圖一是研究某植物的開花與光照時長之間的關(guān)系的實驗設計及結(jié)果。請仔細分析并回答下列問題：
（1）圖一實驗表明，該植物需要滿足一定的光照條件才能開花，你認為“一定的光照條件”是指什么？請依據(jù)上述實驗提出二種觀點：
①觀點一：每天的光照時間短于臨界值X每天的光照時間短于臨界值X，該植物才能開花。
②觀點二：每天的光照時間短于黑暗時間每天的光照時間短于黑暗時間，該植物才能開花。
（2）有研究證明，該植物感受光刺激的部位是葉片而非花芽（花芽將來會發(fā)育為花），有學者認為葉片受到適宜的光刺激后，葉片產(chǎn)生了某種物質(zhì)運輸?shù)交ㄑ看龠M了花芽的發(fā)育而開花。下面是借鑒“溫特實驗”方法證明上述觀點的實驗方案，請完善相關(guān)實驗步驟。（實驗植株見圖二：只有葉片A和花芽B，且生理功能均正常）
第一步：取圖所示未開花植株若干并隨機均分成甲乙二組。將兩組植株的葉片A均于葉柄處切下，每組葉柄殘留在植株上的切口分別標號為切口甲、切口乙。
第二步：甲組處理方法：取空白瓊脂塊不做任何處理，乙組處理方法：將切下的葉片A（切口）置于一空白瓊脂塊上將切下的葉片A（切口）置于一空白瓊脂塊上。
第三步：相同且適宜的光照條件下培養(yǎng)一段時間后，將甲乙二組處理過的瓊脂塊分別放在其對應實驗植株的 花芽B處花芽B處（填“葉柄切口處”或“花芽B處”）。
第四步；將甲乙二組實驗植株均置于相同且適宜的 黑暗黑暗環(huán)境下一段時間，觀察兩組植株開花情況。
預期實驗結(jié)果：甲組植株花芽B開花，乙組植株花芽B不開花甲組植株花芽B開花，乙組植株花芽B不開花。
預期實驗結(jié)論：葉片產(chǎn)生了某種物質(zhì)運輸?shù)交ㄑ看龠M了花芽的發(fā)育而開花葉片產(chǎn)生了某種物質(zhì)運輸?shù)交ㄑ看龠M了花芽的發(fā)育而開花。
【答案】每天的光照時間短于臨界值X；每天的光照時間短于黑暗時間；將切下的葉片A（切口）置于一空白瓊脂塊上；花芽B處；黑暗；甲組植株花芽B開花，乙組植株花芽B不開花；葉片產(chǎn)生了某種物質(zhì)運輸?shù)交ㄑ看龠M了花芽的發(fā)育而開花
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：12引用：2難度：0.6
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1．研究發(fā)現(xiàn)，Rubisco酶是綠色植物細胞中含量最豐富的蛋白質(zhì)，由核基因控制合成的小亞基和葉綠體基因控制合成的大亞基組成，功能上屬于雙功能酶。當CO2濃度較高時，該酶催化C5與CO2反應，完成光合作用；當O2濃度較高時，該酶卻錯誤的催化C5與O2反應，產(chǎn)物經(jīng)一系列變化后到線粒體中生成CO2，這種植物在光下吸收O2產(chǎn)生CO2的現(xiàn)象稱為光呼吸?；卮鹣铝袉栴}：
（1）Rubisco酶在細胞的中的核糖體上合成。在較高CO2濃度環(huán)境中，Rubisco酶所催化的反應產(chǎn)物是，其發(fā)揮作用的場所是。
（2）當胞間CO2與O2濃度的比值減小時，有利于植物進行光呼吸而不利于光合作用有機物的積累。請從C5的角度分析，原因是。
（3）為糾正Rubisco酶的錯誤反應，光合植物創(chuàng)造了多種高代價的補救機制，如有的細胞中產(chǎn)生一種特殊蛋白質(zhì)微室，將CO2濃縮在Rubisco酶周圍。該機制形成的意義是。發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：50引用：5難度：0.6 -
