提高作物的光合作用强度是解决全球粮食危机的重要措施。
（1）正常光照情况下，光合色素吸收的光能主要用途有：将光能转化为储存在 ATP、NADPHATP、NADPH中的活跃化学能，从而将CO2和H2O合成糖类等有机物。强光会破坏叶绿体的结构，叶绿素非光化学猝灭机制（NPQ）能将植物吸收的多余光能以 热能热能形式散失，这种光保护机制与类囊体蛋白PsbS含量、叶黄素循环密切相关，其机理如图1所示。
（2）催化叶黄素循环的关键酶VDE和ZEP活性受pH影响，VDE在pH≤6.5时被活化，在pH=7.0时失活，ZEP最适pH为7.5。强光下，水光解产生H+增加水光解产生H+增加导致类囊体pH降低，若要检测此时叶绿素的含量是否发生变化，最简单的方法是 纸层析纸层析法。
（3）当光照强度由过强变为适宜时，由于NPQ不能立即解除导致暗反应速率明显下降。为了使NPQ在光照强度变化时及时终止，科研人员将VDE、PsbS和ZEP的融合基因（VPZ）与T-DNA连接（图2），原因是T-DNA导入烟草细胞后，可转移到受体细胞的染色体上可转移到受体细胞的染色体上，筛选获得一系列转基因烟草。通过杂交实验，初步鉴定转基因烟草VPZ的拷贝数。转基因烟草甲自交，子代中具有抗除草剂特性的植株占 3434，则初步判断甲植株为VPZ单拷贝（单个基因）插入。转基因烟草乙与野生型烟草杂交，子代转基因植株比例为34，请在图3中画出VPZ在乙植株染色体上的位置。与野生型相比，转基因烟草所有VPZ株系均显示出VDE、PsbS和ZEP的过表达，使烟草在光照由强变弱的波动中，光合速率提高，是因为光照减弱，光反应减弱，pH升高，VDE活性降低，ZEP活性增强，玉米黄素减少VDE活性降低，ZEP活性增强，玉米黄素减少，NPQ快速解除，从而使更多光能用于CO2固定。
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【答案】ATP、NADPH；热能；水光解产生H+增加；纸层析；可转移到受体细胞的染色体上；；VDE活性降低，ZEP活性增强，玉米黄素减少
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【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：37引用：3难度：0.6
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1．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 -
2．20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 -
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
