增施CO2是提高溫室植物產(chǎn)量的主要措施之一。但有人發(fā)現(xiàn)，隨著增施CO2時間的延長，植物光合作用逐漸減弱。為探究其原因，研究者以黃瓜為材料進行實驗，結(jié)果如圖。
（1）CO2進入葉綠體，被位于葉綠體基質(zhì)葉綠體基質(zhì)的Rubisco酶催化，與C5C5化合物結(jié)合而被固定。
（2）由圖可知，常溫+CO2處理組在超過29天后，凈光合速率開始下降，直至低于常溫處理組。此階段，常溫+CO2組淀粉含量與光合速率的變化趨勢相反相反，據(jù)此推測光合速率下降可能是由于淀粉積累過多。葉綠體中淀粉的積累一方面會導(dǎo)致類囊體類囊體膜結(jié)構(gòu)被破壞而影響光反應(yīng)。另一方面有限的氮素營養(yǎng)被優(yōu)先分配到淀粉的分解代謝中，因此造成光合作用所需的酶酶等含氮化合物合成不足，進而抑制了光合作用。
（3）由圖可知，在增施CO2情況下，適當(dāng)升高溫度可以提高提高光合作用速率。有人認(rèn)為，這是由于升高溫度促進了淀粉分解為可溶性糖，減弱了淀粉大量積累對光合作用的抑制。圖中支持該假設(shè)的證據(jù)是高溫+CO2組淀粉含量一直低于常溫+CO2組，可溶性糖相反高溫+CO2組淀粉含量一直低于常溫+CO2組，可溶性糖相反。
（4）請根據(jù)本研究的結(jié)果，對解決“長時間增施CO2抑制光合作用”這一問題，提出兩項合理化建議：單獨增施CO2時間不宜超過30天；增施CO2的同時合理補充氮肥；增施CO2時適當(dāng)提高溫度單獨增施CO2時間不宜超過30天；增施CO2的同時合理補充氮肥；增施CO2時適當(dāng)提高溫度。
【考點】光合作用的影響因素及應(yīng)用．
【答案】葉綠體基質(zhì)；C5；相反；類囊體；酶；提高；高溫+CO2組淀粉含量一直低于常溫+CO2組，可溶性糖相反；單獨增施CO2時間不宜超過30天；增施CO2的同時合理補充氮肥；增施CO2時適當(dāng)提高溫度
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：42引用：7難度：0.5
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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(zhuǎn)化成有機物（CH2O）中碳的轉(zhuǎn)移途徑是（利用箭頭符號表示），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，可催化C5固定CO2合成有機物；當(dāng)CO2/O2比值低時，可催化C5結(jié)合O2發(fā)生氧化分解，消耗有機物，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(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(guān)指標(biāo)影響的結(jié)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(dǎo)致，推測吸收光的能力減弱。欲對此結(jié)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(yù)期結(jié)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
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