突變體水稻葉綠素含量僅為野生型水稻的51%，但在飽和光照條件下，無論低氮（0N）、中氮（120N）、高氮（240N）處理，其光合速率均比野生型水稻高。為了探究其生理學機制，科研人員在大田實驗中，對不同氮肥水平下，突變體水稻與野生型水稻的葉片Rubisco酶（暗反應中的關鍵酶，催化CO2的固定）含量進行了測定。圖1為中氮水平條件下，不同光照強度對突變體和野生型水稻光合速率的影響。圖2為不同氮處理下突變體和野生型水稻Rubisco酶含量測定結果。回答下列相關問題：
（1）葉綠素的合成需要N、Mg等元素，通過其吸收、傳遞和轉化光能，促進了葉綠體類囊體薄膜上ATP和[H]ATP和[H]的合成，用于暗反應。合成葉綠素和Rubisco酶都需要消耗氮素，上述實驗結果表明：與野生型水稻相比，突變體水稻更傾向于將氮素用于合成Rubisco酶Rubisco酶。
（2）與高光照強度條件下相比，低光照強度下（小于600單位）野生型水稻的光合速率略高于突變體，據題分析，其原因可能是高光照強度條件下的限制性因素是Rubisco酶的數量，而低光照強度條件下，限制性因素是光照強度，野生型因葉綠素含量較高，光合速率較高高光照強度條件下的限制性因素是Rubisco酶的數量，而低光照強度條件下，限制性因素是光照強度，野生型因葉綠素含量較高，光合速率較高。
（3）在現有大氣CO2濃度下，飽和光照強度下的光合速率不再受光能限制，主要受Rubisco酶催化效率影響，推測突變體水稻在240N條件下最大光合速率較120N時高高（高，不變，低）。
（4）飽和光照強度下水稻的光能利用效率只有1.9%，根據上述信息，提出一種有利于氮素在光合系統(tǒng)內合理重新分配、以提高光合速率的措施（或思路）：適當降低水稻葉片中葉綠素的含量適當降低水稻葉片中葉綠素的含量。
【答案】ATP和[H]；Rubisco酶；高光照強度條件下的限制性因素是Rubisco酶的數量，而低光照強度條件下，限制性因素是光照強度，野生型因葉綠素含量較高，光合速率較高；高；適當降低水稻葉片中葉綠素的含量
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：13難度：0.6
相似題
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1．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）的含量，結果如圖所示。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 -
2．20世紀60年代，科學家發(fā)現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中的碳轉化成有機物（CH2O）中碳的轉移途徑是（利用箭頭符號表示），維管束鞘細胞內的CO2濃度比葉肉細胞內（填“高”或“低”）。
（2）甲、乙兩種植物光合速率與CO2濃度的關系如圖2。請據圖分析，植物更可能是C4植物，作出此判斷的依據是。
（3）Rubisco酶是一種雙功能酶，當CO2/O2比值高時，可催化C5固定CO2合成有機物；當CO2/O2比值低時，可催化C5結合O2發(fā)生氧化分解，消耗有機物，此過程稱為光呼吸，結合題意分析，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，科學家正在研究如何利用轉基因技術將“C4途徑”轉移到水稻中去，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 -
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指標影響的結果。
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致，推測吸收光的能力減弱。欲對此結果進行驗證，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。預期結果是：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難度：0.6