的PEP羧化酶催化CO2固定产生四碳化合物（C4途径），然后运输到维管束鞘细胞中分解，释放出CO2用于卡尔文循环。如图1所示，请回答：（28分）
（1）（4分）两类光合色素中合成需要光的是 ，光合色素吸收的光能将水分解产生O2和高能电子e、H+，H+、e与 结合，形成还原型辅酶Ⅱ（不是酶是全酶的辅因子，全称为“烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸”）。
（2）（6分）图2是玉米中叶绿体的亚显微照片， （“属于”、“不属于”）物理模型，其中
（填“甲”或“乙”）是维管束鞘细胞叶绿体，玉米进行卡尔文循环的场所在 （填“甲”或“乙”）的基质。
（3）（8分）玉米维管束鞘细胞中CO2浓度比叶肉细胞 （填“高”、“低”），推测这种细胞内CO2浓度上的差异 （“需要”、“不需要”）耗能，在高温、强光照、干旱环境中玉米具有C4途径的意义是 。
（4）（10分）光合作用中产生ATP的常见方式是叶绿体利用光能驱动电子传递建立跨 膜的质子梯度（AH+），形成质子动力势，质子动力势推动ADP和Pi合成ATP。已知NH4Cl可抑制类囊体膜内外质子梯度的形成（△H+），科研人员利用不同浓度的NH4Cl溶液处理玉米的两种叶绿体，并测定ATP的相对含量，实验结果如下表：
①随着NH4Cl溶液浓度的增加两种叶绿体产生ATP的相对含量下降的原因是 ，其中叶肉细胞叶绿体产生ATP相对含量下降得更明显。
②根据实验结果，联系玉米叶肉细胞和维管束鞘细胞结构上的差异，对玉米维管束鞘细胞叶绿体产生ATP的机制进行推测 。
【解答】解：（1）光合色素合成中需要光的是叶绿素，光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，H+、e与NADP+结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。
（2）照片不属于物理模型，维管束鞘细胞的叶绿体没有基粒只有间质片层，叶肉细胞的叶绿体有基粒，从图中可以看出，乙是维管束鞘细胞叶绿体，玉米进行卡尔文循环的场所在乙的基质。
（3）玉米吸收CO2首先在叶肉细胞，再形成C4运至维管束鞘细胞，启动卡尔文循环，所以维管束鞘细胞中CO2浓度比叶肉细胞高，这种细胞内CO2浓度上的差异是需要消耗能量，在高温、强光照、干旱环境中PEP羧化酶对二氧化碳具有高亲和力，C4植物可利用低浓度的二氧化碳进行光合作用，这样既能保持体内水分，又能高效地进行光合作用。
（4）叶绿体利用光能产生电子是光反应，场所在类囊体薄膜，所以驱动电子传递建立跨类囊体膜的质子梯度形成质子动力势，质子动力势推动ADP和Pi合成ATP。
NH4Cl可抑制类囊体膜内外质子梯度的形成（△H+），所以NH4Cl作用下质子梯度（AH+，或H+浓度差）逐渐减小，合成的ATP的动力减小，故随着NH4Cl溶液浓度的增加两种叶绿体产生ATP的相对含量下降；从表格中看出，维管束鞘细胞中ATP的相对含量高于叶肉细胞，可能的原因是维管束鞘细胞叶绿体除了质子梯度（AH+）外，可能还存在其他推动ATP合成的动力。
故答案为：
（1）叶绿素 氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）
（2）不属于 乙 乙
（3）高 需要 既能保持体内水分，又能高效地进行光合作用
（4）类囊体 NH4Cl作用下质子梯度（AH+，或H+浓度差）逐渐减小，合成的ATP的动力减小 除了质子梯度（AH+）外，可能还存在其他推动ATP合成的动力
5．干旱胁迫是植物最常遭遇的逆境胁迫之一，对植物的光合效率影响较大。为研究干旱胁迫下硅（Si）对酸枣生长及其生理特性的影响，科研人员以某酸枣品种幼苗为实验材料，采用水培法，用PEG6000（聚乙二醇6000，渗透势约为—0.15MPa）模拟干旱胁迫，共设6个处理组：对照（CK）；PEG处理；PEG+0.5mml/LSi处理（B1）；PEG+1.0mml/LSi处理（B2）；PEG+1.5mml/LSi处理（B3）；PEG+2.0mml/LSi处理（B4）。测得的数据如表所示。请回答下列问题：（16分）
（1）（4分）叶绿素分布在叶绿体的 上。分别将提取的PEG组和CK组酸枣幼苗的光合色素用纸层析法进行分离，两个滤纸条上自下而上第 条色素带颜色偏差较大。
