如图是水稻和玉米的光合作用暗反应示意图。卡尔文循环的Rubisco酶对CO2的Km为450μmol•L-1（Km越小，酶对底物的亲和力越大），该酶既可催化RuBP与CO2反应，进行卡尔文循环，又可催化RuBP与O2反应，进行光呼吸（绿色植物在光照下消耗O2并释放CO2的反应）。该酶的酶促反应方向受CO2和O2相对浓度的影响。与水稻相比，玉米叶肉细胞紧密围绕维管束鞘，其中叶肉细胞叶绿体是水光解的主要场所，维管束鞘细胞的叶绿体主要与ATP生成有关。玉米的暗反应先在叶肉细胞中利用PEPC酶（PEPC对CO2的Km为7μmol•L-1）催化磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）与CO2反应生成C4，固定产物C4转运到维管束鞘细胞后释放CO2，再进行卡尔文循环。回答下列问题：
（1）玉米的卡尔文循环中第一个光合还原产物是运到细胞质基质合成 蔗糖蔗糖（填“葡萄糖”“蔗变糖”或“淀粉”）后，再通过 维管组织维管组织长距离运输到其他组织器官。
（2）在干旱、高光照强度环境下，玉米的光合作用强度 高于高于（填“高于”或“低于”）水稻。从光合作用机制及其调控分析，原因是 高光照条件下玉米能够将光合产物及时转移；玉米的PEPC酶对二氧化碳的亲和力高于水稻的Rubisco酶；玉米能够通过PEPC酶形成C4，使维管束鞘细胞内的二氧化碳高于外部环境，可抑制玉米的光呼吸高光照条件下玉米能够将光合产物及时转移；玉米的PEPC酶对二氧化碳的亲和力高于水稻的Rubisco酶；玉米能够通过PEPC酶形成C4，使维管束鞘细胞内的二氧化碳高于外部环境，可抑制玉米的光呼吸（答出三点即可）。
（3）某研究将蓝细菌的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 酶活性达到最大，对二氧化碳的利用率不再提高；受ATP及NADPH的限制；原核生物和真核生物光合作用机制不同酶活性达到最大，对二氧化碳的利用率不再提高；受ATP及NADPH的限制；原核生物和真核生物光合作用机制不同（答出三点即可）。
【答案】蔗糖；维管组织；高于；高光照条件下玉米能够将光合产物及时转移；玉米的PEPC酶对二氧化碳的亲和力高于水稻的Rubisco酶；玉米能够通过PEPC酶形成C4，使维管束鞘细胞内的二氧化碳高于外部环境，可抑制玉米的光呼吸；酶活性达到最大，对二氧化碳的利用率不再提高；受ATP及NADPH的限制；原核生物和真核生物光合作用机制不同
【解答】
【点评】
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发布：2024/5/13 8:0:8组卷：344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
