2021年2月5日，国家航天局公布了“天问一号”传回的首幅火星图像，微博热评第一就是：火星上能种菜吗？火星大气中的CO2占95.3%，N2占2.7%，O2占0.1%，大气密度约是地球1%。（地球大气中CO2占0.03%，N2占78%，O2占21%）。美国和中国都极为重视人工光合作用，期待这方面的突破能给移民火星带来契机。
（1）据此分析，自然条件下火星上不可以种菜，为什么？火星上没有充足的氧气供植物在夜晚进行呼吸作用火星上没有充足的氧气供植物在夜晚进行呼吸作用。
（2）为此有人工光合研究者从菠菜中分离类囊体膜（TEM），并将其与16种酶（类似卡尔文循环中的酶）一起包裹在油包水液滴中构成人工光合系统。光照后，该系统中AIP增加，NADPH减少，并且生成了有机物，证明了该系统的有效性。从细胞代谢的角度分析，该系统与叶肉细胞相比主要优点是：无呼吸作用，能够更有效的积累有机物无呼吸作用，能够更有效的积累有机物。
（3）下图是验证该系统有效性的一个实验环节。实验目的是通过观察中间产物NADPH的浓度变化，从而间接地检测TEM驱动16种酶中的G酶所催化的反应的有效性。
上述实验分四组，在同等条件下在油包水液滴中分别加入等量有机物1和图所示物质。组1和组2的作用分别是：组1 组1起对照作用，排除无关变量对实验结果的干扰组1起对照作用，排除无关变量对实验结果的干扰；组2 组2起空白对照作用，和组3、组4对照，观察加入G酶对NADPH变化的影响组2起空白对照作用，和组3、组4对照，观察加入G酶对NADPH变化的影响。
【答案】火星上没有充足的氧气供植物在夜晚进行呼吸作用；无呼吸作用，能够更有效的积累有机物；组1起对照作用，排除无关变量对实验结果的干扰；组2起空白对照作用，和组3、组4对照，观察加入G酶对NADPH变化的影响
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：0引用：1难度：0.7
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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
