根据高等绿色植物对CO2的利用途径,将植物分为C3植物、C4植物等类型。其中常见的C3植物有菠菜、水稻、小麦等,如图1,常见的C4植物有玉米、甘蔗等,如图2.请据图回答下列问题:
(1)图1中C3植物的光反应阶段发生在叶肉细胞的_____ (填具体位置),该阶段发生的能量转化为_____ 。
(2)图2中C4植物的卡尔文循环(暗反应)发生在_____ 细胞中。据图分析可知,Rubisco酶和PEPC酶的作用是_____ 。
(3)科学家将玉米的PEPC酶基因转入水稻后,测得在不同光照强度下,转基因水稻都比原种水稻气孔导度(叶片气孔的张开程度)大,从而说明PEPC酶基因的表达产物会_____ (填“促进”或“抑制”)气孔开放。
(4)综合上述信息可知C4植物比C3植物在低CO2的环境下生长更好,请分析可能的原因为_____ (答两点)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/2/7aab24fa-4643-4e6d-8520-8b81e99c1b89.png?resizew=356)
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更新时间:2023-07-02 21:22:09
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【知识点】 光反应、暗(碳)反应的物质变化和能量变化解读
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【推荐1】菰是一种水生禾本科植物。科学家对菰的光合作用特性进行研究,将菰的倒数第三片功能叶在不同温度和光照强度下进行离体培养,分析CO2浓度的变化,所得结果如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/18/2918855834492928/2920518343106560/STEM/9aa4f27d-4927-4c3c-9643-5fcabfde4098.png?resizew=374)
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(1)分析图1,在温度为_____ 时,菰叶片的光合速率和呼吸速率相同。若光照和黑暗时长各占一半,且光照强度和图1中的光照强度相同,则菰的功能叶在10℃时生长状况为_____ (a、干重将减轻;b、干重将增加;c、干重不变;d、无法判断),35℃时菰叶片的真光合速率约为_____ μmol·m-2·s-1.
(2)科学家进一步制作出了净光合速率与光照强度、光饱和点和光补偿点与温度的对应关系图,如图2图3所示。据图可知:图2的曲线是在温度为_____ ℃时作出来的。
(3)研究发现,在一天中,菰叶片中细胞间隙CO2的浓度和净光合速率的值呈现出负相关性,请简要解释出现这种现象的原因_____ 。
(4)光呼吸是进行光合作用的细胞在光下发生的一个代谢过程。其特点是有机物在被分解转化过程中虽也放出CO2,但不生成ATP。光呼吸现象产生的分子机制是O2和CO2竞争性结合Rubisco酶。Rubisco酶以O2为底物,对五碳化合物进行加氧氧化,具体过程如图4所示。可知Rubisco酶催化暗反应的过程_____ (填文字),光呼吸一般在高温干燥天气强度更大,原因是此时植物为了避免过强的蒸腾作用,_____ 。
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【推荐2】某科研人员研究不同遮光处理对白桦光合作用生理特性的影响结果如图。
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(1)叶片中叶绿素含量是维持植物正常光合作用的主要指标,叶绿素主要存在于白桦叶片的______________________ (具体部位),通过图示的结果发现白桦叶绿素含量随______________________ 而增加,提高了白桦在弱光环境下的捕光能力。研究发现植物体内的叶绿素处于不断地合成和分解中,请从该角度去解释叶绿素含量增加的原因:______________________________________________________________________ 。
(2)叶绿素b/a的值可作为植物利用弱光能力的判断指标,研究人员发现遮光处理提高了白桦叶绿素b/a的值。通过高中课本____________________ 实验可以验证该结论。你的实验证据是__________________________________________________ 。
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(1)叶片中叶绿素含量是维持植物正常光合作用的主要指标,叶绿素主要存在于白桦叶片的
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【推荐3】小麦是重要的粮食作物,其产量与各种物质的运输有密切联系。小麦最后长出的一片叶子称为旗叶,旗叶光合作用制造的有机物会被运输到小麦籽粒。现有实验装置如图甲所示,透明袋中CO2浓度充足,套环温度可调节。前30分钟套环温度为20℃,后30分钟改为5℃,测定袋内旗叶的相关结果如下图乙所示,回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/9/14/3066513235648512/3073230514470912/STEM/69725ad4eb0b4f189b36316ab3a48e5d.png?resizew=605)
(1)该实验的自变量是_____ ,图甲装置还可以探究哪些环境因素对光合作用的影响_____ (写出两个即可)
(2)实验过程中若突然降低CO2浓度,较长一段时间后三碳酸和五碳糖的含量变化分别是_____ 、_____ 。若用18O标记的C18O2作为光合作用的原料,一段时间后能够测到18O的物质有糖类等有机物、_____ 。
(3)结合图乙分析,套环温度为5℃时,CO2吸收量降低的原因可能是:①温度低引起_____ ,导致碳反应速率下降:②温度低影响_____ ,导致碳反应速率下降。
(4)旗叶光合作用合成的有机物以_____ (填物质)形式运输到小麦籽粒。若生成1分子该物质,需要进行_____ 轮卡尔文循环。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/9/14/3066513235648512/3073230514470912/STEM/69725ad4eb0b4f189b36316ab3a48e5d.png?resizew=605)
(1)该实验的自变量是
(2)实验过程中若突然降低CO2浓度,较长一段时间后三碳酸和五碳糖的含量变化分别是
(3)结合图乙分析,套环温度为5℃时,CO2吸收量降低的原因可能是:①温度低引起
(4)旗叶光合作用合成的有机物以
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