研究發(fā)現(xiàn)光合作用光反應(yīng)產(chǎn)生的ATP與NADPH數(shù)量比是2.57：2，而暗反應(yīng)消耗的ATP與NADPH數(shù)量比是3：2，NADPH積累成為光合作用限速因素之一。我國科學(xué)家向藍(lán)細(xì)菌中導(dǎo)入合成異丙醇（一種工業(yè)原料）的三種關(guān)鍵酶基因輔酶A轉(zhuǎn)移酶（CTFAB）基因、乙酰乙酸脫羧酶（ADC）基因、仲醇脫氫酶（sADH）基因，以期提高細(xì)胞光合速率，相關(guān)機(jī)理如圖1。
（1）藍(lán)細(xì)菌光反應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為 ATP和NADPH中的化學(xué)能ATP和NADPH中的化學(xué)能，完成這一過程需要光合片層上附著的 光合色素、酶光合色素、酶等參與。根據(jù)圖示引入異丙醇合成途徑可能提高光合速率，原因是 在此途徑中消耗了NADPH，降低NADPH的積累，提高光合速率在此途徑中消耗了NADPH，降低NADPH的積累，提高光合速率。
（2）研究人員培育出了兩種藍(lán)細(xì)菌SM6、SM7，提取兩種藍(lán)細(xì)菌的總RNA利用RT-PCR（逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)）對(duì)SM6、SM7細(xì)胞中三種關(guān)鍵酶基因進(jìn)行擴(kuò)增，對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行電泳得到圖2所示結(jié)果。與野生型藍(lán)細(xì)菌相比SM6細(xì)胞中積累的物質(zhì)最可能是 丙酮丙酮。野生型、SM6、SM7三種菌株在適宜條件下，光合速率最快的可能是 SM7SM7，原因是 SM7導(dǎo)入了CTFAB基因、ADC基因、sADH基因，可消耗NADPHSM7導(dǎo)入了CTFAB基因、ADC基因、sADH基因，可消耗NADPH。
（3）挑選出符合要求的菌株后，需進(jìn)一步探究引入異丙醇合成途徑對(duì)其光合速率的影響。取等量的野生型和符合要求的菌株分別置于兩個(gè)密閉的透明裝置中，在適宜光照條件下培養(yǎng)，測(cè)定一段時(shí)間內(nèi)裝置中氧氣的增加量再將裝置進(jìn)行 遮光遮光處理，測(cè)定 一段時(shí)間內(nèi)裝置中氧氣的減少量一段時(shí)間內(nèi)裝置中氧氣的減少量，通過計(jì)算得出 不同菌株的光合速率不同菌株的光合速率。
【答案】ATP和NADPH中的化學(xué)能；光合色素、酶；在此途徑中消耗了NADPH，降低NADPH的積累，提高光合速率；丙酮；SM7；SM7導(dǎo)入了CTFAB基因、ADC基因、sADH基因，可消耗NADPH；遮光；一段時(shí)間內(nèi)裝置中氧氣的減少量；不同菌株的光合速率
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/7/29 8:0:9組卷：3引用：3難度：0.6
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1．20世紀(jì)60年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)有些起源于熱帶的植物如甘蔗、玉米等，除了和其他C3植物一樣具有卡爾文循環(huán)（固定CO2的初產(chǎn)物是三碳化合物（C3），簡稱C3途徑）外，還存在另一條固定CO2的途徑，固定CO2的初產(chǎn)物是四碳化合物（C4），簡稱C4途徑，這種植物稱為C4植物，其光合作用過程如圖1所示。研究發(fā)現(xiàn)C4植物中PEP羧化酶對(duì)CO2的親和力約是Rubisco酶的60倍。請(qǐng)回答下列問題：
（1）在C植物光合作用中，CO2中的碳轉(zhuǎn)化成有機(jī)物（CH2O）中碳的轉(zhuǎn)移途徑是（利用箭頭符號(hào)表示），維管束鞘細(xì)胞內(nèi)的CO2濃度比葉肉細(xì)胞內(nèi)（填“高”或“低”）。
（2）甲、乙兩種植物光合速率與CO2濃度的關(guān)系如圖2。請(qǐng)據(jù)圖分析，植物更可能是C4植物，作出此判斷的依據(jù)是。
（3）Rubisco酶是一種雙功能酶，當(dāng)CO2/O2比值高時(shí)，可催化C5固定CO2合成有機(jī)物；當(dāng)CO2/O2比值低時(shí)，可催化C5結(jié)合O2發(fā)生氧化分解，消耗有機(jī)物，此過程稱為光呼吸，結(jié)合題意分析，在炎熱干旱環(huán)境中，C4植物的生長一般明顯優(yōu)于C3植物的原因是。
（4）水稻是世界上最重要的糧食作物。目前，科學(xué)家正在研究如何利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將“C4途徑”轉(zhuǎn)移到水稻中去，這項(xiàng)研究的意義是。發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：46引用：1難度：0.6 -
2．在強(qiáng)光環(huán)境下，將某突變型植株與野生型植株均分別施低氮肥和高氮肥，一段時(shí)間后測(cè)定其葉綠素和Rubisco酶（該酶催化CO2和C5反應(yīng)）的含量，結(jié)果如圖所示。下列敘述不正確的是（ ?。?br />
發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：19引用：2難度：0.7 -
3．干旱脅迫是因?yàn)橥寥浪痔澣保参镂账稚儆谌~片蒸騰作用損耗的水分，從而無法維持植物正常水分狀況而對(duì)植物的生長發(fā)育造成影響。如圖是其他條件適宜且不變時(shí)干旱脅迫（即處理組）對(duì)吊蘭光合作用相關(guān)指標(biāo)影響的結(jié)果。
回答下列問題
（1）干旱脅迫會(huì)影響吊蘭光合作用過程中[H]和ATP的產(chǎn)生，與[H]和ATP元素組成相同的化合物有（寫出2種）。
（2）由圖可知：12d-24d期間CO2濃度（是/不是）影響吊蘭光合作用的主要限制因素，原因是。（能/不能）確定處理組吊蘭的總光合速率小于對(duì)照組，原因是。
（3）另有研究表明，12d后吊蘭光合作用強(qiáng)度下降主要是因?yàn)槿~綠素破壞導(dǎo)致，推測(cè)吸收光的能力減弱。欲對(duì)此結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，可取葉片作色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中提取色素用的試劑是。預(yù)期結(jié)果是：兩種顏色的色素帶比對(duì)照組變窄或沒有。發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：6引用：1難度：0.6
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