Question

10．将玉米的PEPC酶基因导入水稻后，测得光照强度对转基因水稻和原种水稻光合速率的影响结果，如图所示．
（1）水稻叶肉细胞进行光合作用光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜．水稻成熟后叶片逐渐变黄，原因是叶绿素含量减少而类胡萝卜素（或叶黄素和胡萝卜素）（填色素名称）的含量基本不变．
（2）CO₂通过气孔进入叶肉细胞后，首先与C₅结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供ATP和【H】．光合作用产生的有机物主要以蔗糖的形式运输至种子．种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高，说明种子细胞吸收蔗糖的跨（穿）膜运输方式是主动运输．
（3）培育转基因水稻时需要将已导入玉米的PEPC酶基因的离体叶肉细胞放在特定的培养基上培育出转基因水稻幼苗，该过程实现了植物细胞全能性．
（4）光照强度为6×10²μmol•m^-2•s^-1时，影响转基因水稻光合速率的主要因素是光照强度；光照强度为12×10²μmol•m^-2•s^-1时，转基因水稻的总光合速率约为35左右都可μmol•m^-2•s^-1．
（5）结合图中信息，推测PEPC酶所起的作用是提高光合作用速率；转基因水稻更适宜栽种在较强光照强度环境中．

Answer 1

分析 光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成．光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO₂被C₅固定形成C₃，C₃在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物．

解答 解：（1）水稻叶肉细胞进行光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜．水稻成熟后叶片逐渐变黄，原因是叶绿素含量减少而类胡萝卜素（或叶黄素和胡萝卜素）的含量基本不变．
（2）CO₂通过气孔进入叶肉细胞后，首先与C₅结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供[H]和ATP．光合作用产生的有机物主要以蔗糖的形式运输至种子．种子细胞内的蔗糖浓度比细胞外高，说明种子细胞吸收蔗糖的跨（穿）膜运输可以从低浓度到高浓度，运输方式是主动运输．
（3）培育转基因水稻时需要将已导入玉米的PEPC酶基因的离体叶肉细胞，放在特定的培养基上培育出转基因水稻幼苗，应用了植物组织培养技术，体现了植物细胞全能性．
（4）光照强度为6×10²μmol•m^-2•s^-1时，影响转基因水稻光合速率的主要因素是 光照强度；（4）分析题图可知，当光照强度低于6×10²μmol•m^-2•s^-1时，随光照强度增加，转基因水稻光合作用速率增大，说明光照强度低于6×10²μmol•m^-2•s^-1时限制转基因水稻光合作用的主要因素是光照强度；光照强度为12×10²μmol•m^-2•s^-1时，转基因水稻的呼吸作用速率约为5μmol•m^-2•s^-1，净光合作用速率约为30μmol•m^-2•s^-1，总光合速率约为35左右都可 μmol•m^-2•s^-1．
（5）结合图中信息，推测PEPC酶所起的作用是提高光合作用速率；转基因水稻更适宜栽种在 较强光照强度环境中．
故答案为：
（1）叶绿体类囊体薄膜      类胡萝卜素（或叶黄素和胡萝卜素）
（2）C₅        ATP和【H】主动运输  
（3）离体     植物细胞全能性
（4）光照强度    35左右都可   
（5）提高光合作用速率     较强光照强度

点评 对于光合作用过程中的物质变化、光反应与暗反应之间的关系的理解及各种因素对光合作用强度的综合作用的理解、应用是解题的关键，本题主要考查学生分析题图获取信息并进行图文转换的能力及根据曲线反应的信息结合相关知识进行推理的能力．