Question

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

(1)水稻葉肉細胞進行光合作用的場所是 ,捕獲光能的色素中含量最多的是 。

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

(3)光照強度低于8×102 μmol·m-2·s-1時,影響轉(zhuǎn)基因水稻光合速率的主要因素是 ;光照強度為10×102～14×102 μmol·m-2·s-1時。原種水稻的氣孔導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)光照強度 光照強度增加與CO2供給不足對光合速率的正負影響相互抵消(或“CO2供應已充足且光照強度已達飽和點”)

(4)增大氣孔導度,提高水稻在強光下的光合速率 強光

【解析】(1)葉綠體是光合作用的場所,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)光合作用的光反應為暗反應提供[H]和ATP,暗反應階段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,隨光照強度的增強,光合速率也增強,在光照強度10×102～14×102 μmol·m-2·s-1時,氣孔導度降低,細胞中CO2濃度下降,反應速率下降,光照強度增強,產(chǎn)生[H]、ATP增多,會提高C3還原生成有機物的速率,正負影響相互抵消,可基本不變。

(4)由圖中轉(zhuǎn)基因水稻和原種水稻氣孔導度的差別可以判斷PEPC酶會通過增大氣孔導度而提高水稻在強光下的光合速率,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度的增加而增加,所以轉(zhuǎn)基因水稻適合在強光下生長。