研究发现光合作用光反应产生的ATP与NADPH数量比是2.57：2，而暗反应消耗的ATP与NADPH数量比是3：2，NADPH积累成为光合作用限速因素之一。我国科学家向蓝细菌中导入合成异丙醇（一种工业原料）的三种关键酶基因辅酶A转移酶（CTFAB）基因、乙酰乙酸脱羧酶（ADC）基因、仲醇脱氢酶（sADH）基因，以期提高细胞光合速率，相关机理如图1。
（1）蓝细菌光反应将光能转化为 ATP和NADPH中的化学能ATP和NADPH中的化学能，完成这一过程需要光合片层上附着的 光合色素、酶光合色素、酶等参与。根据图示引入异丙醇合成途径可能提高光合速率，原因是 在此途径中消耗了NADPH，降低NADPH的积累，提高光合速率在此途径中消耗了NADPH，降低NADPH的积累，提高光合速率。
（2）研究人员培育出了两种蓝细菌SM6、SM7，提取两种蓝细菌的总RNA利用RT-PCR（逆转录-聚合酶链反应）对SM6、SM7细胞中三种关键酶基因进行扩增，对扩增产物进行电泳得到图2所示结果。与野生型蓝细菌相比SM6细胞中积累的物质最可能是 丙酮丙酮。野生型、SM6、SM7三种菌株在适宜条件下，光合速率最快的可能是 SM7SM7，原因是 SM7导入了CTFAB基因、ADC基因、sADH基因，可消耗NADPHSM7导入了CTFAB基因、ADC基因、sADH基因，可消耗NADPH。
（3）挑选出符合要求的菌株后，需进一步探究引入异丙醇合成途径对其光合速率的影响。取等量的野生型和符合要求的菌株分别置于两个密闭的透明装置中，在适宜光照条件下培养，测定一段时间内装置中氧气的增加量再将装置进行 遮光遮光处理，测定 一段时间内装置中氧气的减少量一段时间内装置中氧气的减少量，通过计算得出 不同菌株的光合速率不同菌株的光合速率。
【答案】ATP和NADPH中的化学能；光合色素、酶；在此途径中消耗了NADPH，降低NADPH的积累，提高光合速率；丙酮；SM7；SM7导入了CTFAB基因、ADC基因、sADH基因，可消耗NADPH；遮光；一段时间内装置中氧气的减少量；不同菌株的光合速率
【解答】
【点评】
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发布：2024/7/29 8:0:9组卷：3引用：3难度：0.6
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1．20世纪60年代，科学家发现有些起源于热带的植物如甘蔗、玉米等，除了和其他C3植物一样具有卡尔文循环（固定CO2的初产物是三碳化合物（C3），简称C3途径）外，还存在另一条固定CO2的途径，固定CO2的初产物是四碳化合物（C4），简称C4途径，这种植物称为C4植物，其光合作用过程如图1所示。研究发现C4植物中PEP羧化酶对CO2的亲和力约是Rubisco酶的60倍。请回答下列问题：
（1）在C植物光合作用中，CO2中的碳转化成有机物（CH2O）中碳的转移途径是（利用箭头符号表示），维管束鞘细胞内的CO2浓度比叶肉细胞内（填“高”或“低”）。
（2）甲、乙两种植物光合速率与CO2浓度的关系如图2。请据图分析，植物更可能是C4植物，作出此判断的依据是。
（3）Rubisco酶是一种双功能酶，当CO2/O2比值高时，可催化C5固定CO2合成有机物；当CO2/O2比值低时，可催化C5结合O2发生氧化分解，消耗有机物，此过程称为光呼吸，结合题意分析，在炎热干旱环境中，C4植物的生长一般明显优于C3植物的原因是。
（4）水稻是世界上最重要的粮食作物。目前，科学家正在研究如何利用转基因技术将“C4途径”转移到水稻中去，这项研究的意义是。发布：2025/1/16 8:0:1组卷：46引用：1难度：0.6 -
2．在强光环境下，将某突变型植株与野生型植株均分别施低氮肥和高氮肥，一段时间后测定其叶绿素和Rubisco酶（该酶催化CO2和C5反应）的含量，结果如图所示。下列叙述不正确的是（ ）
发布：2025/1/16 8:0:1组卷：19引用：2难度：0.7 -
3．干旱胁迫是因为土壤水分亏缺，植物吸收水分少于叶片蒸腾作用损耗的水分，从而无法维持植物正常水分状况而对植物的生长发育造成影响。如图是其他条件适宜且不变时干旱胁迫（即处理组）对吊兰光合作用相关指标影响的结果。
回答下列问题
（1）干旱胁迫会影响吊兰光合作用过程中[H]和ATP的产生，与[H]和ATP元素组成相同的化合物有（写出2种）。
（2）由图可知：12d-24d期间CO2浓度（是/不是）影响吊兰光合作用的主要限制因素，原因是。（能/不能）确定处理组吊兰的总光合速率小于对照组，原因是。
（3）另有研究表明，12d后吊兰光合作用强度下降主要是因为叶绿素破坏导致，推测吸收光的能力减弱。欲对此结果进行验证，可取叶片作色素的提取和分离实验。实验中提取色素用的试剂是。预期结果是：两种颜色的色素带比对照组变窄或没有。发布：2025/1/19 8:0:1组卷：6引用：1难度：0.6
