回答下列有關光合作用與呼吸作用的問題。
圖1是表示棉花葉肉細胞光合作用和呼吸作用的示意圖。
（1）圖中①、④代表的物質(zhì)依次是O2O2、C5C5。
（2）B代表一種反應過程，C代表細胞質(zhì)基質(zhì)，D代表線粒體，則ATP合成發(fā)生在A過程，還發(fā)生在C和DC和D（填“B和C”“C和D”或“B和D”），B 過程發(fā)生卡爾文循環(huán)卡爾文循環(huán)。在C中發(fā)生糖酵解糖酵解作用。C中的丙酮酸也可以轉化成酒精，出現(xiàn)這種情況的原因是在缺氧條件下進行無氧呼吸在缺氧條件下進行無氧呼吸。
野生型棉花品種Z16中轉入BT抗蟲基因后獲得轉基因抗蟲棉品種Z30．某農(nóng)科所在相同條件下培養(yǎng)棉花品種Z16和Z30，在苗期后期測定兩者葉片的光合作用及植株的有關生理指標，所得結果如下所示。
注：①核酮糖二磷酸（五碳糖）羧化酶（RuBP 羧化酶）是暗反應的關鍵酶之一；②Pn：凈光合速率（即以每平方米葉面每秒鐘吸收CO2的速率為參照依據(jù)，單位為 μmol m-2 s-1；③太陽輻射太陽輻射太陽輻射中能被綠色植物用來進行光合作用光合作用光合作用的那部分能量那部分能量那部分能量稱為光合有效輻射，簡稱PAR。
（3）圖2中色素1的名稱是葉綠素a葉綠素a，色素1接受光能后會釋放出高能電子高能電子。
（4）光照強度不變的情況下，上述棉花品種的植株在光反應過程階段，下列因素中影響光合有效輻射（PAR）利用的有ABCDABCD（多選）。
A．色素的種類、含量和比例
B．葉綠體的數(shù)量及分布
C．氣孔開放度
D．葉面積
（5）由圖3推測，與野生型棉花品種Z16相比，轉基因棉花Z30 的干物質(zhì)量減少是由于轉基因棉花Z30的凈光合速率下降轉基因棉花Z30的凈光合速率下降。
（6）比較圖3和圖4可知，野生型棉花品種Z16與轉基因棉花Z30光合作用速率出現(xiàn)差異的主要因素是核酮糖二磷酸羧化酶（RuBP羧化酶）活性下降核酮糖二磷酸羧化酶（RuBP羧化酶）活性下降。
【答案】O2；C5；C和D；卡爾文循環(huán)；糖酵解；在缺氧條件下進行無氧呼吸；太陽輻射；光合作用；那部分能量；葉綠素a；高能電子；ABCD；轉基因棉花Z30的凈光合速率下降；核酮糖二磷酸羧化酶（RuBP羧化酶）活性下降
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：92引用：2難度：0.3
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1．如圖是某植物葉肉細胞的部分生理過程示意圖。已知該植物葉肉細胞在適宜光照、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在線粒體等結構中再經(jīng)一系列轉化形成1個C3、1個CO2，C3再進入卡爾文循環(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CO2濃度與O2濃度的比值（填“高”或“低”）時，有利于水稻進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）科學研究發(fā)現(xiàn)，在一些藍藻中存在CO2濃縮機制：藍藻中產(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 -
2．研究發(fā)現(xiàn)，Rubisco酶是綠色植物細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CO2濃度較高時，該酶催化C5與CO2反應，完成光合作用；當O2濃度較高時，該酶卻錯誤的催化C5與O2反應，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?；卮鹣铝袉栴}：
（1）Rubisco酶在細胞的中的核糖體上合成。在較高CO2濃度環(huán)境中，Rubisco酶所催化的反應產(chǎn)物是，其發(fā)揮作用的場所是。
（2）當胞間CO2與O2濃度的比值減小時，有利于植物進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，光合植物創(chuàng)造了多種高代價的補救機制，如有的細胞中產(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 -
3．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，具有催化羧化反應和加氧反應兩種功能，其催化方向取決于CO2和O2的濃度。當CO2濃度高而O2濃度低時，RuBP（1，5-二磷酸核酮糖，C5）與進入葉綠體的CO2結合，經(jīng)Rubisco酶催化生成2分子的PGA（3-磷酸甘油酸，C3），進行光合作用；當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結合，生成2分子C3，影響該反應的內(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，再利用光反應產(chǎn)生的NADPH將其還原，也可以催化RuBP與O2反應；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。葉肉細胞包圍在維管束鞘細胞四周，形成花環(huán)狀結構，根據(jù)此結構特點，進一步推測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