小麥和玉米是兩種主要的糧食作物,但其產(chǎn)量一直存在明顯差異,玉米的光合速率約為小麥的1.5倍??茖W(xué)家對(duì)小麥和玉米的光合作用過(guò)程進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)小麥和玉米在CO2固定的過(guò)程中存在差異。給小麥提供14CO2,檢測(cè)其體內(nèi)物質(zhì)的放射性情況,發(fā)現(xiàn)最早出現(xiàn)14C標(biāo)記的是C3酸,然后是C5、丙糖磷酸、葡萄糖等;給玉米提供14CO2時(shí),最早出現(xiàn)14C標(biāo)記的有機(jī)物卻是C4酸。玉米光合作用部分過(guò)程如圖所示。
(1)玉米葉片的葉肉細(xì)胞圍繞維管束鞘細(xì)胞整齊排列呈“花環(huán)”狀,光合作用時(shí),CO2先在葉肉細(xì)胞中被固定,圖中a代表的物質(zhì)是C4酸C4酸,該物質(zhì)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成蘋果酸后轉(zhuǎn)移到與其相鄰的維管束鞘細(xì)胞中再釋放CO2CO2參與光合作用的碳反應(yīng)。小麥進(jìn)行光合作用時(shí)所吸收的CO2則直接參與碳反應(yīng)。
(2)玉米葉肉細(xì)胞中的葉綠體結(jié)構(gòu)正常,而維管束鞘細(xì)胞中的葉綠體無(wú)正常的基粒,將C3還原成丙糖磷酸所需的ATP和[H]ATP和[H]主要由周圍的葉肉細(xì)胞產(chǎn)生提供。
(3)葉綠體膜上分布有一種磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)體TPT,在將丙糖磷酸運(yùn)出葉綠體的同時(shí),將相同數(shù)量的無(wú)機(jī)磷酸(Pi)運(yùn)入葉綠體,因此,當(dāng)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的Pi水平降低時(shí),磷酸丙糖磷酸丙糖的合成會(huì)減少,原因是合成磷酸丙糖的原料Pi減少合成磷酸丙糖的原料Pi減少。
(4)科研人員對(duì)13個(gè)玉米品種和7個(gè)小麥品種的CO2補(bǔ)償點(diǎn)進(jìn)行了檢測(cè),前者平均為5mg/cm3,后者平均為51mg/cm3,因此,玉米玉米能更有效地利用低濃度的CO2,請(qǐng)你根據(jù)小麥和玉米光合作用過(guò)程的差異推測(cè)出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是玉米葉肉細(xì)胞中固定CO2的酶對(duì)CO2有更強(qiáng)的親和力,能更有效地利用低濃度CO2玉米葉肉細(xì)胞中固定CO2的酶對(duì)CO2有更強(qiáng)的親和力,能更有效地利用低濃度CO2。
(5)有人認(rèn)為可將玉米的高效光合基因轉(zhuǎn)入到小麥中,以期提高小麥的產(chǎn)量,請(qǐng)?jiān)u價(jià)該方案的合理性并說(shuō)明理由。
【考點(diǎn)】光合作用原理——光反應(yīng)、暗反應(yīng)及其區(qū)別與聯(lián)系.
【答案】C4酸;CO2;ATP和[H];磷酸丙糖;合成磷酸丙糖的原料Pi減少;玉米;玉米葉肉細(xì)胞中固定CO2的酶對(duì)CO2有更強(qiáng)的親和力,能更有效地利用低濃度CO2
【解答】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:44引用:2難度:0.7
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1.某實(shí)驗(yàn)小組將葉綠體和相關(guān)化學(xué)物質(zhì)在抽去空氣的溶液中進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
組別 葉綠體類型 加入的物質(zhì) 條件 溶液中的物質(zhì)及顏色 甲組 完整葉綠體 NADP+溶液 適宜溫度和光照等條件 微量O2 乙組 葉綠體膜破裂的勻漿 NADP+溶液 微量O2和NADPH 丙組 完整葉綠體 DCPIP溶液 微量O2,溶液為藍(lán)紫色 丁組 葉綠體膜破裂的勻漿 DCPIP溶液 微量O2,溶液變?yōu)闊o(wú)色
關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的分析錯(cuò)誤的是( )發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:13引用:2難度:0.5 -
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(1)如圖表示的是光合作用
(2)圖示膜成分中,P680和
(3)研究小組利用該植物葉片進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn):
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②對(duì)葉片依次進(jìn)行暗處理和光照處理,并適時(shí)用打孔器分別取葉圓片于干燥后稱重,結(jié)果如表:實(shí)驗(yàn)前 暗處理2h 適宜強(qiáng)度光照處理2h 葉圖片質(zhì)量/(g?cm-2) x y z 發(fā)布:2024/12/17 8:0:2組卷:74引用:2難度:0.3
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