研究發(fā)現(xiàn)光合作用光反應產(chǎn)生的ATP與NADPH數(shù)量比是2.57：2，而暗反應消耗的ATP與NADPH數(shù)量比是3：2，NADPH積累成為光合作用限速因素之一。我國科學家向藍細菌中導入合成異丙醇（一種工業(yè)原料）的三種關(guān)鍵酶基因輔酶A轉(zhuǎn)移酶（CTFAB）基因、乙酰乙酸脫羧酶（ADC）基因、仲醇脫氫酶（sADH）基因，以期提高細胞光合速率，相關(guān)機理如圖1。
（1）藍細菌光反應將光能轉(zhuǎn)化為 ATP和NADPH中的化學能ATP和NADPH中的化學能，完成這一過程需要光合片層上附著的 光合色素、酶光合色素、酶等參與。根據(jù)圖示引入異丙醇合成途徑可能提高光合速率，原因是 在此途徑中消耗了NADPH，降低NADPH的積累，提高光合速率在此途徑中消耗了NADPH，降低NADPH的積累，提高光合速率。
（2）研究人員培育出了兩種藍細菌SM6、SM7，提取兩種藍細菌的總RNA利用RT-PCR（逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應）對SM6、SM7細胞中三種關(guān)鍵酶基因進行擴增，對擴增產(chǎn)物進行電泳得到圖2所示結(jié)果。與野生型藍細菌相比SM6細胞中積累的物質(zhì)最可能是 丙酮丙酮。野生型、SM6、SM7三種菌株在適宜條件下，光合速率最快的可能是 SM7SM7，原因是 SM7導入了CTFAB基因、ADC基因、sADH基因，可消耗NADPHSM7導入了CTFAB基因、ADC基因、sADH基因，可消耗NADPH。
（3）挑選出符合要求的菌株后，需進一步探究引入異丙醇合成途徑對其光合速率的影響。取等量的野生型和符合要求的菌株分別置于兩個密閉的透明裝置中，在適宜光照條件下培養(yǎng)，測定一段時間內(nèi)裝置中氧氣的增加量再將裝置進行 遮光遮光處理，測定 一段時間內(nèi)裝置中氧氣的減少量一段時間內(nèi)裝置中氧氣的減少量，通過計算得出 不同菌株的光合速率不同菌株的光合速率。
【答案】ATP和NADPH中的化學能；光合色素、酶；在此途徑中消耗了NADPH，降低NADPH的積累，提高光合速率；丙酮；SM7；SM7導入了CTFAB基因、ADC基因、sADH基因，可消耗NADPH；遮光；一段時間內(nèi)裝置中氧氣的減少量；不同菌株的光合速率
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/7/29 8:0:9組卷：3引用：3難度：0.6
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1．氫氣是一種清潔能源。低氧時萊茵衣藻葉綠體中的產(chǎn)氫酶活性提高，使[H]轉(zhuǎn)變?yōu)闅錃?。已知CCCP（一種化學物質(zhì)）能抑制萊茵衣藻的光合作用，誘導其產(chǎn)生氡氣，而缺硫也能抑制萊茵衣藻的光合作用。請分析回答下列問題：
（1）為探究CCCP、缺硫兩種因素對萊茵衣藻產(chǎn)氫的影響及其相互關(guān)系?，F(xiàn)提供生長狀況相同的萊茵衣藻、CCCP、完全培養(yǎng)液、缺硫培養(yǎng)液等實驗材料。請完善如下實驗步驟（提示：CCCP的使用量不作要求，其可溶解在培養(yǎng)液中）。
第一步 將生長狀況相同的萊茵衣藻隨機均分為組，并進行編號；
第二步 對照組中加入適量的完全培養(yǎng)液，實驗組分別加入；
第三步。
（2）萊茵衣藻在產(chǎn)生氫氣時，會表現(xiàn)出生長不良的現(xiàn)象，請從光合作用物質(zhì)轉(zhuǎn)化的角度分析其原因。在自然條件下，萊茵衣藻幾乎不產(chǎn)生氡氣的原因可能是。發(fā)布：2025/1/3 8:0:1組卷：28引用：3難度：0.4 -
2．如圖表示將某綠色植物置于密閉透明的容器中，給予一定的光照后相關(guān)參數(shù)隨著時間的變化曲線，圖中實線表示二氧化碳的吸收速率，虛線表示線粒體釋放二氧化碳的速率。
請回答下列問題：
（1）T1時刻，植物線粒體產(chǎn)生的二氧化碳的釋放途徑為。圖中的虛線可表示植物的（填“光合作用”或“細胞呼吸”）速率。
（2）隨著光照的進行，植物的凈光合作用速率下降，其原因是。T2時刻，光照1h植物細胞固定的二氧化碳的量為mg。
（3）T3時刻之后，密閉容器中的二氧化碳濃度將（填“增大”“減小“或“不變”）。若適當增大光照強度，圖中的T3在橫軸上的點將（填“左移”或“右移”）。發(fā)布：2025/1/5 8:0:1組卷：3引用：1難度：0.7 -
3．有人以水綿為實驗材料，研究某些因素對水綿光合作用的影響，通過實驗獲得如下數(shù)據(jù)，請分析回答問題：
注：紅光和藍紫光吸收率是將水綿葉綠體色素提取后測得的數(shù)據(jù)。組別 光照強度
（klx）Nn2+濃度
（mg/L）氧氣釋放速率
（mmol/h）紅光吸收率
（%）藍紫光吸收率（%） 1 0 0 -4 0 0 2 0 10 -4 0 0 3 0 20 -4 0 0 4 5 0 -4 40 50 5 5 10 0 40 50 6 5 20 6 40 50 7 10 0 -4 80 70 8 10 10 2 80 70 9 10 20 10 80 70
（1）在葉綠體色素的提取和分離實驗中，常用（試劑）進行色素的提取。
（2）本實驗的自變量是，其中Nn2+濃度（填“是”或“不是”）影響紅光和藍紫光吸收率的因素。在光照強度為10klx下，水綿對光的吸收率較高。
（3）當光照強度為5kx、Nn2+濃度為10mg/L時，水綿的真光合速率mmol/h。（以O(shè)2產(chǎn)生速率表示）發(fā)布：2025/1/8 8:0:1組卷：7引用：2難度：0.6
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