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小麥和玉米是兩種主要的糧食作物,但其產(chǎn)量一直存在明顯差異,玉米的光合速率約為小麥的1.5倍??茖W家對小麥和玉米的光合作用過程進行研究,發(fā)現(xiàn)小麥和玉米在CO2固定的過程中存在差異。給小麥提供14CO2,檢測其體內(nèi)物質(zhì)的放射性情況,發(fā)現(xiàn)最早出現(xiàn)14C標記的是C3酸,然后是C5、丙糖磷酸、葡萄糖等;給玉米提供14CO2時,最早出現(xiàn)14C標記的有機物卻是C4酸。玉米光合作用部分過程如圖所示。
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(1)玉米葉片的葉肉細胞圍繞維管束鞘細胞整齊排列呈“花環(huán)”狀,光合作用時,CO2先在葉肉細胞中被固定,圖中a代表的物質(zhì)是
C4
C4
,該物質(zhì)進一步轉(zhuǎn)化成蘋果酸后轉(zhuǎn)移到與其相鄰的維管束鞘細胞中再釋放
CO2
CO2
參與光合作用的碳反應。小麥進行光合作用時所吸收的CO2則直接參與碳反應。
(2)玉米葉肉細胞中的葉綠體結(jié)構(gòu)正常,而維管束鞘細胞中的葉綠體無正常的基粒,將C3還原成丙糖磷酸所需的
ATP和[H]
ATP和[H]
主要由周圍的葉肉細胞產(chǎn)生提供。
(3)葉綠體膜上分布有一種磷酸轉(zhuǎn)運體TPT,在將丙糖磷酸運出葉綠體的同時,將相同數(shù)量的無機磷酸(Pi)運入葉綠體,因此,當細胞質(zhì)基質(zhì)中的Pi水平降低時,
磷酸丙糖
磷酸丙糖
的合成會減少,原因是
合成磷酸丙糖的原料Pi減少
合成磷酸丙糖的原料Pi減少
。
(4)科研人員對13個玉米品種和7個小麥品種的CO2補償點進行了檢測,前者平均為5mg/cm3,后者平均為51mg/cm3,因此,
玉米
玉米
能更有效地利用低濃度的CO2,請你根據(jù)小麥和玉米光合作用過程的差異推測出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是
玉米葉肉細胞中固定CO2的酶對CO2有更強的親和力,能更有效地利用低濃度CO2
玉米葉肉細胞中固定CO2的酶對CO2有更強的親和力,能更有效地利用低濃度CO2

(5)有人認為可將玉米的高效光合基因轉(zhuǎn)入到小麥中,以期提高小麥的產(chǎn)量,請評價該方案的合理性并說明理由。

【答案】C4酸;CO2;ATP和[H];磷酸丙糖;合成磷酸丙糖的原料Pi減少;玉米;玉米葉肉細胞中固定CO2的酶對CO2有更強的親和力,能更有效地利用低濃度CO2
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:43引用:2難度:0.7
相似題
  • 1.圖a為葉綠體的結(jié)構(gòu)示意圖,圖b為葉綠體中某種生物膜的部分結(jié)構(gòu)及光反應過程的簡化示意圖?;卮鹣铝袉栴}:
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    (1)光合作用的發(fā)生離不開葉綠體中相關(guān)的酶。酶在細胞代謝中發(fā)揮重要作用,與無機催化劑相比,酶所具有的特性是
     
    (答出3點即可);煮沸會使細胞研磨液中的酶失去催化作用,其原因是高溫破壞了酶的
     
    。
    (2)圖b表示圖a中的
     
    結(jié)構(gòu),膜上發(fā)生的光反應過程將水分解成O2、H+和e-。
    (3)分析圖中電子傳遞的整個過程可知,最初提供電子的物質(zhì)為
     
    ,最終接受電子的物質(zhì)為
     
    。
    (4)光反應產(chǎn)生的氧氣被用于有氧呼吸,且在
     
    (場所)被消耗。圖中用于暗反應的物質(zhì)是
     
    。

    發(fā)布:2024/11/5 8:0:2組卷:0引用:0難度:0.5
  • 2.光合作用是維持生命的能量來源,地球上大部分的能量物質(zhì)也是經(jīng)過光合作用由太陽能而來。如圖為葉肉細胞中光合作用過程的示意圖。下列說法錯誤的是( ?。?br />菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2024/11/5 9:0:1組卷:37引用:4難度:0.8
  • 3.俗話說“千年鐵樹開了花,萬年枯藤發(fā)了芽”。其中的鐵樹又名蘇鐵,是珍稀的觀葉植物。其葉片進行光合作用時,在葉綠體的類囊體薄膜上能夠完成的能量轉(zhuǎn)換過程是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2024/11/5 9:0:1組卷:40引用:6難度:0.8
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