2．光呼吸可使水稻和小麥等作物的光合效率降低20%至50%，造成減產(chǎn)。
光呼吸現(xiàn)象存在的根本原因在于Rubisco,酶是一個雙功能的酶，具有催化羧化反應和加氧反應兩種功能，其催化方向取決于CO2和O2的濃度。當CO2濃度高而O2濃度低時，RuBP（1，5-二磷酸核酮糖，C5）與進入葉綠體的CO2結(jié)合，經(jīng)Rubisco酶催化生成2分子的PGA（3-磷酸甘油酸，C3），進行光合作用；當CO2濃度低而O2濃度高時，RuBP與O2在Rubisco酶催化下生成1分子PGA和1分子PG（2-磷酸乙醇酸，C2），后者在相關(guān)酶的作用下生成乙醇酸（光呼吸的底物），乙醇酸通過光呼吸代謝循環(huán)合成PGA，重新加入卡爾文循環(huán)，而1/4的PG則以CO2的形式釋放，具體過程如圖1所示。請回答下列問題：
（1）在紅光照射條件下，參與光反應的主要色素是；據(jù)圖1可推知，Rubisco酶主要分布在葉綠體基質(zhì)中，催化CO2與C5結(jié)合，生成2分子C3，影響該反應的內(nèi)部因素有（寫出2點即可）。在光照條件下，Rubisco酶可以催化RuBP與CO2生成PGA，再利用光反應產(chǎn)生的NADPH將其還原，也可以催化RuBP與O2反應；推測O2與CO2比值時，有利于光呼吸而不利于光合作用。
（2）從圖1看出，正常光合作用的葉片，突然停止光照后葉片會出現(xiàn)快速釋放CO2的現(xiàn)象（CO2猝發(fā)），試解釋這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：。從能量代謝分析，光呼吸與有氧呼吸最大的區(qū)別是。
（3）水稻、小麥屬于C3植物，而高粱、玉米屬于C4植物，其特有的C4途徑如圖2所示。根據(jù)圖2中信息推測，PEP羧化酶比Rubisco酶對CO2的親和力。葉肉細胞包圍在維管束鞘細胞四周，形成花環(huán)狀結(jié)構(gòu)，根據(jù)此結(jié)構(gòu)特點，進一步推測C4植物光呼吸比C3植物的。發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：21引用：3難度：0.5 -
3．如圖是某植物葉肉細胞的部分生理過程示意圖。已知該植物葉肉細胞在適宜光照、較高的氧氣濃度條件下由于Rubisco酶既能催化過程①，也能催化過程②，可同時進行光合作用和光呼吸。光呼吸是指在O2濃度高，CO2濃度低時，Rubisco酶可催化C5（RuBp）加O2形成1個C3、1個C2，2個C2在線粒體等結(jié)構(gòu)中再經(jīng)一系列轉(zhuǎn)化形成1個C3、1個CO2，C3再進入卡爾文循環(huán)?；卮鹣铝袉栴}：
（1）圖中，過程②發(fā)生的場所是。
（2）該植物葉肉細胞光合作用產(chǎn)生的糖類物質(zhì)，在氧氣充足的條件下，可被氧化為（填物質(zhì)名稱）后進入線粒體，繼而在（填場所）徹底氧化分解成CO2。
（3）據(jù)圖推測，當CO2濃度與O2濃度的比值（填“高”或“低”）時，有利于水稻進行光呼吸而不利于光合作用中有機物的積累，從C5的角度分析，其原因是。
（4）科學研究發(fā)現(xiàn)，在一些藍藻中存在CO2濃縮機制：藍藻中產(chǎn)生一種特殊的蛋白質(zhì)微室，能將CO2濃縮在Rubisco酶周圍。該機制的意義是。發(fā)布：2025/1/16 8:0:1組卷：21引用：1難度：0.7
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