光呼吸,是植物細(xì)胞依賴光照,吸收O2氧化分解有機(jī)物釋放CO2的過程。其是光合作用伴隨的一個損耗能量的副反應(yīng),降低光呼吸途徑被視為提高農(nóng)作物產(chǎn)量的手段之一。
(1)圖1是葉肉細(xì)胞中部分碳代謝過程的模式圖:其中B酶既可以催化暗反應(yīng)中CO2的固定CO2的固定階段,又可以催化C5和O2反應(yīng)。進(jìn)入光呼吸途徑。代謝產(chǎn)生的乙醇酸通過運載體離開葉綠體葉綠體,在其他細(xì)胞器經(jīng)過代謝最終釋放1分子CO2。
(2)研究人員利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將G酶(乙醇酸氧化酶)、O酶(草酸氧化酶)和C酶(過氧化氫酶)基因?qū)胨救~綠體,構(gòu)建一條新的光呼吸代謝支路,簡稱GOC支路(圖1),通過檢測三種酶的表達(dá)速率、酶的濃度、酶的活性表達(dá)速率、酶的濃度、酶的活性篩選出GOC型水稻。
(3)用電鏡觀察野生型和GOC型水稻的葉肉細(xì)胞超薄切片圖像。結(jié)果如圖2所示。與野生型相比,GOC型的葉肉細(xì)胞中出現(xiàn)了明顯變化(至少寫出兩點):①淀粉粒增多,淀粉粒增大淀粉粒增多,淀粉粒增大;②細(xì)胞增大,葉綠體增大,葉綠體增多細(xì)胞增大,葉綠體增大,葉綠體增多,表現(xiàn)出了類似于長期生長在高CO2環(huán)境條件下的表型
(4)在光照條件下??蒲腥藛T檢測了GOC型水稻的光呼吸代謝物水平。結(jié)果如圖3所示,你認(rèn)為GOC型水稻是否構(gòu)建成功,并簡述理由。
(5)科研人員通過檢測凈光合速率。發(fā)現(xiàn)GOC型水稻產(chǎn)量顯著高于野生型綜上所述。請闡述GOC型水稻高產(chǎn)的分子機(jī)制。
【答案】CO2的固定;葉綠體;農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化;表達(dá)速率、酶的濃度、酶的活性;淀粉粒增多,淀粉粒增大;細(xì)胞增大,葉綠體增大,葉綠體增多
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:24引用:2難度:0.7
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1.下表是自變量為光照強度的條件下針對同一生態(tài)系統(tǒng)中甲乙兩種植物所測得的一些數(shù)據(jù),并據(jù)此描繪出的曲線圖。
光合速率與呼吸速率相等時光照強度(千勒克斯) 光飽和時光照強度(千勒克斯) 光飽和時植物CO2吸收量[mg/(100cm2葉時)] 黑暗條件下CO2釋放量[mg/(100cm2葉時)] 甲植物 1 3 18 10 乙植物 3 9 30 12 發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:39引用:4難度:0.7 -
2.氫氣是一種清潔能源。低氧時萊茵衣藻葉綠體中的產(chǎn)氫酶活性提高,使[H]轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃?。已知CCCP(一種化學(xué)物質(zhì))能抑制萊茵衣藻的光合作用,誘導(dǎo)其產(chǎn)生氫氣,而缺硫也能抑制萊茵衣藻的光合作用。
(1)為探究CCCP、缺硫兩種因素對萊茵衣藻產(chǎn)生氫氣的影響及其相互關(guān)系?,F(xiàn)提供生長狀況相同的萊茵衣藻、CCCP、完全培養(yǎng)液、缺硫培養(yǎng)液等實驗材料。請完善如下實驗步驟(提示:CCCP的使用量不作要求,其可溶解在培養(yǎng)液中)。
第一步將生長狀況相同的萊茵衣藻隨機(jī)均分為四組,并進(jìn)行編號;
第二步對照組中加入適量的完全培養(yǎng)液,實驗組分別加入等量的
第三步在相同且適宜條件下培養(yǎng)萊茵衣藻,一定時間后
(2)萊茵衣藻在產(chǎn)生氫氣時,會表現(xiàn)出生長不良的現(xiàn)象,從光合作用物質(zhì)轉(zhuǎn)化的角度分析,其原因是發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.7 -
3.表中是自變量為光照強度的條件下針對同一生態(tài)系統(tǒng)中甲乙兩種植物所測得的一些數(shù)據(jù),并據(jù)此描繪出的曲線圖.以下分析正確的是( ?。?br />
光合速率與呼吸速率相等時光照強度(千勒克斯) 光飽和時光照強度(千勒克斯) 光飽和時植物CO2吸收量
[mg/(100cm2葉?小時)]黑暗條件下CO2釋放量
[mg/(100cm2葉?小時)]甲植物 1 3 18 10 乙植物 3 9 30 12 發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:17引用:2難度:0.7
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