超量表达P蛋白转基因玉米的生理特性研究
实验一：选取长势相同且生长状况良好的野生型玉米和a1、a2、a3株系玉米，干旱处理15天，测量并计算玉米叶片萎蔫卷曲程度和水分散失率。
结果：叶片萎蔫卷曲程度为野生型＞a2＞a3＞a1；水分散失率如图1所示。
实验二：将野生型玉米和a1株系玉米在甲、乙两组条件下进行种植，一段时间后，测量地上部分鲜重，获得相对生物量如图2所示。
回答下列问题：
（1）玉米叶片的萎蔫卷曲程度主要受水分散失率影响。在图1中画出a2株系的水分散失率曲线
。
（2）CO2是影响植物生长的外界因素之一。CO2进入玉米植株，在叶绿体基质基质中参与暗反应，其中的碳原子转移途径为CO2→C3→（CH2O）CO2→C3→（CH2O）（用流程图表示）。
（3）实验二的自变量是CO2浓度和植株类型CO2浓度和植株类型。实验结果表明，在干旱条件和不同CO2浓度下，a1株系玉米的相对生物量均比野生型玉米更高，从光合作用的角度分析其原因是干旱条件下，与野生型玉米相比，a1株系玉米超量表达P蛋白，对水分和CO2的利用率更高，光合效率更高干旱条件下，与野生型玉米相比，a1株系玉米超量表达P蛋白，对水分和CO2的利用率更高，光合效率更高。
（4）正常种植条件下，野生型玉米和a1株系玉米的气孔开放程度基本相当，但a1株系玉米具有较高的光合效率，玉米籽粒重和单果穗的产量提高，推测其叶绿体膜上超量表达的P蛋白能促进CO2的吸收。以野生型玉米和a1株系玉米为材料，用光合作用测定仪（可检测胞间CO2浓度、净光合速率等）检测，设计实验验证这一推测。写出实验思路和预期结果实验思路：在正常种植条件下，用光合作用测定仪检测野生型玉米和a1株系玉米的胞间CO2浓度和净光合速率并比较分析
预期结果：与野生型玉米相比较，a1株系玉米的胞间CO2浓度低，净光合速率高实验思路：在正常种植条件下，用光合作用测定仪检测野生型玉米和a1株系玉米的胞间CO2浓度和净光合速率并比较分析
预期结果：与野生型玉米相比较，a1株系玉米的胞间CO2浓度低，净光合速率高。
预期结果：与野生型玉米相比较，a1株系玉米的胞间CO2浓度低，净光合速率高
预期结果：与野生型玉米相比较，a1株系玉米的胞间CO2浓度低，净光合速率高
【答案】；基质；CO2→C3→（CH2O）；CO2浓度和植株类型；干旱条件下，与野生型玉米相比，a1株系玉米超量表达P蛋白，对水分和CO2的利用率更高，光合效率更高；实验思路：在正常种植条件下，用光合作用测定仪检测野生型玉米和a1株系玉米的胞间CO2浓度和净光合速率并比较分析
预期结果：与野生型玉米相比较，a1株系玉米的胞间CO2浓度低，净光合速率高
；基质；CO2→C3→（CH2O）；CO2浓度和植株类型；干旱条件下，与野生型玉米相比，a1株系玉米超量表达P蛋白，对水分和CO2的利用率更高，光合效率更高；实验思路：在正常种植条件下，用光合作用测定仪检测野生型玉米和a1株系玉米的胞间CO2浓度和净光合速率并比较分析预期结果：与野生型玉米相比较，a1株系玉米的胞间CO2浓度低，净光合速率高
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：56引用：2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
