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興起于上世紀的第一次“綠色革命”獲得了水稻半矮化突變體,半矮稈水稻雖抗倒伏、高產(chǎn),但對氮的利用效率不高。中國科研團隊就如何進一步提高水稻產(chǎn)量,減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的影響這一問題進行了持續(xù)探索,并于2020年在水稻高產(chǎn)和氮素高效協(xié)同調(diào)控機制領(lǐng)域獲得重要突破。為探究高濃度CO2下氮素供應(yīng)形態(tài)對植物光合作用的影響,研究人員以武運粳稻為實驗材料,在人工氣候室利用無土栽培技術(shù)進行了相關(guān)實驗,部分結(jié)果如下。請回答有關(guān)問題:
處理措施
檢測結(jié)果
硝態(tài)氮
正常濃度CO2
硝態(tài)氮
高濃度CO2
X 氨態(tài)氮
高濃度CO2
葉綠素SPAD值 50 51 42 44
凈光合速率 17.5 21.5 35 42.8
注:SPAD值與葉綠素含量呈正相關(guān),凈光合作用單位:[μmol/(m2?s)]。
(1)環(huán)境中的氮元素進入葉肉細胞后,可用于合成與光合作用相關(guān)的酶(如RUBP羧化酶),RUBP羧化酶分布在
葉綠體基質(zhì)
葉綠體基質(zhì)
,能將CO2固定為
C3(三碳化合物)
C3(三碳化合物)
,再進一步被還原為糖類。此外氮元素還能用于合成
葉綠素、NADPH、ATP、ADP
葉綠素、NADPH、ATP、ADP
(答出其中兩種),進而促進光合作用。
(2)表中X處理措施應(yīng)為
氨態(tài)氮(NH4+)正常濃度CO2
氨態(tài)氮(NH4+)正常濃度CO2
。據(jù)表分析,能夠顯著提高該水稻凈光合速率的氮素供應(yīng)形態(tài)是
氨態(tài)氮(NH4+
氨態(tài)氮(NH4+
。從物質(zhì)跨膜運輸?shù)慕嵌确治?,原因可能?
根細胞膜上轉(zhuǎn)運氨態(tài)氮的轉(zhuǎn)運蛋白/載體蛋白的數(shù)量多于硝態(tài)氮
根細胞膜上轉(zhuǎn)運氨態(tài)氮的轉(zhuǎn)運蛋白/載體蛋白的數(shù)量多于硝態(tài)氮

(3)植物光合系統(tǒng)中的氮素分配受供氮量等因素的影響,研究人員對葉片光合系統(tǒng)中氮素的含量及分配進行了檢測,結(jié)果如下:
菁優(yōu)網(wǎng)
注:葉片氮素可分為光合氮素和非光合氮素;前者包括捕光氮素和羧化氮素。
檢測結(jié)果顯示:相對于中氮,高氮環(huán)境下,氮素從
光合氮素(羧化氮素)
光合氮素(羧化氮素)
非光合氮素
非光合氮素
轉(zhuǎn)化,且羧化氮素所占比例降低,進而影響了光合作用的
暗反應(yīng)
暗反應(yīng)
階段,導(dǎo)致光合速率下降。

【答案】葉綠體基質(zhì);C3(三碳化合物);葉綠素、NADPH、ATP、ADP;氨態(tài)氮(NH4+)正常濃度CO2;氨態(tài)氮(NH4+);根細胞膜上轉(zhuǎn)運氨態(tài)氮的轉(zhuǎn)運蛋白/載體蛋白的數(shù)量多于硝態(tài)氮;光合氮素(羧化氮素);非光合氮素;暗反應(yīng)
【解答】
【點評】
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:2024/8/30 7:0:8組卷:9引用:6難度:0.7
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