超量表達(dá)P蛋白轉(zhuǎn)基因玉米的生理特性研究
實驗一：選取長勢相同且生長狀況良好的野生型玉米和a1、a2、a3株系玉米，干旱處理15天，測量并計算玉米葉片萎蔫卷曲程度和水分散失率。
結(jié)果：葉片萎蔫卷曲程度為野生型＞a2＞a3＞a1；水分散失率如圖1所示。
實驗二：將野生型玉米和a1株系玉米在甲、乙兩組條件下進行種植，一段時間后，測量地上部分鮮重，獲得相對生物量如圖2所示。
回答下列問題：
（1）玉米葉片的萎蔫卷曲程度主要受水分散失率影響。在圖1中畫出a2株系的水分散失率曲線
。
（2）CO2是影響植物生長的外界因素之一。CO2進入玉米植株，在葉綠體基質(zhì)基質(zhì)中參與暗反應(yīng)，其中的碳原子轉(zhuǎn)移途徑為CO2→C3→（CH2O）CO2→C3→（CH2O）（用流程圖表示）。
（3）實驗二的自變量是CO2濃度和植株類型CO2濃度和植株類型。實驗結(jié)果表明，在干旱條件和不同CO2濃度下，a1株系玉米的相對生物量均比野生型玉米更高，從光合作用的角度分析其原因是干旱條件下，與野生型玉米相比，a1株系玉米超量表達(dá)P蛋白，對水分和CO2的利用率更高，光合效率更高干旱條件下，與野生型玉米相比，a1株系玉米超量表達(dá)P蛋白，對水分和CO2的利用率更高，光合效率更高。
（4）正常種植條件下，野生型玉米和a1株系玉米的氣孔開放程度基本相當(dāng)，但a1株系玉米具有較高的光合效率，玉米籽粒重和單果穗的產(chǎn)量提高，推測其葉綠體膜上超量表達(dá)的P蛋白能促進CO2的吸收。以野生型玉米和a1株系玉米為材料，用光合作用測定儀（可檢測胞間CO2濃度、凈光合速率等）檢測，設(shè)計實驗驗證這一推測。寫出實驗思路和預(yù)期結(jié)果實驗思路：在正常種植條件下，用光合作用測定儀檢測野生型玉米和a1株系玉米的胞間CO2濃度和凈光合速率并比較分析
預(yù)期結(jié)果：與野生型玉米相比較，a1株系玉米的胞間CO2濃度低，凈光合速率高實驗思路：在正常種植條件下，用光合作用測定儀檢測野生型玉米和a1株系玉米的胞間CO2濃度和凈光合速率并比較分析
預(yù)期結(jié)果：與野生型玉米相比較，a1株系玉米的胞間CO2濃度低，凈光合速率高。
預(yù)期結(jié)果：與野生型玉米相比較，a1株系玉米的胞間CO2濃度低，凈光合速率高
預(yù)期結(jié)果：與野生型玉米相比較，a1株系玉米的胞間CO2濃度低，凈光合速率高
【答案】；基質(zhì)；CO2→C3→（CH2O）；CO2濃度和植株類型；干旱條件下，與野生型玉米相比，a1株系玉米超量表達(dá)P蛋白，對水分和CO2的利用率更高，光合效率更高；實驗思路：在正常種植條件下，用光合作用測定儀檢測野生型玉米和a1株系玉米的胞間CO2濃度和凈光合速率并比較分析
預(yù)期結(jié)果：與野生型玉米相比較，a1株系玉米的胞間CO2濃度低，凈光合速率高
；基質(zhì)；CO2→C3→（CH2O）；CO2濃度和植株類型；干旱條件下，與野生型玉米相比，a1株系玉米超量表達(dá)P蛋白，對水分和CO2的利用率更高，光合效率更高；實驗思路：在正常種植條件下，用光合作用測定儀檢測野生型玉米和a1株系玉米的胞間CO2濃度和凈光合速率并比較分析預(yù)期結(jié)果：與野生型玉米相比較，a1株系玉米的胞間CO2濃度低，凈光合速率高
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：56引用：2難度：0.6
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1．20世紀(jì)60年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)有些起源于熱帶的植物如甘蔗、玉米等，除了和其他C3植物一樣具有卡爾文循環(huán)（固定CO2的初產(chǎn)物是三碳化合物（C3），簡稱C3途徑）外，還存在另一條固定CO2的途徑，固定CO2的初產(chǎn)物是四碳化合物（C4），簡稱C4途徑，這種植物稱為C4植物，其光合作用過程如圖1所示。研究發(fā)現(xiàn)C4植物中PEP羧化酶對CO2的親和力約是Rubisco酶的60倍。請回答下列問題：
（1）在C植物光合作用中，CO2中的碳轉(zhuǎn)化成有機物（CH2O）中碳的轉(zhuǎn)移途徑是（利用箭頭符號表示），維管束鞘細(xì)胞內(nèi)的CO2濃度比葉肉細(xì)胞內(nèi)（填“高”或“低”）。
（2）甲、乙兩種植物光合速率與CO2濃度的關(guān)系如圖2。請據(jù)圖分析，植物更可能是C4植物，作出此判斷的依據(jù)是。
（3）Rubisco酶是一種雙功能酶，當(dāng)CO2/O2比值高時，可催化C5固定CO2合成有機物；當(dāng)CO2/O2比值低時，可催化C5結(jié)合O2發(fā)生氧化分解，消耗有機物，此過程稱為光呼吸，結(jié)合題意分析，在炎熱干旱環(huán)境中，C4植物的生長一般明顯優(yōu)于C3植物的原因是。
（4）水稻是世界上最重要的糧食作物。目前，科學(xué)家正在研究如何利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將“C4途徑”轉(zhuǎn)移到水稻中去，這項研究的意義是。發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：46引用：1難度：0.6 -
2．在強光環(huán)境下，將某突變型植株與野生型植株均分別施低氮肥和高氮肥，一段時間后測定其葉綠素和Rubisco酶（該酶催化CO2和C5反應(yīng)）的含量，結(jié)果如圖所示。下列敘述不正確的是（ ）
發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：19引用：2難度：0.7 -
3．干旱脅迫是因為土壤水分虧缺，植物吸收水分少于葉片蒸騰作用損耗的水分，從而無法維持植物正常水分狀況而對植物的生長發(fā)育造成影響。如圖是其他條件適宜且不變時干旱脅迫（即處理組）對吊蘭光合作用相關(guān)指標(biāo)影響的結(jié)果。
回答下列問題
（1）干旱脅迫會影響吊蘭光合作用過程中[H]和ATP的產(chǎn)生，與[H]和ATP元素組成相同的化合物有（寫出2種）。
（2）由圖可知：12d-24d期間CO2濃度（是/不是）影響吊蘭光合作用的主要限制因素，原因是。（能/不能）確定處理組吊蘭的總光合速率小于對照組，原因是。
（3）另有研究表明，12d后吊蘭光合作用強度下降主要是因為葉綠素破壞導(dǎo)致，推測吸收光的能力減弱。欲對此結(jié)果進行驗證，可取葉片作色素的提取和分離實驗。實驗中提取色素用的試劑是。預(yù)期結(jié)果是：兩種顏色的色素帶比對照組變窄或沒有。發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：6引用：1難度：0.6
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