(1)NO以S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)的形式在植物体内储存和运输。用GSNO处理番茄后检测叶片光合色素含量与净光合速率,结果如图1。
图1
①光合作用中位于叶绿体②据图1可知NO
(2)检测发现转录因子HY5基因敲除的番茄光合色素含量下降。NO处理后番茄叶片中HY5mRNA和蛋白质含量均小于对照组,说明NO
(3)PORC基因和PSY2基因分别是叶绿素与类胡萝卜素合成的关键基因。研究者利用尿嘧啶和亮氨酸合成缺陷型酵母菌进行转基因实验,证实HY5可直接结合两基因的启动子调控其转录。请以PORC基因为例,补充完善实验方案(注:AD蛋白与启动子足够靠近时激活转录,金担子素抗性基因表达可解除金担子素对酵母菌生存的抑制作用)。
组别 | 实验组 | 对照组 | ||
先导入的表达载体 | ||||
筛选成功转化的酵母菌 | 缺乏尿嘧啶的培养基 | |||
再导入的表达载体 | ||||
筛选成功转化的酵母菌 | 缺乏尿嘧啶和亮氨酸的培养基 | |||
培养上述酵母菌 | 缺乏亮氨酸的培养基 | ③ 的培养基 | ④ 的培养基 | 缺乏亮氨酸且加入金担子素的培养基 |
实验结果 | 生长 | 生长 | 生长 | 不生长 |
(4)综合上诉研究和光合作用过程,阐明NO减弱光合能力的机制。
(2)已知ATP和NADPH的积累会对叶绿体造成伤害,据图b分析,在干旱、高光照强度环境,水稻光呼吸的积极意义是
(3)某研究团队将蓝细菌的CO2浓缩机制导入水稻,水稻叶绿体中CO2浓度大幅提升,其他生理代谢不受影响,但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化。其原因可能是
(4)科学家预测,大气CO2浓度提高会引起温度不断升高,带来的负面作用会抵消CO2升高对产量的提高。请根据所学知识解释这个预测的理由
(1)水稻在叶绿体中可将还原成有机物,此过程需要光反应提供
(2)为研究水稻对弱光和强光的适应性,科研人员对水稻叶片照光后,通过观察发现强光照射的细胞中叶绿体集中分布在细胞的背光面,其生理意义是
(3)在强光条件下,叶片的气孔关闭使吸收受阻,此时浓度过高的会在酶的作用下氧化,生成,被称为光呼吸。其过程如图所示:
已知酶具有双重催化功能,既可催化与结合,生成;又能催化与结合,生成和乙醇酸。实际生产中,可以通过适当升高浓度达到增产的目的,请从光合作用过程和酶的作用特点两个方面解释其原理:
请回答下列问题:
(1)马铃薯叶肉细胞中光合色素位于
(2)为红薯叶片提供一段时间的C18O2,块根中的淀粉会含18O,请写出元素18O在红薯体内的转移路径
(3)电子显微镜下可观察到叶绿体内部有一些颗粒,它们被看作是叶绿体的“脂质仓库”,其体积随叶绿体的生长而逐渐变小,但叶绿体的光合作用会增强,可能的原因是
Ⅰ.钾的含量是影响我国长江流域冬油菜产量的重要因素,钾在植物体内往往以不稳定的化合物形式存在,容易转移。科研人员比较田间条件下蕾苔期油菜不同叶片(短柄叶为幼叶,长柄叶为成熟叶)对缺钾胁迫的反应,测定了相关的代谢指标,结果如下表所示。
叶片 | 处理 | 净光合速率/CO2μmol·m-2·s-1 | 胞间CO2浓度/CO2μmol·mol-1 | 气孔导度/H2Omol·m-2·s-1 | 叶绿素含量/mg·g-1 | 叶片钾含量/% |
短柄叶 | 缺钾 | 27.3 | 277 | 0.45 | 1.87 | 2.23 |
钾正常 | 27.1 | 276 | 0.46 | 1.94 | 2.45 | |
长柄叶 | 缺钾 | 22.0 | 269 | 0.41 | 1.29 | 2.01 |
钾正常 | 25.3 | 273 | 0.43 | 1.95 | 3.84 |
(4)叶片中保卫细胞积累K+可提高
(5)与钾正常比,缺钾条件下,短柄叶的净光合速率
(6)请根据上表分析,缺钾胁迫抑制长柄叶的光合功能,影响机制主要是
(1)光合作用的光反应发生在
(2)用不同浓度的MV(一种可产生活性氧的物质)对野生型和C37缺失突变体叶片进行处理,检测叶绿素含量,结果如图1。MV模拟
(3)研究表明光系统Ⅰ和Ⅱ是完成光反应必需的,如图2。
①在光照条件下,光系统Ⅱ(PSⅡ)吸收光能产生高势能电子,PSⅡ中部分叶绿素a失去电子转化为强氧化剂从
②光系统Ⅰ(PSⅠ)吸收光能产生的高势能电子部分用于合成
③C37蛋白能够在强光下影响Cb6/f复合体的活性,作用机理如图2所示。
注:线性电子传递 环式电子传递 箭头粗细代表电子传递强弱 电子
从稳态与平衡的角度解释C37突变体在强光下易引发萎黄病的原因(4)综合上述研究,从进化与适应的角度分析C37基因碱基序列相对保守的意义
(1)绿色植物的光合作用发生在叶绿体中,光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。光合作用的化学反应式可以概括为
(2)经检测,白化过程中叶绿体合成ATP和NADPH的数量显著降低,其原因是
(3)白化过程中气孔导度下降,既能够满足光合作用对CO2的需求,又有助于减少
(4)叶片复绿过程中需合成大量直接参与光反应的蛋白质。其中部分蛋白质由存在于
(1)分别测定12叶期幼苗单株的叶绿素含量、光合速率、气孔导度等,其结果如下表。
组别 | 叶绿素a(mg/g) | 叶绿素b(mg/g) | 总叶绿素(mg/g) | 净光合速率(umolCO2/m2·s) | 气孔导度(molH2O/m2·s) | 胞间CO2浓度(umolCO2/mol) |
平展叶 | 4.2 | 2.7 | 6.9 | 8.7 | 0.18 | 461.0 |
上卷叶 | 6.7 | 3.5 | 10.2 | 12.6 | 0.21 | 397.5 |
(2)利用SNP探针、SSR、PCR等技术,找到与平展叶、上卷叶最相关的6个基因,并测得仅270D基因的碱基序列在两个品种中是相同的。实验中基因表达量的检测指标是
(3)研究发现250D等基因也存在于拟南芥基因组中,功能基本相同,被称为同源基因。这一事实从分子水平主要支持达尔文的
A.细胞呼吸和光合作用过程中均能产生NADH和NADPH |
B.光合作用暗反应过程中所需的能量由NADH和ATP提供 |
C.有氧呼吸过程中只有前两个阶段有NADPH生成 |
D.NADH与氧结合生成水的过程发生在线粒体内膜上 |
(2)捕获光能的色素分布在叶绿体的
(3)光合作用中的光反应为暗反应提供ATP和
A.NADPH可用于还原暗反应产生的3-磷酸甘油酸 |
B.NiR数量和活性小于NR有利于缓解亚硝酸盐毒害作用 |
C.植物对NO3-的利用发生在细胞质基质及叶绿体 |
D.适当提高光照强度可提高NO3-还原速率 |