Question

【题目】下图是高等植物细胞中光合作用过程图解，图中AF代表相应物质，①④代表一定的生理过程。请据图回答。

（1）R酶（RuBP羧化酶）由8个大亚基蛋白（L）和8个小亚基蛋白（S）组成。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成，S由细胞核基因编码并在核糖体合成后进入叶绿体，在叶绿体的_______中与L组装成有功能的酶。活化的R酶催化E物质固定生成2C3，单位时间内2C3生成量越多说明R酶的活性越_______（填低或高），影响该反应的外部因素，除光照条件外，还包括_______（写出两个）。

（2）研究过程中，研究者测得细胞并没有从外界吸收E物质，也没有向外界释放E物质，若在这种情况下测得细胞光合作用lh产生了0.12mol的A物质，那么这lh中该细胞呼吸作用消耗的葡萄糖为_______mol。

（3）研究发现，原核生物蓝藻（蓝细菌）R酶的活性高于高等植物，有人设想通过基因工程技术将蓝藻R酶的S、L基因转入高等植物，以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝藻S、L基因转入某高等植物（甲）的叶绿体DNA中，同时去除甲的L基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明，转基因植株中的R酶活性高于未转基因的正常植株。由上述实验能不能推测得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”这一结论？_________（填能或不能）请说明理由。______________________________。

Answer 1

【答案】基质 高 温度、二氧化碳浓度 0.02 不能 转入蓝藻S、L基因的同时没有去除甲的S基因，无法排除转基因植株R酶中的S是甲的S基因的表达产物的可能性

【解析】

据图分析，图示为高等植物细胞中光合作用过程图解，其中A是氧气，B是NADPH，C是ATP，D是ADP和Pi，E是二氧化碳，①是水的光解，②是ATP的合成，③是二氧化碳的固定，④是三碳化合物的还原。

（1）根据题意分析，R酶（RuBP羧化酶）由8个大亚基蛋白（L）和8个小亚基蛋白（S）组成，催化的是暗反应过程中二氧化碳的固定过程，因此S与L组装成R酶的场所是叶绿体基质；R酶催化二氧化碳固定生成三碳化合物，因此单位时间内生成的三碳化合物越多，说明R酶的活性越高；影响该反应的外部因素，除光照条件外，还包括温度、二氧化碳浓度。

（2）根据以上分析已知，图中A为氧气，E为二氧化碳，研究者测得细胞并没有从外界吸收二氧化碳，也没有向外界释放二氧化碳，说明该细胞的光合速率与呼吸速率相等，又因为在这种情况下测得细胞光合作用lh产生了0．12mol的氧气，说明该细胞lh有氧呼吸消耗的氧气也是0.12mol，则消耗的葡萄糖为0.12÷6=0.02mol。

（3）根据题意分析，由于在转入蓝藻S、L基因的同时没有去除甲的S基因，无法排除转基因植株R酶中的S是甲的S基因的表达产物的可能性，因此不能得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”这一结论。