（2）（4分）由表中数据可知，PEG组酸枣幼苗的相对生长速率低于CK组，出现这种结果的主要原因是 。
（3）（4分）在干旱胁迫下，随着施加Si浓度的不断增大，酸枣幼苗地上部和地下部干质量均呈 的变化趋势，其中Si浓度为 mml/L时效果量显著，可显著提高酸枣幼苗的抗旱性。
（4）（4分）结合表中数据，若要进一步探究干旱胁迫下促进酸枣幼苗生长的最适Si浓度，应如何进行操作？ 。
【解答】解：（1）叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，用纸层析法分离四种色素时，叶绿素a和叶绿素b的溶解度较小，扩散较慢，位于滤纸条的下端，因此分别将提取的PEG组和CK组酸枣幼苗的光合色素用纸层析法进行分离，两个滤纸条上自下而上第1、2条色素带颜色偏差较大。
（2）与CK组相比，PEG组酸枣幼苗叶绿素含量较少，光反应速率较低；同时气孔导度较小，CO2供应不足，暗反应速率较低，导致其光合速率较低，生长速率较慢。
（3）在干旱胁迫下，施Si处理调节了酸枣幼苗生物量的分布，且随着Si浓度的增加，酸枣幼苗地上部和地下部干质量均呈先增大后减小的趋势，其中Si浓度为1.5 mml/L时效果最显著。
（4）为进一步探究干旱胁迫下促进酸枣幼苗生长的最适Si浓度，应在PEG处理下，在1.0～2.0 mml/L Si浓度范围内再设置多个浓度梯度进行重复实验。
故答案为：
（1）类囊体薄膜 1、2
（2）PEG组酸枣幼苗叶绿素含量较少，光反应速率较低；同时气孔导度较小，CO2供应不足，暗反应速率较低
（3）先增大后减小 1.5
（4）PEG处理下，在1.0～2.0 mml/L Si浓度范围内再设置多个浓度梯度进行重复实验
6．在植物叶肉细胞中会同时进行光合作用和呼吸作用两种生理过程，如图是相关物质变化示意图，其中A～E为生理过程，请回答：（12分）
（1）（4分）上述A～E中，B过程为 ，D过程发生场所是 。
（2）（4分）适宜条件下，A过程中突然减弱光照，C5的含量短时间内将 （填“上升”、“不变”或“下降”）；黑暗条件下，能产生[H]的场所是 。
（3）（4分）在我国西北地区，夏季日照时间长，昼夜温差大，那里出产的瓜果往往特别甜，这是因为白天 （填字母）旺盛，晚上 （填字母）微弱。
【解答】解：（1）由以上分析可知，B过程为光合作用的暗反应阶段，D过程为有氧呼吸第二阶段，其场所为线粒体基质。
（2）适宜条件下，A光反应过程中突然减弱光照，NADPH和ATP的生成量减少，C3的还原减弱，而短时间内二氧化碳的固定不受影响，因此C5的含量短时间内将下降。黑暗条件下，没有光合作用能产生[H]的场所是细胞质基质（细胞呼吸第一阶段）和线粒体基质（有氧呼吸第二阶段）。
（3）西北地区昼夜温差大。白天温度高，光合作用（AB）旺盛，制造的有机物多；夜间温度低呼吸作用（CDE）弱，分解的有机物少，体内积累的有机物增多，所以西北地区昼夜温差大，瓜果特别甜。
故答案为：
（1）暗反应 线粒体基质
（2）下降 细胞质基质、线粒体基质
（3）AB CDE
液滴
类囊体膜
CETCH循环体系
其它成分
①
有
所有成分
②
有
所有成分
ATP再生系统
③
有
除Ccr外的所有成分
④
无
除Ccr外的所有成分
ImM NADPH
处理
维管束鞘细胞叶绿体光合磷酸化活力
叶肉细胞叶绿体光合磷酸化活力
µmlesATP/mg•chl•h
µmlesATP/mg•chl•h
对照﹣
91.10
135.9
1×105M
85.82
104.7
1×10﹣4M
77.09
76.24
1×10﹣3M
65.18
35.23
5×10﹣3M
55.39
5.49
处理组
和对生长速率/（mg•d﹣1）
地下部干质量/（g/株）
地上部干质量/（g/株）
叶绿素a+b/（mg•g﹣2）
气孔导度/（mml•m﹣1•s﹣1）
CK
0.45
0.81
8.90
19.47
499.20
PEG
0.26
0.41
4.00
9.77
296.84
B1
0.29
0.51
4.13
10.14
369.63
B2
0.32
0.65
4.66
10.53
384.75
B3
0.39
0.60
4.67
11.88
393.65
B4
0.30
0.50
4.01
11.98
380.12
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