13.期中考前小专题——细胞代谢
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期中考前小专题复习——细胞代谢
1．植物在进化过程中形成了下列几种常见的光合作用模式。请回答下列相关问题：
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（1） 据图分析，C3途径、C4途径和景天酸代谢途径反应过程既有共同点，也有差异。三者都能在暗反应过程中将CO2固定为________化合物，并利用____________（场所）产生________中的化学能，合成糖类等有机物。
（2） 比较模式二和模式三途径，CO2的固定次数分别为________次，其中模式三途径CO2固定的场所是____________________。
（3） RUBP羧化酶和PEP羧化酶分别是C3途径和C4途径固定CO2的两种关键酶。RUBP羧化酶是一种双功能酶，既能固定CO2，又能催化C5与O2结合发生氧化分解。催化方向取决于CO2和O2的浓度，推测当O2与CO2的比值________（填“高”或“低”）时有利于光合作用而降低光呼吸。玉米作为C4植物，中午不会出现光合作用“午休”现象，其原因是_____________________________________________________________。
（4） 仙人掌以其特有的光合作用模式适应沙漠环境，是长期___________的结果，根据仙人掌生活的环境特点推断其光合作用的模式为模式________（填“一”“二”或“三”）。判断理由是_________________________________________________________________________。
1．(1)C3 类囊体薄膜 ATP、NADPH（[H]） (2) 2，2 细胞质基质，叶绿体基质
(3)低 PEP羧化酶活性高，能固定较低浓度的CO2 (4)自然选择 三 沙漠中水分少，白天温度高，仙人掌白天气孔关闭，夜晚气孔开放吸收CO2并形成苹果酸，白天利用苹果酸脱羧产生的CO2进行光合作用合成有机物
2．光呼吸是指在光的驱动下将碳水化合物氧化生成CO2和水的一个生化过程（如图1），C3植物在环境中CO2比较少、O2比较多时容易发生光呼吸，会损耗掉光合产物从而造成减产。科学家们利用水稻自身的五个基因，即GLO（乙醇酸氧化酶）、OXO（草酸氧化酶）和CAT（过氧化氢酶） ，成功构建一条新的光呼吸支路，简称GOC支路。通过多基因转化技术成功将GOC支路导入水稻并定位至叶绿体中减少对光合产物的损耗（如图2）。
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（1）根据图1可知Rubisco酶具有双重活性，一方面可催化暗反应中_________的过程；另一方面可以催化C5 与O2结合成_______________，发生的场所是___________。研究发现，1/3以上的光合产物要消耗在光呼吸底物上。据此推测，细胞中CO2浓度倍增可以使光合产物的积累量增加，原因是________________________________________________。
（2）在光照条件下，研究人员检测了GOC型水稻的光呼吸代谢物水平，结果如图3所示，结合图1、2分析，你认为GOC型水稻是否构建成功？回答并简述理由：_______________________。
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（3）科研人员研究高施某某量条件下Rubisco酶（a）及碳反应速率（b）的变化，实验结果如图4所示。
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①NO3－和NH4＋是土壤中主要的氮素，可被植物吸收进入植物根系运送到各个部位，用来合成含氮物质，如暗反应阶段中所需的___________等。
②据图4推测，在高施某某量条件下，随着施某某 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 ____________促进了水稻的分蘖。
（3）在以上研究成果的基础上，请从分子生物学角度为第二次“绿色革命”实现“少投入（少氮肥）、多产出、保护环境”的目标提出新思路：_________________________
4．（1）CO2浓度、光照强度、温度 减少叶片的类胡萝卜素对结果的干扰 分别测量单位叶某某在光下干重的增加值和黑暗条件下的干重减少值 高氮肥条件下植物叶片中叶绿素含量和Rubisco酶含量升高，有利于光合作用的进行 NGR5蛋白含量升高，水稻分蘖量随之升高 转入NGR5后又恢复对氮的相应 大力推广高某某DGR5蛋白的矮化水稻品种
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