提高作物的光合作用強(qiáng)度是解決全球糧食危機(jī)的重要措施。
（1）正常光照情況下，光合色素吸收的光能主要用途有：將光能轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存在 ATP、NADPHATP、NADPH中的活躍化學(xué)能，從而將CO2和H2O合成糖類等有機(jī)物。強(qiáng)光會(huì)破壞葉綠體的結(jié)構(gòu)，葉綠素非光化學(xué)猝滅機(jī)制（NPQ）能將植物吸收的多余光能以 熱能熱能形式散失，這種光保護(hù)機(jī)制與類囊體蛋白PsbS含量、葉黃素循環(huán)密切相關(guān)，其機(jī)理如圖1所示。
（2）催化葉黃素循環(huán)的關(guān)鍵酶VDE和ZEP活性受pH影響，VDE在pH≤6.5時(shí)被活化，在pH=7.0時(shí)失活，ZEP最適pH為7.5。強(qiáng)光下，水光解產(chǎn)生H+增加水光解產(chǎn)生H+增加導(dǎo)致類囊體pH降低，若要檢測(cè)此時(shí)葉綠素的含量是否發(fā)生變化，最簡(jiǎn)單的方法是 紙層析紙層析法。
（3）當(dāng)光照強(qiáng)度由過(guò)強(qiáng)變?yōu)檫m宜時(shí)，由于NPQ不能立即解除導(dǎo)致暗反應(yīng)速率明顯下降。為了使NPQ在光照強(qiáng)度變化時(shí)及時(shí)終止，科研人員將VDE、PsbS和ZEP的融合基因（VPZ）與T-DNA連接（圖2），原因是T-DNA導(dǎo)入煙草細(xì)胞后，可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞的染色體上可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞的染色體上，篩選獲得一系列轉(zhuǎn)基因煙草。通過(guò)雜交實(shí)驗(yàn)，初步鑒定轉(zhuǎn)基因煙草VPZ的拷貝數(shù)。轉(zhuǎn)基因煙草甲自交，子代中具有抗除草劑特性的植株占 3434，則初步判斷甲植株為VPZ單拷貝（單個(gè)基因）插入。轉(zhuǎn)基因煙草乙與野生型煙草雜交，子代轉(zhuǎn)基因植株比例為34，請(qǐng)?jiān)趫D3中畫出VPZ在乙植株染色體上的位置。與野生型相比，轉(zhuǎn)基因煙草所有VPZ株系均顯示出VDE、PsbS和ZEP的過(guò)表達(dá)，使煙草在光照由強(qiáng)變?nèi)醯牟▌?dòng)中，光合速率提高，是因?yàn)楣庹諟p弱，光反應(yīng)減弱，pH升高，VDE活性降低，ZEP活性增強(qiáng)，玉米黃素減少VDE活性降低，ZEP活性增強(qiáng)，玉米黃素減少，NPQ快速解除，從而使更多光能用于CO2固定。
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【答案】ATP、NADPH；熱能；水光解產(chǎn)生H+增加；紙層析；可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞的染色體上；；VDE活性降低，ZEP活性增強(qiáng)，玉米黃素減少
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：34引用：3難度：0.6
相似題
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1．氫氣是一種清潔能源。低氧時(shí)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)生氡氣，而缺硫也能抑制萊茵衣藻的光合作用。請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題：
（1）為探究CCCP、缺硫兩種因素對(duì)萊茵衣藻產(chǎn)氫的影響及其相互關(guān)系?，F(xiàn)提供生長(zhǎng)狀況相同的萊茵衣藻、CCCP、完全培養(yǎng)液、缺硫培養(yǎng)液等實(shí)驗(yàn)材料。請(qǐng)完善如下實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)狀況相同的萊茵衣藻隨機(jī)均分為組，并進(jìn)行編號(hào)；
第二步 對(duì)照組中加入適量的完全培養(yǎng)液，實(shí)驗(yàn)組分別加入；
第三步。
（2）萊茵衣藻在產(chǎn)生氫氣時(shí)，會(huì)表現(xiàn)出生長(zhǎng)不良的現(xiàn)象，請(qǐng)從光合作用物質(zhì)轉(zhuǎn)化的角度分析其原因。在自然條件下，萊茵衣藻幾乎不產(chǎn)生氡氣的原因可能是。發(fā)布：2025/1/3 8:0:1組卷：28引用：3難度：0.4 -
2．如圖表示將某綠色植物置于密閉透明的容器中，給予一定的光照后相關(guān)參數(shù)隨著時(shí)間的變化曲線，圖中實(shí)線表示二氧化碳的吸收速率，虛線表示線粒體釋放二氧化碳的速率。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）T1時(shí)刻，植物線粒體產(chǎn)生的二氧化碳的釋放途徑為。圖中的虛線可表示植物的（填“光合作用”或“細(xì)胞呼吸”）速率。
（2）隨著光照的進(jìn)行，植物的凈光合作用速率下降，其原因是。T2時(shí)刻，光照1h植物細(xì)胞固定的二氧化碳的量為mg。
（3）T3時(shí)刻之后，密閉容器中的二氧化碳濃度將（填“增大”“減小“或“不變”）。若適當(dāng)增大光照強(qiáng)度，圖中的T3在橫軸上的點(diǎn)將（填“左移”或“右移”）。發(fā)布：2025/1/5 8:0:1組卷：3引用：1難度：0.7 -
3．有人以水綿為實(shí)驗(yàn)材料，研究某些因素對(duì)水綿光合作用的影響，通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得如下數(shù)據(jù)，請(qǐng)分析回答問(wèn)題：
注：紅光和藍(lán)紫光吸收率是將水綿葉綠體色素提取后測(cè)得的數(shù)據(jù)。組別 光照強(qiáng)度
（klx）Nn2+濃度
（mg/L）氧氣釋放速率
（mmol/h）紅光吸收率
（%）藍(lán)紫光吸收率（%） 1 0 0 -4 0 0 2 0 10 -4 0 0 3 0 20 -4 0 0 4 5 0 -4 40 50 5 5 10 0 40 50 6 5 20 6 40 50 7 10 0 -4 80 70 8 10 10 2 80 70 9 10 20 10 80 70
（1）在葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中，常用（試劑）進(jìn)行色素的提取。
（2）本實(shí)驗(yàn)的自變量是，其中Nn2+濃度（填“是”或“不是”）影響紅光和藍(lán)紫光吸收率的因素。在光照強(qiáng)度為10klx下，水綿對(duì)光的吸收率較高。
（3）當(dāng)光照強(qiáng)度為5kx、Nn2+濃度為10mg/L時(shí)，水綿的真光合速率mmol/h。（以O(shè)2產(chǎn)生速率表示）發(fā)布：2025/1/8 8:0:1組卷：7引用：2難度：0.6
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