Question

將玉米的PEPC酶基因?qū)�入水稻�?測(cè)得光照強(qiáng)度對(duì)轉(zhuǎn)基因水稻和原種水稻的氣孔導(dǎo)度及光合速率的影響結(jié)果,如下圖所示。(注:氣孔導(dǎo)度越大,氣孔開(kāi)放程度越高)

(1)水稻葉肉細(xì)胞進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所是 ,捕獲光能的色素中含量最多的是 。

(2)CO2通過(guò)氣孔進(jìn)入葉肉細(xì)胞后,首先與 結(jié)合而被固定,固定產(chǎn)物的還原需要光反應(yīng)提供 。

(3)光照強(qiáng)度低于8×102 μmol·m-2·s-1時(shí),影響轉(zhuǎn)基因水稻光合速率的主要因素是 ;光照強(qiáng)度為10×102～14×102 μmol·m-2·s-1時(shí)。原種水稻的氣孔導(dǎo)度下降但光合速率基本不變,可能的原因

是 。

(4)分析圖中信息,PEPC酶所起的作用是 ;轉(zhuǎn)基因水稻更適宜栽種在 環(huán)境中。

 

Answer 1

(1)葉綠體 葉綠素a

(2)C5 [H]和ATP

(3)光照強(qiáng)度 光照強(qiáng)度增加與CO2供給不足對(duì)光合速率的正負(fù)影響相互抵消(或“CO2供應(yīng)已充足且光照強(qiáng)度已達(dá)飽和點(diǎn)”)

(4)增大氣孔導(dǎo)度,提高水稻在強(qiáng)光下的光合速率 強(qiáng)光

【解析】(1)葉綠體是光合作用的場(chǎng)所,捕獲光能的色素包括葉綠素a、葉綠素b、葉黃素、胡蘿卜素,葉綠素a的含量最多。

(2)光合作用的光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供[H]和ATP,暗反應(yīng)階段CO2與C5結(jié)合生成2分子C3,C3接受[H]和ATP,有一部分重新生成C5,一部分則產(chǎn)生有機(jī)物。

(3)在右側(cè)圖中可以看出,原種水稻與轉(zhuǎn)基因水稻在8×102 μmol·m-2·s-1之間是重合的,隨光照強(qiáng)度的增強(qiáng),光合速率也增強(qiáng),在光照強(qiáng)度10×102～14×102 μmol·m-2·s-1時(shí),氣孔導(dǎo)度降低,細(xì)胞中CO2濃度下降,反應(yīng)速率下降,光照強(qiáng)度增強(qiáng),產(chǎn)生[H]、ATP增多,會(huì)提高C3還原生成有機(jī)物的速率,正負(fù)影響相互抵消,可基本不變。

(4)由圖中轉(zhuǎn)基因水稻和原種水稻氣孔導(dǎo)度的差別可以判斷PEPC酶會(huì)通過(guò)增大氣孔導(dǎo)度而提高水稻在強(qiáng)光下的光合速率,由圖分析可知,(8～14)×10-2 μmol·m-2·s-1范圍內(nèi),轉(zhuǎn)基因水稻仍隨光照強(qiáng)度的增加而增加,所以轉(zhuǎn)基因水稻適合在強(qiáng)光下生長(zhǎng)。