Question

【題目】下圖是高等植物細(xì)胞中光合作用過程圖解，圖中AF代表相應(yīng)物質(zhì)，①④代表一定的生理過程。請(qǐng)據(jù)圖回答。

（1）R酶（RuBP羧化酶）由8個(gè)大亞基蛋白（L）和8個(gè)小亞基蛋白（S）組成。高等植物細(xì)胞中L由葉綠體基因編碼并在葉綠體中合成，S由細(xì)胞核基因編碼并在核糖體合成后進(jìn)入葉綠體，在葉綠體的_______中與L組裝成有功能的酶�；罨�的R酶催化E物質(zhì)固定生成2C3，單位時(shí)間內(nèi)2C3生成量越多說明R酶的活性越_______（填低或高），影響該反應(yīng)的外部因素，除光照條件外，還包括_______（寫出兩個(gè)）。

（2）研究過程中，研究者測(cè)得細(xì)胞并沒有從外界吸收E物質(zhì)，也沒有向外界釋放E物質(zhì)，若在這種情況下測(cè)得細(xì)胞光合作用lh產(chǎn)生了0.12mol的A物質(zhì)，那么這lh中該細(xì)胞呼吸作用消耗的葡萄糖為_______mol。

（3）研究發(fā)現(xiàn)，原核生物藍(lán)藻（藍(lán)細(xì)菌）R酶的活性高于高等植物，有人設(shè)想通過基因工程技術(shù)將藍(lán)藻R酶的S、L基因轉(zhuǎn)入高等植物，以提高后者的光合作用效率。研究人員將藍(lán)藻S、L基因轉(zhuǎn)入某高等植物（甲）的葉綠體DNA中，同時(shí)去除甲的L基因。轉(zhuǎn)基因植株能夠存活并生長(zhǎng)。檢測(cè)結(jié)果表明，轉(zhuǎn)基因植株中的R酶活性高于未轉(zhuǎn)基因的正常植株。由上述實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒芡茰y(cè)得出“轉(zhuǎn)基因植株中有活性的R酶是由藍(lán)藻的S、L組裝而成”這一結(jié)論？_________（填能或不能）請(qǐng)說明理由。______________________________。

Answer 1

【答案】基質(zhì) 高 溫度、二氧化碳濃度 0.02 不能 轉(zhuǎn)入藍(lán)藻S、L基因的同時(shí)沒有去除甲的S基因，無法排除轉(zhuǎn)基因植株R酶中的S是甲的S基因的表達(dá)產(chǎn)物的可能性

【解析】

據(jù)圖分析，圖示為高等植物細(xì)胞中光合作用過程圖解，其中A是氧氣，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是三碳化合物的還原。

（1）根據(jù)題意分析，R酶（RuBP羧化酶）由8個(gè)大亞基蛋白（L）和8個(gè)小亞基蛋白（S）組成，催化的是暗反應(yīng)過程中二氧化碳的固定過程，因此S與L組裝成R酶的場(chǎng)所是葉綠體基質(zhì)；R酶催化二氧化碳固定生成三碳化合物，因此單位時(shí)間內(nèi)生成的三碳化合物越多，說明R酶的活性越高；影響該反應(yīng)的外部因素，除光照條件外，還包括溫度、二氧化碳濃度。

（2）根據(jù)以上分析已知，圖中A為氧氣，E為二氧化碳，研究者測(cè)得細(xì)胞并沒有從外界吸收二氧化碳，也沒有向外界釋放二氧化碳，說明該細(xì)胞的光合速率與呼吸速率相等，又因?yàn)樵谶@種情況下測(cè)得細(xì)胞光合作用lh產(chǎn)生了0．12mol的氧氣，說明該細(xì)胞lh有氧呼吸消耗的氧氣也是0.12mol，則消耗的葡萄糖為0.12÷6=0.02mol。

（3）根據(jù)題意分析，由于在轉(zhuǎn)入藍(lán)藻S、L基因的同時(shí)沒有去除甲的S基因，無法排除轉(zhuǎn)基因植株R酶中的S是甲的S基因的表達(dá)產(chǎn)物的可能性，因此不能得出“轉(zhuǎn)基因植株中有活性的R酶是由藍(lán)藻的S、L組裝而成”這一結(jié)論。