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 CO2→草酰乙酸(C4)→苹果酸(C3)→CO2→C3→(CH2O)CO2→草酰乙酸(C4)→苹果酸(C3)→CO2→C3→(CH2O)(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 高高(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 乙乙更可能是C4植物,作出此判断的依据是 在低CO2浓度较低的条件下,植物乙的光合速率明显高于植物甲(或植物乙的二氧化碳补偿点更低/植物乙利用低浓度二氧化碳的效率更高)在低CO2浓度较低的条件下,植物乙的光合速率明显高于植物甲(或植物乙的二氧化碳补偿点更低/植物乙利用低浓度二氧化碳的效率更高)。

(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 在炎热干旱环境中,植物气孔关闭,导致二氧化碳供应减少,C4植物中的PEP羧化酶活性高,能提高维管束鞘细胞内CO2浓度,促进光合作用,抑制光呼吸,从而增加有机物的积累量,使植物快速生长在炎热干旱环境中,植物气孔关闭,导致二氧化碳供应减少,C4植物中的PEP羧化酶活性高,能提高维管束鞘细胞内CO2浓度,促进光合作用,抑制光呼吸,从而增加有机物的积累量,使植物快速生长。
(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 提高粮食产量/增强水稻抗逆性/增强水稻抗旱性/减弱水稻对水的依赖性提高粮食产量/增强水稻抗逆性/增强水稻抗旱性/减弱水稻对水的依赖性。
【答案】CO2→草酰乙酸(C4)→苹果酸(C3)→CO2→C3→(CH2O);高;乙;在低CO2浓度较低的条件下,植物乙的光合速率明显高于植物甲(或植物乙的二氧化碳补偿点更低/植物乙利用低浓度二氧化碳的效率更高);在炎热干旱环境中,植物气孔关闭,导致二氧化碳供应减少,C4植物中的PEP羧化酶活性高,能提高维管束鞘细胞内CO2浓度,促进光合作用,抑制光呼吸,从而增加有机物的积累量,使植物快速生长;提高粮食产量/增强水稻抗逆性/增强水稻抗旱性/减弱水稻对水的依赖性
【解答】
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发布:2025/1/16 8:0:1组卷:46引用:1难度:0.6
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1.研究不同浓度CO2对红掌幼苗各项生理指标的影响,实验结果如图。
请回答以下问题
(1)完善实验步骤:
材料用具:盆栽红掌幼苗100株,设施相同的塑料薄膜温室及供气的CO2钢瓶若干。
第一步:取长势相似的红掌幼苗90盆,平均分为3组,编号A、B、C,各置于一个温室中。
第二步:A组温室保持原大气CO2浓度,
第三步:在光照强度、温度和湿度等相同且适宜的条件下培养30天。
第四步:从每组选取相同部位、相同数量的叶片测量各生理指标,求平均值。
(2)还原糖可用
(3)较高CO2浓度有利于红掌幼苗度过干旱环境,据图分析原因:
(4)Rubisco酶催化光合作用中CO2的固定过程,该酶的活性可用发布:2025/1/16 8:0:1组卷:8引用:1难度:0.7 -
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
(2)由图可知:12d-24d期间CO2浓度
(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,推测吸收发布:2025/1/19 8:0:1组卷:6引用:1难度:0.6