Question

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的气孔导度及光合速率的影响结果，如图所示。(注：气孔导度越大，气孔开放程度越高)

(1)水稻叶肉细胞进行光合作用的场所是______________，捕获光能的色素中含量最多的是____________。

(2)CO2通过气孔进入叶肉细胞后，首先与________结合而被固定，固定产物的还原需要光反应提供____________。

(3)光照强度低于8×102μmol·m－2·s－1时，影响转基因水稻光合速率的主要因素是____________；光照强度为10～14×102μmol·m－2·s－1时，原种水稻的气孔导度下降但光合速率基本不变，可能的原因是____________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)分析图中信息，PEPC酶所起的作用是_______________________________________；转基因水稻更适宜栽种在________环境中。

 

Answer 1

【答案】

(1)叶绿体? 叶绿素a

(2)C5? [H]和ATP

(3)光照强度? 光照强度增加与CO2供给不足对光合速率的正负影响相互抵消(或“CO2供应已充足且光照强度已达饱和点”)

(4)增大气孔导度，提高水稻在强光下的光合速率? 强光

【解析】(1)植物叶肉细胞进行光合作用的场所均为叶绿体，叶绿体中捕获光能的色素有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素，其中叶绿素a含量最多。

(2)CO2进入叶肉细胞内首先与C5结合形成C3化合物，此过程称为“CO2的固定”，C3化合物需接受光反应为之提供的[H]、ATP后被还原。

(3)如图所示，8×102 μ mol·m－2·s－1时，光照强度尚未达到转基因水稻光饱和点。在此之前，影响转基因水稻光合速率的主要因素是光照强度；在光照强度为10～14×102μ mol·m－2·s－1时，气孔导度虽然下降，但该气孔导度下CO2供应可能已充足，且该光照强度已经达到了原种水稻的光饱和点。故光合速率可能不受影响。

(4)两图信息显示，与原种水稻相比，转基因水稻气孔导度更得以提升，且光饱和点明显增大，由此可推知，PEPC酶可增大气孔导度，提高水稻在强光下的光合速率，使水稻更适宜于强光环境。