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試題詳情
研究者發(fā)現(xiàn)低葉綠素含量突變體水稻在不同濃度氮肥處理下，光飽和點比野生型水稻高為探究其生理機制，分別在空白氮（不施氮肥），中氮和高氮三種不同濃度氮肥處理條件下，進(jìn)行系列實驗。圖1表示突變體水稻與野生型水稻的光合強度隨光照強度變化的曲線。圖2表示突變體水稻與野生型水稻葉片中Rubisco酶含量隨氮肥濃度變化的曲線。回答以下問題：
（1）研磨葉片，用有機溶劑無水乙醇無水乙醇提取水稻的兩類光合色素，過濾定容，多次在紅光/紅光和藍(lán)紫光紅光/紅光和藍(lán)紫光光下測定吸光度，可計算出葉綠素含量。
（2）根據(jù)圖1所示的實驗結(jié)果分析可得知：低光強下可見，無論突變型還是野生型曲線比較密集，可見光合強度差距不明顯；無論突變型還是野生型隨著氮肥濃度增加，光合強度都增加；
隨光強增強無論突變型還是野生型在不同氮肥濃度下，光合強度都增大；在同樣氮肥濃度下突變型與野生型差距不大，在高氮高光強下兩者差距增大等低光強下可見，無論突變型還是野生型曲線比較密集，可見光合強度差距不明顯；無論突變型還是野生型隨著氮肥濃度增加，光合強度都增加；
隨光強增強無論突變型還是野生型在不同氮肥濃度下，光合強度都增大；在同樣氮肥濃度下突變型與野生型差距不大，在高氮高光強下兩者差距增大等（至少答兩點）
（3）Rubisco酶是固定CO2形成三碳化合物三碳化合物的酶。根據(jù)圖2結(jié)果可知：突變體的 Rubisco酶含量高于野生型水稻，結(jié)合圖1和圖2做出合理解釋：突變體吸收的氮元素較少用于葉綠素合成，主要是用于 Rubisco酶的合成突變體吸收的氮元素較少用于葉綠素合成，主要是用于 Rubisco酶的合成
（4）研究發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有大氣CO2濃度下，光照強度足以滿足植物生理代謝的需求，相對于野生型水稻，突變體水稻光飽和點更高從而可以提高光合產(chǎn)量的原因是突變體具有更多的 Rubisco酶在現(xiàn)有CO2濃度下，促進(jìn)暗反應(yīng)更高效進(jìn)行光合作用/或促進(jìn)暗反應(yīng)突變體具有更多的 Rubisco酶在現(xiàn)有CO2濃度下，促進(jìn)暗反應(yīng)更高效進(jìn)行光合作用/或促進(jìn)暗反應(yīng)。
隨光強增強無論突變型還是野生型在不同氮肥濃度下，光合強度都增大；在同樣氮肥濃度下突變型與野生型差距不大，在高氮高光強下兩者差距增大等
隨光強增強無論突變型還是野生型在不同氮肥濃度下，光合強度都增大；在同樣氮肥濃度下突變型與野生型差距不大，在高氮高光強下兩者差距增大等
【考點】光合作用的影響因素及應(yīng)用．
【答案】無水乙醇；紅光/紅光和藍(lán)紫光；低光強下可見，無論突變型還是野生型曲線比較密集，可見光合強度差距不明顯；無論突變型還是野生型隨著氮肥濃度增加，光合強度都增加；
隨光強增強無論突變型還是野生型在不同氮肥濃度下，光合強度都增大；在同樣氮肥濃度下突變型與野生型差距不大，在高氮高光強下兩者差距增大等；三碳化合物；突變體吸收的氮元素較少用于葉綠素合成，主要是用于 Rubisco酶的合成；突變體具有更多的 Rubisco酶在現(xiàn)有CO2濃度下，促進(jìn)暗反應(yīng)更高效進(jìn)行光合作用/或促進(jìn)暗反應(yīng)
隨光強增強無論突變型還是野生型在不同氮肥濃度下，光合強度都增大；在同樣氮肥濃度下突變型與野生型差距不大，在高氮高光強下兩者差距增大等；三碳化合物；突變體吸收的氮元素較少用于葉綠素合成，主要是用于 Rubisco酶的合成；突變體具有更多的 Rubisco酶在現(xiàn)有CO2濃度下，促進(jìn)暗反應(yīng)更高效進(jìn)行光合作用/或促進(jìn)暗反應(yīng)
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：17引用：1難度：0.7
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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CO2的親和力約是Rubisco酶的60倍。請回答下列問題：
（1）在C植物光合作用中，CO2中的碳轉(zhuǎn)化成有機物（CH2O）中碳的轉(zhuǎn)移途徑是（利用箭頭符號表示），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，可催化C5固定CO2合成有機物；當(dāng)CO2/O2比值低時，可催化C5結(jié)合O2發(fā)生氧化分解，消耗有機物，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，一段時間后測定其葉綠素和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．干旱脅迫是因為土壤水分虧缺，植物吸收水分少于葉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干旱脅迫（即處理組）對吊蘭光合作用相關(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照組，原因是。
（3）另有研究表明，12d后吊蘭光合作用強度下降主要是因為葉綠素破壞導(dǎo)致，推測吸收光的能力減弱。欲對此結(jié)果進(jìn)行驗證，可取葉片作色素的提取和分離實驗。實驗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