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小麥和玉米是兩種主要的糧食作物,但其產(chǎn)量一直存在明顯差異,玉米的光合速率約為小麥的1.5倍??茖W(xué)家對(duì)小麥和玉米的光合作用過(guò)程進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)小麥和玉米在CO2固定的過(guò)程中存在差異。給小麥提供14CO2,檢測(cè)其體內(nèi)物質(zhì)的放射性情況,發(fā)現(xiàn)最早出現(xiàn)14C標(biāo)記的是C3酸,然后是C5、丙糖磷酸、葡萄糖等;給玉米提供14CO2時(shí),最早出現(xiàn)14C標(biāo)記的有機(jī)物卻是C4酸。玉米光合作用部分過(guò)程如圖所示。
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(1)玉米葉片的葉肉細(xì)胞圍繞維管束鞘細(xì)胞整齊排列呈“花環(huán)”狀,光合作用時(shí),CO2先在葉肉細(xì)胞中被固定,圖中a代表的物質(zhì)是
C4
C4
,該物質(zhì)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成蘋果酸后轉(zhuǎn)移到與其相鄰的維管束鞘細(xì)胞中再釋放
CO2
CO2
參與光合作用的碳反應(yīng)。小麥進(jìn)行光合作用時(shí)所吸收的CO2則直接參與碳反應(yīng)。
(2)玉米葉肉細(xì)胞中的葉綠體結(jié)構(gòu)正常,而維管束鞘細(xì)胞中的葉綠體無(wú)正常的基粒,將C3還原成丙糖磷酸所需的
ATP和[H]
ATP和[H]
主要由周圍的葉肉細(xì)胞產(chǎn)生提供。
(3)葉綠體膜上分布有一種磷酸轉(zhuǎn)運(yùn)體TPT,在將丙糖磷酸運(yùn)出葉綠體的同時(shí),將相同數(shù)量的無(wú)機(jī)磷酸(Pi)運(yùn)入葉綠體,因此,當(dāng)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的Pi水平降低時(shí),
磷酸丙糖
磷酸丙糖
的合成會(huì)減少,原因是
合成磷酸丙糖的原料Pi減少
合成磷酸丙糖的原料Pi減少
。
(4)科研人員對(duì)13個(gè)玉米品種和7個(gè)小麥品種的CO2補(bǔ)償點(diǎn)進(jìn)行了檢測(cè),前者平均為5mg/cm3,后者平均為51mg/cm3,因此,
玉米
玉米
能更有效地利用低濃度的CO2,請(qǐng)你根據(jù)小麥和玉米光合作用過(guò)程的差異推測(cè)出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是
玉米葉肉細(xì)胞中固定CO2的酶對(duì)CO2有更強(qiáng)的親和力,能更有效地利用低濃度CO2
玉米葉肉細(xì)胞中固定CO2的酶對(duì)CO2有更強(qiáng)的親和力,能更有效地利用低濃度CO2
。
(5)有人認(rèn)為可將玉米的高效光合基因轉(zhuǎn)入到小麥中,以期提高小麥的產(chǎn)量,請(qǐng)?jiān)u價(jià)該方案的合理性并說(shuō)明理由。

【答案】C4酸;CO2;ATP和[H];磷酸丙糖;合成磷酸丙糖的原料Pi減少;玉米;玉米葉肉細(xì)胞中固定CO2的酶對(duì)CO2有更強(qiáng)的親和力,能更有效地利用低濃度CO2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:43引用:2難度:0.7
相似題
  • 1.如圖甲是馬鈴薯細(xì)胞內(nèi)生命活動(dòng)示意圖,其中①、②、③、④、⑤表示生理過(guò)程,A、B、C、D表示生命活動(dòng)產(chǎn)生的物質(zhì).乙圖是溫度影響某綠色植物光合作用與呼吸作用的研究結(jié)果.請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題:
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    (1)甲圖中在生物膜上發(fā)生的生理過(guò)程有
     
    (用圖中數(shù)字表示),A表示
     
    ,D表示
     

    (2)缺氧時(shí)馬鈴薯塊莖細(xì)胞與玉米根細(xì)胞產(chǎn)物不相同,直接原因是
     
    ,馬鈴薯無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所是
     

    (3)從乙圖中可以看出,光合作用速率最大時(shí)的溫度為
     
    ,假設(shè)每天光照12小時(shí),從乙圖中可以看出,15℃下植株一晝夜有機(jī)物的生產(chǎn)量為
     
    (用CO2的量表示),最有利于植株生長(zhǎng)的溫度是
     

    (4)CO2由②過(guò)程產(chǎn)生到⑤過(guò)程利用,至少穿過(guò)
     
