(1)光合作用过程中光反应能为卡尔文循环提供
(2)在玉米的叶肉细胞中,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)可将 HCO3-(或CO2)转化为有机物,该有机物经过一系列的变化,最终进入相邻的维管束鞘细胞释放CO2,提高了Rubisco 附近的CO2浓度。
①根据这种CO2浓缩机制推测,PEPC与无机碳的亲和力
②据上分析,与小麦相比,玉米更适合生长在高温、干旱的环境,理由是
(3)中国科学院在 2021年9月23日举行的新闻发布会上宣布,于 24 日在国际学术期刊《科学》发表我国在淀粉人工合成方面取得重大突破性科研成果,这一重大颠覆性技术成果表明我国已首次实现了从二氧化碳经过11步反应合成淀粉。你认为这项成果有什么应用意义:
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(1)在叶绿体中,吸收光能的色素分布在
(2)叶绿体基质中能量的转换形式是
(3)白天该植物进行光合作用所需的CO2的来源有
(4)在上午9:00点时,突然降低环境中CO2浓度后的一小段时间内,植物细胞中C3含量的变化是
(1)小麦叶肉细胞中的叶绿素分布在叶绿体的
(2)在小麦叶肉细胞中存在图1所示的过程∶
①现代细胞分子生物学研究发现RuBP羧化/加氧酶由8个大亚基(L)和8个小亚基(S)组成。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成,S由细胞核基因编码并在核糖体中合成后进入叶绿体,在叶绿体的
②RuBP羧化/加氧酶可催化CO2与RuBP(C5)结合,生成2分子C3影响该反应的内部因素包括
③RuBP羧化/加氧酶还可参与催化C5与O2反应产生乙醇酸,乙醇酸中的碳又重新生成CO2和C3.该过程使细胞内O2/CO2的比值
(3)根据对光呼吸机理的研究,科研人员利用基因编辑手段设计了只在叶绿体中完成的光呼吸替代途径AP(依然具有降解乙醇酸产生CO2的能力)。同时,利用RNA干扰技术,降低叶绿体膜上乙醇酸转运蛋白的表达量。检测三种不同类型植株的光合速率,实验结果如下图2所示。据此回答∶
当胞间CO2浓度较高时,三种类型植株中,AP+RNA干扰型光合速率的最高的原因可能是
C02浓度 | 田间持水量 | 净光合速率(μmol•m-2·s-1) | 相对气孔开度(%) |
大气C02浓度(400μmol•mol-1) | 95%(正常) | 19.60 | 100 |
75%(干旱) | 16.90 | 65 | |
高C02浓度(800μmol•mol-1) | 95% (正常) | 20.63 | 84 |
75%(干旱) | 14.73 | 46 |
(1)据表分析,对黄瓜秧苗净光合速率影响较大的环境因素是
(2)从光反应的产物来看,干旱可能导致叶肉细胞中的
(3)分析相对气孔开度与净光合速率之间的关系可知,干旱造成净光合速率降低的原因是
(4)增施有机肥有利于叶绿素分子合成的主要原因是
(1)在夏季,呼吸速率最大的是
(2)三种植物白天生长速率最快的季节是
(3)若夏季的某一天白天和夜晚各占12 h,则三种植物中一昼夜积累有机物量最少的是
(1)图1结果显示,夜间6℃处理后,番茄植株干重
(2)研究人员在实验中还测定了番茄的净光合速率、气孔开放度和胞间CO2浓度,结果如图2所示。图中结果表明:夜间6℃低温处理,导致
(3)光合作用过程中,Rubisco是一种极为关键的酶。 研究人员在低夜温处理的第0、9天的9:00时取样,提取并检测Rubisco的量。结果发现番茄叶片Rubisco含量下降。提取Rubisco的过程在0~4℃下进行,是为了避免
生理指标 | 对照 | 施用钾肥 |
叶面积(cm2) | 5700 | 8260 |
叶绿素a(mg•g-1) | 1.02 | 1.34 |
叶绿素b(mg•g-1) | 0.26 | 0.35 |
气孔导度(mol•m-2•s-1) | 0.21 | 0.33 |
光合速率(µmolCO2•m-2•s-1) | 8.27 | 10.36 |
叶片含糖量(g•株-1) | 52 | 46 |
根含糖量(g•株-1) | 32 | 68 |
(1)分析表中数据,施用钾肥可显著促进光合作用,其原因包括
(2)施用钾肥后,叶肉细胞对于CO2的转化能力显著增强,其原因是叶绿素水平提高,叶绿素主要吸收
(3)昼夜温差与甜菜块根增大、糖分积累有直接关系,昼温15~20℃。夜温5~7℃时,有利于
(4)从施用钾肥后叶片和根含糖量变化趋势看,钾肥有效促进了
【推荐1】科学家研究发现,大气中CO2浓度上升会促进C3植物(如小麦、水稻等)的光合速率,但对C4植物(如玉米、甘蔗等)的光合速率未产生明显的促进作用。当光照强度持续增加,C3植物光合速率不再增加,C4植物仍可增加。(注:光合作用时,CO2首先被固定在C4中,然后才转移到C3中,这类植物称为C4植物,CO2直接固定在C3中的植物称为C3植物)。进一步研究,发现C4植物中存在一种特殊的酶,这种酶被称为“CO2泵”,可将叶肉细胞中低浓度的CO2与C3转化成C4,生成的C4最终被转运至维管束鞘细胞后,将CO2释放出来参与光合作用。下图为C4植物光合作用过程示意图,回答下列问题:
(1)玉米等植物中“CO2泵”的作用是
(2)若用放射性同位素14C标记大气中的CO2,则C4植株CO2中的碳转化为有机物中的碳的转移途径为
(3)根据题干推测,在一般条件下,C4植物的CO2饱和点
(4)有人认为与正常适宜环境相比,干旱环境对C4植物光合作用的影响比C3植物小,请设计实验验证这一结论,写出实验思路和预期结果(检测方法不做要求)。
实验思路:
预期结果:
(1)光照参与光合作用的光反应,其场所是在叶绿体中的
(2)a点光照强度下,要使乙组的光合作用强度升高,可以考虑的措施是提高
(3)植物光合作用的光饱和点(光饱和点是指光合作用开始达到最大值时的光照强度)可通过测定不同的
(1)图1过程在叶绿体的
(2)图1中的物质①可以为3-磷酸甘油酸的还原提供
(3)图2中的自变量为