玉米是世界三大糧食作物之一，其二氧化碳的固定方式除卡爾文循環(huán)（C3途徑）外還存在C4途徑，故又稱為C4植物。玉米葉肉細胞中的葉綠體較小數(shù)目也少但葉綠體內(nèi)有基粒；相鄰的維管束鞘細胞中葉綠體較大數(shù)目較多但葉綠體內(nèi)沒有基粒。這兩類細胞密切配合，保證了光合作用的正常進行。
（1）光合作用的化學反應式：CO2+H2O光能葉綠體（CH2O）+O2CO2+H2O光能葉綠體（CH2O）+O2。
（2）光合作用能正常進行的前體是葉綠體中的色素能捕獲光能，捕獲光能的色素可分為 葉綠素葉綠素和 類胡蘿卜素類胡蘿卜素兩大類，它們分布在葉綠體的 類囊體的薄膜上類囊體的薄膜上。
（3）玉米光合作用光反應的場所是 葉肉細胞葉綠體葉肉細胞葉綠體（填“葉肉細胞葉綠體”或“維管束鞘細胞葉綠體”），你作出上述判斷的依據(jù)是 光合色素分布在葉綠體的類囊體的薄膜上，類囊體堆疊形成基粒。玉米葉肉細胞中的葉綠體較小數(shù)目也少但葉綠體內(nèi)有基粒；相鄰的維管束鞘細胞中葉綠體較大數(shù)目較多但葉綠體內(nèi)沒有基粒光合色素分布在葉綠體的類囊體的薄膜上，類囊體堆疊形成基粒。玉米葉肉細胞中的葉綠體較小數(shù)目也少但葉綠體內(nèi)有基粒；相鄰的維管束鞘細胞中葉綠體較大數(shù)目較多但葉綠體內(nèi)沒有基粒。
（4）許多植物在夏季正午時會因氣孔關閉，CO2吸收減少而出現(xiàn)光合速率降低的“午休現(xiàn)象”，玉米植株雖然也會出現(xiàn)氣孔關閉的現(xiàn)象，但其光合速率卻會在正午時達到一天中的最大。已知C4途徑中的PEP羧化酶對CO2的親和力很高，據(jù)此推測玉米植株不會出現(xiàn)“午休現(xiàn)象”的原因是 玉米葉肉細胞中催化碳同化過程的PEP羧化酶對CO2具有很高的親和力，使葉肉細胞能有效地固定和濃縮較低濃度的CO2產(chǎn)生C4，C4進入維管束鞘細胞的葉綠體中分解產(chǎn)生CO2，用于卡爾文循環(huán)合成有機物玉米葉肉細胞中催化碳同化過程的PEP羧化酶對CO2具有很高的親和力，使葉肉細胞能有效地固定和濃縮較低濃度的CO2產(chǎn)生C4，C4進入維管束鞘細胞的葉綠體中分解產(chǎn)生CO2，用于卡爾文循環(huán)合成有機物。
光能
葉綠體
光能
葉綠體
【答案】CO2+H2O（CH2O）+O2；葉綠素；類胡蘿卜素；類囊體的薄膜上；葉肉細胞葉綠體；光合色素分布在葉綠體的類囊體的薄膜上，類囊體堆疊形成基粒。玉米葉肉細胞中的葉綠體較小數(shù)目也少但葉綠體內(nèi)有基粒；相鄰的維管束鞘細胞中葉綠體較大數(shù)目較多但葉綠體內(nèi)沒有基粒；玉米葉肉細胞中催化碳同化過程的PEP羧化酶對CO2具有很高的親和力，使葉肉細胞能有效地固定和濃縮較低濃度的CO2產(chǎn)生C4，C4進入維管束鞘細胞的葉綠體中分解產(chǎn)生CO2，用于卡爾文循環(huán)合成有機物
光能
葉綠體
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：202引用：3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(chǎn)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(chǎn)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(nèi)的CO2濃度比葉肉細胞內(nèi)（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(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