植物的光合作用受多種內(nèi)、外因素的影響，在相同條件下，不同植物光合速率不同，這是由植物本身的遺傳特性決定的，同一品種的光合速率主要受光照、CO2濃度、溫度、水分、礦質(zhì)營養(yǎng)等環(huán)境因素的影響。甲圖是在乙圖 m 點的條件下測得的曲線，乙圖是在甲圖 c 點的條件下測得的曲線，請依圖回答下列問題：
（1）限制甲圖 C 點后光合作用速率增加的主要環(huán)境因素是CO2濃度、溫度、無機鹽、水分CO2濃度、溫度、無機鹽、水分（至少2點）。
（2）甲圖兩曲線的差異是由植物本身的遺傳物質(zhì)（遺傳特性、DNA、基因）遺傳物質(zhì)（遺傳特性、DNA、基因）決定的。
（3）乙圖中兩曲線后段呈下降趨勢的原因是溫度過高，酶活性降低，光合作用速率因而降低溫度過高，酶活性降低，光合作用速率因而降低。
（4）如在乙圖的 n 點條件下測得陽生植物光照強度與光合 CO2同化速率關(guān)系曲線，則該曲線與甲圖的陽生植物曲線比較 c點的移動情況是右上移右上移。
（5）試提出農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中充分利用光能的一種措施：合理密植、間作等合理密植、間作等。
（6）在不同季節(jié)或一天的不同時間，植物光合作用速率一般不同，丙圖是用為驗證溫度對光合速率影響的重要實驗裝置，請回答：
①本實驗的原理是：
a溫度主要通過影響光合作用的酶的活性影響光合作用強度溫度主要通過影響光合作用的酶的活性影響光合作用強度，
b一定時間內(nèi)，光合作用產(chǎn)生的氧氣的量可反映光合作用的強度一定時間內(nèi)，光合作用產(chǎn)生的氧氣的量可反映光合作用的強度。
②在實驗過程中可通過觀察一定時間內(nèi)光合作用產(chǎn)生的O2氣泡數(shù)一定時間內(nèi)光合作用產(chǎn)生的O2氣泡數(shù)來判斷光合作用的強度。
【答案】CO2濃度、溫度、無機鹽、水分；遺傳物質(zhì)（遺傳特性、DNA、基因）；溫度過高，酶活性降低，光合作用速率因而降低；右上移；合理密植、間作等；溫度主要通過影響光合作用的酶的活性影響光合作用強度；一定時間內(nèi)，光合作用產(chǎn)生的氧氣的量可反映光合作用的強度；一定時間內(nèi)光合作用產(chǎn)生的O2氣泡數(shù)
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：3引用：1難度：0.6
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1．研究發(fā)現(xiàn)，Rubisco酶是綠色植物細(xì)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(dāng)CO2濃度較高時，該酶催化C5與CO2反應(yīng)，完成光合作用；當(dāng)O2濃度較高時，該酶卻錯誤的催化C5與O2反應(yīng)，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。回答下列問題：
（1）Rubisco酶在細(xì)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(yīng)產(chǎn)物是，其發(fā)揮作用的場所是。
（2）當(dāng)胞間CO2與O2濃度的比值減小時，有利于植物進(jìn)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(yīng)，光合植物創(chuàng)造了多種高代價的補救機制，如有的細(xì)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(yīng)和加氧反應(yīng)兩種功能，其催化方向取決于CO2和O2的濃度。當(dāng)CO2濃度高而O2濃度低時，RuBP（1，5-二磷酸核酮糖，C5）與進(jìn)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(jìn)行光合作用；當(dāng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)產(chǎn)生的NADPH將其還原，也可以催化RuBP與O2反應(yīng)；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(xì)胞包圍在維管束鞘細(xì)胞四周，形成花環(huán)狀結(jié)構(gòu)，根據(jù)此結(jié)構(gòu)特點，進(jìn)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(xì)胞的部分生理過程示意圖。已知該植物葉肉細(xì)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(jìn)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(jìn)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(xì)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(jìn)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(dāng)CO2濃度與O2濃度的比值（填“高”或“低”）時，有利于水稻進(jìn)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(xué)研究發(fā)現(xiàn)，在一些藍(lán)藻中存在CO2濃縮機制：藍(lán)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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