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學(xué)習(xí)以下材料,回答問題(1)-(4)。
植物光敏色素參與光調(diào)控響應(yīng)
光敏色素存在于綠色植物、某些細菌和真菌中,它們是在光可逆性現(xiàn)象的研究中被發(fā)現(xiàn)的。
研究表明,光可逆性是兩種具有不同吸光性能的光敏色素異構(gòu)體直接相互轉(zhuǎn)變造成的,而不是兩種物質(zhì)分別調(diào)控的。無活性的光敏色素Pr吸收紅光,可轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N有活性的遠紅光吸收異構(gòu)體,稱為Pfr。同樣,有活性的Pf吸收遠紅光也可以轉(zhuǎn)變成無活性的Pr。
植物光敏色素是一種可溶性的蛋白二聚體,其中每個亞基都與一個色素分子結(jié)合。植物有多種光敏色素,每種光敏色素都有兩種形式,例如光敏色素A的無活性形式PrA,有活性形式PfrA。
植物光敏色素合成時是無活性的Pr,利用免疫定位和熒光標(biāo)記,發(fā)現(xiàn)在黑暗條件下,Pr定位在細胞質(zhì),光照可使Pr轉(zhuǎn)變?yōu)镻fr,來啟動應(yīng)答,Pfr 可從細胞質(zhì)轉(zhuǎn)移到細胞核。
植物光敏色素是生物大分子,需要通過核孔進行主動轉(zhuǎn)運。擬南芥的研究表明,PfrA與PfrB進入細胞核的過程有所不同,如圖所示。PfrB 擁有一個核定位序列(NLS),會在PrB轉(zhuǎn)變?yōu)镻frB發(fā)生構(gòu)象變化時暴露出來,并與核輸入蛋白結(jié)合,進入細胞核,PfrB的轉(zhuǎn)運過程通??梢猿掷m(xù)幾個小時。相比之下,PfrA缺少NLS,PfrA進入細胞核需要與FHY1/FHL蛋白結(jié)合。細胞質(zhì)中的FHY1/FHL蛋白充足且?guī)в蠳LS,可以特異性地結(jié)合PfrA,將PfrA轉(zhuǎn)運到細胞核。PfrA 進入細胞核的速度非???,光照幾分鐘內(nèi)就可以檢測到。
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在遠紅光照射下,PfrB向PrB的逆轉(zhuǎn)會導(dǎo)致PrB從細胞核輸出。細胞質(zhì)中的PfrB進入細胞核的同時,細胞核中的PrB也會從細胞核中輸出。值得注意的是,由于光轉(zhuǎn)變相對于植物光敏色素的轉(zhuǎn)運而言非常迅速,因此,在光下生長的植物,其細胞質(zhì)和細胞核中Pf和Pr這兩種形式都有,它們共同參與植物的光調(diào)控應(yīng)答。
(1)在植物生長發(fā)育過程中,植物光敏色素可以
吸收光能
吸收光能
并傳遞信號,啟動相關(guān)的生理反應(yīng)。
光除了作為信號參與調(diào)控外,還是植物進行
光合作用
光合作用
的能量來源。
(2)Pfr和Pr的活性不同,它們之間發(fā)生的可逆轉(zhuǎn)化是光引起光敏色素
空間結(jié)構(gòu)
空間結(jié)構(gòu)
改變導(dǎo)致的。
(3)從文中信息分析,下列敘述合理的是
ACD
ACD
(多選)。
A.綠色植物中,Pr的合成與核糖體有關(guān),Pfr轉(zhuǎn)運與線粒體有關(guān)
B.PrA 缺少NLS,無法轉(zhuǎn)變?yōu)镻fr形式,只能以Pr形式進入細胞核
C.紅光下,F(xiàn)HY1/FHL蛋白對于PrA轉(zhuǎn)變?yōu)镻frA至關(guān)重要
D.PfrA和PfrB進細胞核時,所需的NLS來源不同
E.光下生長的植物Pr和Pfr分別存在于細胞質(zhì)和細胞核中
(4)從物質(zhì)與能量的角度,用30字闡釋僅由一種物質(zhì)進行可逆轉(zhuǎn)化響應(yīng)光信號的意義
提高光信號的接受和傳導(dǎo)速率,對于植物的生長具有重要意義
提高光信號的接受和傳導(dǎo)速率,對于植物的生長具有重要意義
。

【答案】吸收光能;光合作用;空間結(jié)構(gòu);ACD;提高光信號的接受和傳導(dǎo)速率,對于植物的生長具有重要意義
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:27引用:2難度:0.7
相似題
  • 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:
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    (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(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
     
    。
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    (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.研究不同濃度CO2對紅掌幼苗各項生理指標(biāo)的影響,實驗結(jié)果如圖。
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    請回答以下問題
    (1)完善實驗步驟:
    材料用具:盆栽紅掌幼苗100株,設(shè)施相同的塑料薄膜溫室及供氣的CO2鋼瓶若干。
    第一步:取長勢相似的紅掌幼苗90盆,平均分為3組,編號A、B、C,各置于一個溫室中。
    第二步:A組溫室保持原大氣CO2濃度,
     
    。
    第三步:在光照強度、溫度和濕度等相同且適宜的條件下培養(yǎng)30天。
    第四步:從每組選取相同部位、相同數(shù)量的葉片測量各生理指標(biāo),求平均值。
    (2)還原糖可用
     
    試劑檢測。隨著CO2濃度升高,紅掌幼苗還原糖的含量也有所增加,主要原因是
     
    。
    (3)較高CO2濃度有利于紅掌幼苗度過干旱環(huán)境,據(jù)圖分析原因:
     

    (4)Rubisco酶催化光合作用中CO2的固定過程,該酶的活性可用
     
    指標(biāo)來衡量。

    發(fā)布:2025/1/16 8:0:1組卷:8引用:1難度:0.7
  • 3.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 />菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2025/1/16 8:0:1組卷:19引用:2難度:0.7
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