番茄在夏季栽培過(guò)程中常受到高溫和強(qiáng)光的雙重脅迫，導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)下降。為研究亞高溫強(qiáng)光（HH）對(duì)番茄光合作用的影響，研究人員對(duì)番茄進(jìn)行不同條件處理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。
（1）番茄葉肉細(xì)胞的葉綠體中位于 類囊體薄膜類囊體薄膜上的光合色素能吸收、傳遞并轉(zhuǎn)化光能，并通過(guò)光反應(yīng)將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存在 ATP和NADPHATP和NADPH中。
（2）氣孔的開(kāi)閉會(huì)影響植物葉片的蒸騰作用、光合作用、呼吸作用光合作用、呼吸作用（答出2點(diǎn)方可）等生理過(guò)程。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知，HH組過(guò)剩光能產(chǎn)生的原因不是氣孔因素引起的，理由是 氣孔開(kāi)度降低，但胞間CO2濃度卻升高氣孔開(kāi)度降低，但胞間CO2濃度卻升高；而是由于 RuBP羧化酶活性下降，使C3的合成速率下降，導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)物積累，進(jìn)而使光能轉(zhuǎn)化效率降低RuBP羧化酶活性下降，使C3的合成速率下降，導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)物積累，進(jìn)而使光能轉(zhuǎn)化效率降低造成光能過(guò)剩，對(duì)植物造成危害。
（3）據(jù)圖分析，與對(duì)照組相比，HH組番茄凈光合速率下降的原因可能是①RuBP羧化酶活性降低，暗反應(yīng)速率下降，光合作用速率降低RuBP羧化酶活性降低，暗反應(yīng)速率下降，光合作用速率降低；②溫度升高，與呼吸作用有關(guān)酶活性增強(qiáng)，呼吸作用速率升高溫度升高，與呼吸作用有關(guān)酶活性增強(qiáng)，呼吸作用速率升高。
（4）位于葉綠體的PSII是一種光合作用單位，由光合色素和相關(guān)蛋白質(zhì)構(gòu)成。D1蛋白是PSII的核心蛋白，在HH條件下，過(guò)剩的光能會(huì)損傷D1蛋白。植物可利用一系列的光保護(hù)和光防御機(jī)制來(lái)維持PSⅡ的生理功能。研究發(fā)現(xiàn)，亞高溫強(qiáng)光下同時(shí)施加適量硫酸鏈霉素（可抑制D1蛋白合成）的植株光合速率比HH組低。據(jù)此推測(cè)，科研人員可通過(guò) 提高亞高溫強(qiáng)光條件下D1蛋白表達(dá)量提高亞高溫強(qiáng)光條件下D1蛋白表達(dá)量的方法，提高番茄在高溫和強(qiáng)光雙重脅迫條件下的光合作用速率。
【答案】類囊體薄膜；ATP和NADPH；光合作用、呼吸作用；氣孔開(kāi)度降低，但胞間CO2濃度卻升高；RuBP羧化酶活性下降，使C3的合成速率下降，導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)物積累，進(jìn)而使光能轉(zhuǎn)化效率降低；RuBP羧化酶活性降低，暗反應(yīng)速率下降，光合作用速率降低；溫度升高，與呼吸作用有關(guān)酶活性增強(qiáng)，呼吸作用速率升高；提高亞高溫強(qiáng)光條件下D1蛋白表達(dá)量
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/8/17 2:0:1組卷：2引用：4難度：0.6
相似題
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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(jiǎn)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(jiǎn)稱C4途徑，這種植物稱為C4植物，其光合作用過(guò)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(wèn)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(guò)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(zhǎng)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（ ）
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?，植物吸收水分少于葉片蒸騰作用損耗的水分，從而無(wú)法維持植物正常水分狀況而對(duì)植物的生長(zhǎng)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(wèn)題
（1）干旱脅迫會(huì)影響吊蘭光合作用過(guò)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(méi)有。發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：6引用：1難度：0.6