在培育“海水稻”的过程当中某团队做了以下实验：将某品种水稻植株均分成甲、乙两组，分别在盐碱和非盐碱土壤中种植一段时间，改变光照条件，其他条件适宜，分别测得两组植株的光合作用强度（单位时间、单位面积CO2吸收量），结果如表。请回答：
| 光照强度/Lx | 0 | 200 | 400 | 600 | 800 | 1600 | 3200 | 6400 | |
| 净光合作用强度/[μmolCO2•（m2•s）-1] | 甲组 | -3 | 0 | 2 | 6 | 10 | 12 | 12 | 12 |
| 乙组 | -10 | -5 | 0 | 6 | 12 | 18 | 20 | 20 | |
叶绿体类囊体薄膜
叶绿体类囊体薄膜
，暗反应的能量来源是 光反应产生的[H]和ATP中活跃的化学能
光反应产生的[H]和ATP中活跃的化学能
。（2）该实验的自变量为
光照强度
光照强度
和 土壤类型
土壤类型
，乙组的光补偿点为 400Lx
400Lx
Lx。光照强度为600 Lx时，两组植株的总光合作用速率 甲＜乙
甲＜乙
（填“甲＞乙”“甲=乙”或“甲＜乙”）。（3）将甲组水稻所结种子播种到非盐碱土壤中，对植株重复上述测定，结果与乙组数据无明显差异，由此可得出的结论是
盐碱土壤环境没有导致甲组水稻发生可遗传变异
盐碱土壤环境没有导致甲组水稻发生可遗传变异
。（4）当光照强度大于1600Lx时，限制甲组植株的光合速率的内因有
叶绿体（素）数量、酶的活性、酶的数量等
叶绿体（素）数量、酶的活性、酶的数量等
（填一项即可），此时给水稻植株提供14CO2，请写出放射性的14C在水稻细胞中的转移途径：14CO2→14C3→（14CH2O）
n
→丙酮酸（14C3H4O3）→14CO2
14CO2→14C3→（14CH2O）
n
→丙酮酸（14C3H4O3）→14CO2
。（5）我国科研人员研制出一种转双基因（转了两个基因）水稻，使水稻产量进一步提高。图2是在某一温度下测得的光照强度对转双基因水稻和原种水稻光合速率的影响曲线：图3是在光照为1000Lux下测得的温度对两种水稻光合速率的影响曲线。
①结合图3分析，图2曲线是在
30
30
℃条件下测量绘制而成的。图2中光照强度高于1000Lux时，限制原种水稻光合速率的主要环境因素有 CO2浓度
CO2浓度
、温度
温度
。②图2中，在1000Lux时，转双基因水稻的实际光合速率
大于
大于
（填“大于”、“等于”或“小于”）原种水稻的实际光合速率。在研究发现转双基因水稻和原种水稻叶片中的光合色素种类和含量无显著差异，可推测转双基因水稻是通过促进光合作用的 暗
暗
反应阶段来提高光合速率的。【答案】叶绿体类囊体薄膜；光反应产生的[H]和ATP中活跃的化学能；光照强度；土壤类型；400Lx；甲＜乙；盐碱土壤环境没有导致甲组水稻发生可遗传变异；叶绿体（素）数量、酶的活性、酶的数量等；14CO2→14C3→（14CH2O）
n
→丙酮酸（14C3H4O3）→14CO2；30；CO2浓度；温度；大于；暗
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：19引用：1难度：0.4
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1．研究发现，Rubisco酶是绿色植物细胞中含量最丰富的蛋白质，由核基因控制合成的小亚基和叶绿体基因控制合成的大亚基组成，功能上属于双功能酶。当CO2浓度较高时，该酶催化C5与CO2反应，完成光合作用；当O2浓度较高时，该酶却错误的催化C5与O2反应，产物经一系列变化后到线粒体中生成CO2，这种植物在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸。回答下列问题：