    層磷脂分子層,在研究溫度對(duì) 光合作用與呼吸作用影響的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)控制的無(wú)關(guān)變量有
     
    .(列舉至少兩項(xiàng))

    發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:446引用:1難度:0.3
  • 2.約翰?德柯?tīng)栐?955年觀察到煙草葉在光照突然停止之后釋放出大量的二氧化碳.后來(lái)發(fā)現(xiàn)煙草葉肉細(xì)胞在光照下除進(jìn)行光合作用外,還可以消耗O2、ATP、[H],將部分C5分解并釋放CO2,“光呼吸”由此得名.研究表明,催化C5與CO2結(jié)合與催化C5與O2結(jié)合的是同一種酶(Rubisco),并且該酶的活性中心不能分辨CO2與O2
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    (1)據(jù)圖可知,光呼吸和光合作用都能利用的物質(zhì)是
     
    ,光合作用利用該物質(zhì)的場(chǎng)所是
     
    ,光呼吸中生成CO2的場(chǎng)所是
     

    (2)如果適當(dāng)提高CO2濃度,對(duì)光呼吸的效應(yīng)是
     
    (填“促進(jìn)”或“抑制”).
    (3)光呼吸的生理作用在于干旱天氣和過(guò)強(qiáng)光照下,因?yàn)闇囟群芨?,蒸騰作用很強(qiáng),氣孔大量關(guān)閉,此時(shí)光呼吸可以消耗光反應(yīng)階段生成的多余的
     
    ,又為暗反應(yīng)提供原料.
    (4)與光呼吸相區(qū)別,研究人員常把細(xì)胞呼吸稱為“暗呼吸”,從反應(yīng)條件來(lái)講光呼吸與細(xì)胞呼吸的不同是
     

    (5)用14CO2供小球藻進(jìn)行光合作用,然后追蹤檢測(cè)放射性,最終探明CO2中的碳在暗反應(yīng)中的轉(zhuǎn)化途徑,分析該實(shí)驗(yàn)的自變量是
     

    (6)用H218O培養(yǎng)小球藻,發(fā)現(xiàn)葉肉細(xì)胞中出現(xiàn)了(CH218O),分析其最可能的轉(zhuǎn)化途徑是
     

    發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:7引用:2難度:0.5
  • 3.約翰?德柯?tīng)栐?955年觀察到煙草葉在光照突然停止之后釋放出大量的二氧化碳.后來(lái)發(fā)現(xiàn)煙草葉肉細(xì)胞在光照下除進(jìn)行光合作用外,還可以消耗O2、ATP、NADPH,將部分C5分解并釋放CO2,“光呼吸”由此得名.
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    (1)據(jù)圖可知,光呼吸與光合作用都利用了
     
    為原料,但光合作用的暗反應(yīng)階段通過(guò)
     
    實(shí)現(xiàn)了該物質(zhì)的再生,而光呼吸則不同.
    (2)研究表明,催化C5與CO2結(jié)合與催化C5與O2結(jié)合的是同一種酶(Rubisco),并且該酶的活性中心不能分辨CO2與O2,據(jù)此推測(cè)適當(dāng)提高CO2濃度,對(duì)光呼吸昨效應(yīng)是
     
    (填“促進(jìn)”或“抑制”).
    (3)有觀點(diǎn)指出,光呼吸的生理作用在于干旱天氣和過(guò)強(qiáng)光照下,因?yàn)闇囟群芨?,蒸騰作用很強(qiáng),氣孔大量關(guān)閉.此時(shí)的光呼吸可以消耗光反應(yīng)階段生成的多余的
     
    ,又可以為暗反應(yīng)階段提供原料,因此光呼吸對(duì)植物有重要的正面意義.
    (4)光呼吸被冠以“呼吸”二字,你認(rèn)為理由是
     
    (提示:從與有氧呼吸進(jìn)行比較的角度回答).科學(xué)家用14CO2供小球藻進(jìn)行光合作用,然后追蹤檢測(cè)放射性,最終探明CO2中的碳在暗反應(yīng)中的轉(zhuǎn)化途徑.分析該實(shí)驗(yàn)的自變量是
     

    (5)煙草光合作用的反應(yīng)式為
     

    (6)煙草在光合作用過(guò)程中,葉綠體中葉綠素a和b主要吸收
     
    ,類胡蘿卜素主要吸收
     

    發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:10引用:2難度:0.3
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