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試題詳情
某突變型水稻的葉綠素含量僅是野生型水稻的51%，但產(chǎn)量與野生型水稻差異不顯著。為了探究其生理學(xué)機(jī)制，科研人員將突變型水稻與野生型水稻分組，并各自采用不施氮肥和施氮肥處理，其它栽培管理相同且適宜。請回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)中的可變因素是水稻類型和是否施氮肥水稻類型和是否施氮肥。
（2）測定葉片中葉綠素的含量，應(yīng)選取新鮮葉片，加無水乙醇進(jìn)行研磨。為防止葉綠素被破壞，應(yīng)加入少量碳酸鈣碳酸鈣。然后靜置數(shù)分鐘后過濾，并用波長600～700nm間的紅光紅光光照射測定濾液的吸光度，對照標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得出葉綠素含量。
（3）測得各組葉片光合速率如圖1所示。在光照強(qiáng)度大于1000μmol?m-2?s-1，條件下，不同氮處理的突變型葉片的光合速率均比野生型高高；較低光強(qiáng)下野生型的光合速率略高于突變型，這是因?yàn)榇藯l件下低光強(qiáng)下高葉綠素含量有利于葉片對光的吸收低光強(qiáng)下高葉綠素含量有利于葉片對光的吸收?？傮w來看，葉綠素含量的降低對光合速率沒有影響。
（4）CO2固定的產(chǎn)物是3-磷酸甘油酸（三碳酸）3-磷酸甘油酸（三碳酸），其還原過程需要光反應(yīng)提供的ATP和 NADPHATP和 NADPH以及Rubisco酶的催化。研究人員測定了葉片中Rubisco酶含量，結(jié)果如圖2所示。據(jù)此可以推測，突變型葉綠素含量低但產(chǎn)量與野生型差別不大的原因是突變型的 Rubisco酶含量高突變型的 Rubisco酶含量高。
【考點(diǎn)】光合作用的影響因素及應(yīng)用．
【答案】水稻類型和是否施氮肥；碳酸鈣；紅光；高；低光強(qiáng)下高葉綠素含量有利于葉片對光的吸收；3-磷酸甘油酸（三碳酸）；ATP和 NADPH；突變型的 Rubisco酶含量高
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：4引用：2難度：0.6
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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(jī)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(shí)，可催化C5固定CO2合成有機(jī)物；當(dāng)CO2/O2比值低時(shí)，可催化C5結(jié)合O2發(fā)生氧化分解，消耗有機(jī)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(xiàng)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(qiáng)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(shí)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（ ?。?br />
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?yàn)橥寥浪痔澣?，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(shí)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(huì)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(qiáng)度下降主要是因?yàn)槿~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(yàn)證，可取葉片作色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)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