水分和CO2濃度都是影響光合速率的重要因素。黃腐酸（FA）是易溶于水的小分子物質，參與調控植物的耐旱性?？蒲腥藛T采用聚乙二醇（PEG）模擬干旱條件探究FA（700mg/L）對黃瓜葉片光合作用的影響。下表為干旱處理5d后測定的相關生理指標。PEG及FA等處理對葉片呼吸作用的影響忽略不計。
| 處理 | 凈光合速率 （μmol?m2?s-1） |
葉綠素含量 （mg?g-1） |
氣孔導度 （mol?m-2?s-1） |
胞間CO2濃度 （uL?m2?L-1） |
RuBP羧化酶活性 （nmol?min-1?g-1） |
| 對照 | 22.9 | 24.2 | 605 | 351 | 172 |
| PEG | -0.69 | 14.7 | 34 | 505 | 78 |
| PEG+FA | 11.7 | 20.3 | 108 | 267.8 | 119 |
（1）黃瓜葉片中的光合色素有
葉綠素和類胡蘿卜素
葉綠素和類胡蘿卜素
。正常條件下，適宜光照一段時間后，黃瓜葉肉細胞中光合作用的光反應和暗反應兩個階段能夠同時、快速、穩(wěn)定進行的原因是 NADP+與NADPH之間、ADP和Pi與ATP之間不斷迅速轉化，且處于動態(tài)平衡中
NADP+與NADPH之間、ADP和Pi與ATP之間不斷迅速轉化，且處于動態(tài)平衡中
。（2）據(jù)表分析，干旱條件下噴施一定濃度的FA可以提高暗反應速率的原因是
FA增加了氣孔導度，胞間CO2濃度上升，RuBP羧化酶活性上升
FA增加了氣孔導度，胞間CO2濃度上升，RuBP羧化酶活性上升
。（3）在葉綠體中葉綠素水解酶與葉綠素是單獨分布的。干旱會導致葉綠體大量變形、基粒片層完全解體，使光合作用速率降低，據(jù)此分析，F(xiàn)A可通過
降低葉綠素水解酶活性
降低葉綠素水解酶活性
提高光反應速率，進而提高黃瓜的凈光合速率。（4）研究人員探究了CO2濃度對黃瓜幼苗光合速率的影響，將黃瓜幼苗分別進行不同實驗處理：甲組提供大氣CO2濃度（375μmol?mol-1）；乙組先在CO2濃度倍增環(huán)境（750μmol?mol-1）中培養(yǎng)60d,然后在測定前一周恢復為大氣CO2濃度，其他條件相同且適宜。在晴天上午測定各組的光合速率，結果乙組光合速率比甲組低，推測原因可能是長期高濃度CO2環(huán)境會降低RuBP羧化酶的活性。請設計實驗驗證這一推測，并寫出實驗思路及預期結果。（材料用具：甲、乙兩組黃瓜葉肉細胞RuBP羧化酶提取液，一定濃度的C5溶液，飽和CO2溶液，試管等）
【答案】葉綠素和類胡蘿卜素；NADP+與NADPH之間、ADP和Pi與ATP之間不斷迅速轉化，且處于動態(tài)平衡中；FA增加了氣孔導度，胞間CO2濃度上升，RuBP羧化酶活性上升；降低葉綠素水解酶活性
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：14引用：2難度：0.6
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1．20世紀60年代，科學家發(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中的碳轉化成有機物（CH2O）中碳的轉移途徑是（利用箭頭符號表示），維管束鞘細胞內的CO2濃度比葉肉細胞內（填“高”或“低”）。
（2）甲、乙兩種植物光合速率與CO2濃度的關系如圖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CO2/O2比值高時，可催化C5固定CO2合成有機物；當CO2/O2比值低時，可催化C5結合O2發(fā)生氧化分解，消耗有機物，此過程稱為光呼吸，結合題意分析，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，科學家正在研究如何利用轉基因技術將“C4途徑”轉移到水稻中去，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）的含量，結果如圖所示。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指標影響的結果。
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致，推測吸收光的能力減弱。欲對此結果進行驗證，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。預期結果是：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