（1）Rubisco酶在细胞的中的核糖体上合成。在较高CO2浓度环境中，Rubisco酶所催化的反应产物是，其发挥作用的场所是。
（2）当胞间CO2与O2浓度的比值减小时，有利于植物进行光呼吸而不利于光合作用有机物的积累。请从C5的角度分析，原因是。
（3）为纠正Rubisco酶的错误反应，光合植物创造了多种高代价的补救机制，如有的细胞中产生一种特殊蛋白质微室，将CO2浓缩在Rubisco酶周围。该机制形成的意义是。发布：2025/1/16 8:0:1组卷：50引用：5难度：0.6 -
2．光呼吸可使水稻和小麦等作物的光合效率降低20%至50%，造成减产。
光呼吸现象存在的根本原因在于Rubisco,酶是一个双功能的酶，具有催化羧化反应和加氧反应两种功能，其催化方向取决于CO2和O2的浓度。当CO2浓度高而O2浓度低时，RuBP（1，5-二磷酸核酮糖，C5）与进入叶绿体的CO2结合，经Rubisco酶催化生成2分子的PGA（3-磷酸甘油酸，C3），进行光合作用；当CO2浓度低而O2浓度高时，RuBP与O2在Rubisco酶催化下生成1分子PGA和1分子PG（2-磷酸乙醇酸，C2），后者在相关酶的作用下生成乙醇酸（光呼吸的底物），乙醇酸通过光呼吸代谢循环合成PGA，重新加入卡尔文循环，而1/4的PG则以CO2的形式释放，具体过程如图1所示。请回答下列问题：
（1）在红光照射条件下，参与光反应的主要色素是；据图1可推知，Rubisco酶主要分布在叶绿体基质中，催化CO2与C5结合，生成2分子C3，影响该反应的内部因素有（写出2点即可）。在光照条件下，Rubisco酶可以催化RuBP与CO2生成PGA，再利用光反应产生的NADPH将其还原，也可以催化RuBP与O2反应；推测O2与CO2比值时，有利于光呼吸而不利于光合作用。
（2）从图1看出，正常光合作用的叶片，突然停止光照后叶片会出现快速释放CO2的现象（CO2猝发），试解释这一现象产生的原因：。从能量代谢分析，光呼吸与有氧呼吸最大的区别是。
（3）水稻、小麦属于C3植物，而高粱、玉米属于C4植物，其特有的C4途径如图2所示。根据图2中信息推测，PEP羧化酶比Rubisco酶对CO2的亲和力。叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形成花环状结构，根据此结构特点，进一步推测C4植物光呼吸比C3植物的。发布：2025/1/16 8:0:1组卷：21引用：3难度：0.5 -
3．如图是某植物叶肉细胞的部分生理过程示意图。已知该植物叶肉细胞在适宜光照、较高的氧气浓度条件下由于Rubisco酶既能催化过程①，也能催化过程②，可同时进行光合作用和光呼吸。光呼吸是指在O2浓度高，CO2浓度低时，Rubisco酶可催化C5（RuBp）加O2形成1个C3、1个C2，2个C2在线粒体等结构中再经一系列转化形成1个C3、1个CO2，C3再进入卡尔文循环。回答下列问题：
（1）图中，过程②发生的场所是。
（2）该植物叶肉细胞光合作用产生的糖类物质，在氧气充足的条件下，可被氧化为（填物质名称）后进入线粒体，继而在（填场所）彻底氧化分解成CO2。
（3）据图推测，当CO2浓度与O2浓度的比值（填“高”或“低”）时，有利于水稻进行光呼吸而不利于光合作用中有机物的积累，从C5的角度分析，其原因是。
（4）科学研究发现，在一些蓝藻中存在CO2浓缩机制：蓝藻中产生一种特殊的蛋白质微室，能将CO2浓缩在Rubisco酶周围。该机制的意义是。发布：2025/1/16 8:0:1组卷：21引用：1难度：0.7
