2021年2月5日，國家航天局公布了“天問一號(hào)”傳回的首幅火星圖像，微博熱評(píng)第一就是：火星上能種菜嗎？火星大氣中的CO2占95.3%，N2占2.7%，O2占0.1%，大氣密度約是地球1%。（地球大氣中CO2占0.03%，N2占78%，O2占21%）。美國和中國都極為重視人工光合作用，期待這方面的突破能給移民火星帶來契機(jī)。
（1）據(jù)此分析，自然條件下火星上不可以種菜，為什么？火星上沒有充足的氧氣供植物在夜晚進(jìn)行呼吸作用火星上沒有充足的氧氣供植物在夜晚進(jìn)行呼吸作用。
（2）為此有人工光合研究者從菠菜中分離類囊體膜（TEM），并將其與16種酶（類似卡爾文循環(huán)中的酶）一起包裹在油包水液滴中構(gòu)成人工光合系統(tǒng)。光照后，該系統(tǒng)中AIP增加，NADPH減少，并且生成了有機(jī)物，證明了該系統(tǒng)的有效性。從細(xì)胞代謝的角度分析，該系統(tǒng)與葉肉細(xì)胞相比主要優(yōu)點(diǎn)是：無呼吸作用，能夠更有效的積累有機(jī)物無呼吸作用，能夠更有效的積累有機(jī)物。
（3）下圖是驗(yàn)證該系統(tǒng)有效性的一個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^觀察中間產(chǎn)物NADPH的濃度變化，從而間接地檢測(cè)TEM驅(qū)動(dòng)16種酶中的G酶所催化的反應(yīng)的有效性。
上述實(shí)驗(yàn)分四組，在同等條件下在油包水液滴中分別加入等量有機(jī)物1和圖所示物質(zhì)。組1和組2的作用分別是：組1 組1起對(duì)照作用，排除無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾組1起對(duì)照作用，排除無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾；組2 組2起空白對(duì)照作用，和組3、組4對(duì)照，觀察加入G酶對(duì)NADPH變化的影響組2起空白對(duì)照作用，和組3、組4對(duì)照，觀察加入G酶對(duì)NADPH變化的影響。
【答案】火星上沒有充足的氧氣供植物在夜晚進(jìn)行呼吸作用；無呼吸作用，能夠更有效的積累有機(jī)物；組1起對(duì)照作用，排除無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾；組2起空白對(duì)照作用，和組3、組4對(duì)照，觀察加入G酶對(duì)NADPH變化的影響
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：0引用：1難度：0.7
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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(jiǎn)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(jiǎn)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(duì)CO2的親和力約是Rubisco酶的60倍。請(qǐng)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(jī)物（CH2O）中碳的轉(zhuǎn)移途徑是（利用箭頭符號(hào)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(qǐng)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(shí)，可催化C5固定CO2合成有機(jī)物；當(dāng)CO2/O2比值低時(shí)，可催化C5結(jié)合O2發(fā)生氧化分解，消耗有機(jī)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(xiàng)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(qiáng)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(shí)間后測(cè)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（ ?。?br />
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?yàn)橥寥浪痔澣?，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(duì)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(shí)干旱脅迫（即處理組）對(duì)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(huì)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(duì)照組，原因是。
（3）另有研究表明，12d后吊蘭光合作用強(qiáng)度下降主要是因?yàn)槿~綠素破壞導(dǎo)致，推測(cè)吸收光的能力減弱。欲對(duì)此結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，可取葉片作色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)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(duì)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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