兴起于上世纪的第一次“绿色革命”获得了水稻半矮化突变体，半矮秆水稻虽抗倒伏、高产，但对氮的利用效率不高。中国科研团队就如何进一步提高水稻产量，减少农业生产对环境的影响这一问题进行了持续探索，并于2020年在水稻高产和氮素高效协同调控机制领域获得重要突破。为探究高浓度CO2下氮素供应形态对植物光合作用的影响，研究人员以武运粳稻为实验材料，在人工气候室利用无土栽培技术进行了相关实验，部分结果如下。请回答有关问题：
| 处理措施 检测结果 |
硝态氮 正常浓度CO2 |
硝态氮 高浓度CO2 |
X | 氨态氮 高浓度CO2 |
| 叶绿素SPAD值 | 50 | 51 | 42 | 44 |
| 净光合速率 | 17.5 | 21.5 | 35 | 42.8 |
（1）环境中的氮元素进入叶肉细胞后，可用于合成与光合作用相关的酶（如RUBP羧化酶），RUBP羧化酶分布在
叶绿体基质
叶绿体基质
，能将CO2固定为 C3（三碳化合物）
C3（三碳化合物）
，再进一步被还原为糖类。此外氮元素还能用于合成 叶绿素、NADPH、ATP、ADP
叶绿素、NADPH、ATP、ADP
（答出其中两种），进而促进光合作用。（2）表中X处理措施应为
氨态氮（）正常浓度CO2
NH
+
4
氨态氮（）正常浓度CO2
。据表分析，能够显著提高该水稻净光合速率的氮素供应形态是 NH
+
4
氨态氮（）
NH
+
4
氨态氮（）
。从物质跨膜运输的角度分析，原因可能是 NH
+
4
根细胞膜上转运氨态氮的转运蛋白/载体蛋白的数量多于硝态氮
根细胞膜上转运氨态氮的转运蛋白/载体蛋白的数量多于硝态氮
。（3）植物光合系统中的氮素分配受供氮量等因素的影响，研究人员对叶片光合系统中氮素的含量及分配进行了检测，结果如下：
注：叶片氮素可分为光合氮素和非光合氮素；前者包括捕光氮素和羧化氮素。
检测结果显示：相对于中氮，高氮环境下，氮素从
光合氮素（羧化氮素）
光合氮素（羧化氮素）
向 非光合氮素
非光合氮素
转化，且羧化氮素所占比例降低，进而影响了光合作用的 暗反应
暗反应
阶段，导致光合速率下降。【答案】叶绿体基质；C3（三碳化合物）；叶绿素、NADPH、ATP、ADP；氨态氮（）正常浓度CO2；氨态氮（）；根细胞膜上转运氨态氮的转运蛋白/载体蛋白的数量多于硝态氮；光合氮素（羧化氮素）；非光合氮素；暗反应
NH
+
4
NH
+
4
【解答】
【点评】
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发布：2024/8/30 7:0:8组卷：9引用：7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
