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通過田間開放式大氣CO2濃度升高處理(FACE)研究發(fā)現(xiàn),農(nóng)作物長(zhǎng)期生長(zhǎng)在高CO2濃度下存在光合適應(yīng)現(xiàn)象,即植物在高CO2濃度下生長(zhǎng)的初始期出現(xiàn)的光合作用增強(qiáng)效應(yīng)會(huì)逐漸減弱,甚至消失。以下是“源—庫(kù)“調(diào)節(jié)假說對(duì)這一現(xiàn)象的解釋:
CO2濃度升高條件下,小麥的葉片和莖稈(“源端“)會(huì)積累更多的碳水化合物而不能及時(shí)將其運(yùn)輸?shù)阶蚜#ā皫?kù)端”)中。碳水化合物在“源端”的積累會(huì)導(dǎo)致光合能力下降。分蘗少、抽穗少的小麥由于“庫(kù)強(qiáng)”不足,這種負(fù)反饋更為明顯。與之相反,由于共生固氮系統(tǒng)需要消耗較多的能量,有根瘤的豆科作物的光合適應(yīng)要遠(yuǎn)低于非豆科作物。
請(qǐng)據(jù)此回答以下問題:
(1)若研究小麥旗葉與籽粒的“源“、“庫(kù)“關(guān)系,以下研究思路不合理的是
C
C

A.阻斷旗葉有機(jī)物的輸出,檢測(cè)籽粒產(chǎn)量的變化。
B.阻斷籽粒有機(jī)物的輸入,檢測(cè)旗葉光合作用速率的變化。
C.使用
H
18
2
O澆灌小麥,檢測(cè)籽粒中含18O的有機(jī)物的比例。
D.使用14CO2飼喂旗葉,檢測(cè)籽粒中含14C的有機(jī)物的比例。
(2)運(yùn)用“源—庫(kù)”調(diào)節(jié)假說解釋有根瘤的豆科作物的光合適應(yīng)較低的原因
豆科植物共生生物固氮系統(tǒng)進(jìn)行固氮時(shí),葉片和莖稈(“源端”)的光合產(chǎn)物以蔗糖形式運(yùn)輸?shù)健皫?kù)端”—根部的根瘤,來滿足氮固定過程中所需的能量,從而避免了“源端”碳的積累,使豆科植物保持了較高的光合速率
豆科植物共生生物固氮系統(tǒng)進(jìn)行固氮時(shí),葉片和莖稈(“源端”)的光合產(chǎn)物以蔗糖形式運(yùn)輸?shù)健皫?kù)端”—根部的根瘤,來滿足氮固定過程中所需的能量,從而避免了“源端”碳的積累,使豆科植物保持了較高的光合速率

(3)為研究光合作用中碳原子的轉(zhuǎn)移路徑,科學(xué)家曾經(jīng)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):向小球藻懸浮液中通入CO2→用14CO2同化處理不同的時(shí)間→用沸騰的酒精處理→蒸發(fā)濃縮→雙向紙層析→放射自顯影。結(jié)果如圖所示:

①用沸騰的酒精處理的目的是
殺死小球藻并提取標(biāo)記化合物
殺死小球藻并提取標(biāo)記化合物
;雙向紙層析是第一次層析后,將濾紙旋轉(zhuǎn)90°進(jìn)行第二次層析的方法,紙層析法可使標(biāo)記化合物發(fā)生分離,其原理是
溶解度高的物質(zhì)隨層析液在濾紙上擴(kuò)散快,反之則慢
溶解度高的物質(zhì)隨層析液在濾紙上擴(kuò)散快,反之則慢

②據(jù)圖(點(diǎn)樣處位于圖中濾紙左下角)可知,CO2被固定生成的第一種產(chǎn)物是
PGA
PGA
,為該產(chǎn)物還原成磷酸丙糖提供能量的物質(zhì)是
ATP和NADPH
ATP和NADPH
。
14CO2同化5s的結(jié)果顯示,PEPA、PCA和磷酸糖在
垂直
垂直
(填“垂直”或“水平”)方向?qū)游鰰r(shí)溶解度差異顯著。
④本實(shí)驗(yàn)是通過控制
反應(yīng)時(shí)間
反應(yīng)時(shí)間
(自變量)來探究CO2中碳原子的轉(zhuǎn)移路徑。

【答案】C;豆科植物共生生物固氮系統(tǒng)進(jìn)行固氮時(shí),葉片和莖稈(“源端”)的光合產(chǎn)物以蔗糖形式運(yùn)輸?shù)健皫?kù)端”—根部的根瘤,來滿足氮固定過程中所需的能量,從而避免了“源端”碳的積累,使豆科植物保持了較高的光合速率;殺死小球藻并提取標(biāo)記化合物;溶解度高的物質(zhì)隨層析液在濾紙上擴(kuò)散快,反之則慢;PGA;ATP和NADPH;垂直;反應(yīng)時(shí)間
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/8/17 9:0:1組卷:6引用:3難度:0.6
相似題
  • 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(zhǎng)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(zhǎng)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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