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非选择题-解答题 适中0.65 引用2 组卷821
玉米、高粱等是一类具有高光合作用效率的C4植物，它们的叶片中存在着结构和功能都不同的叶肉细胞和维管束鞘细胞。进行光合作用时，叶肉细胞中对CO2高亲和力的PEPC酶催化CO2固定产生四碳化合物（C4途径），然后运输到维管束鞘细胞中分解，释放出CO2用于卡尔文循环。这一“CO2泵”可在维管束鞘中产生CO2浓缩效应，大大提高了光合作用效率，如下图所示。请回答下列问题：

（1）叶肉细胞的叶绿体可将光能转化为ATP和_____，同时氧化_____产生O2，这一过程发生在_____（填场所）。
（2）在维管束鞘细胞叶绿体中，CO2通过卡尔文循环合成糖，其主要步骤是：CO2在酶Rubisco催化下与C5结合产生三碳酸，继而消耗_____还原成三碳糖。
（3）由于C4途径有更高的光合作用能力，科学家正试图采用基因工程手段将C4植物的相关基因克隆到水稻（C3植物）中以提高产量。下表是相关研究中的一些步骤，请根据题意完成以下表格（在答题卡上的①~④处填写）。
实验目的方法步骤要点
获得目的基因PCR扩增出目的基因片段
构建载体质粒将目的基因克隆进Ti载体质粒
大量培养水稻细胞①_____
转化细胞用农杆菌转化
转基因细胞筛选②_____
诱导植株形成③_____
转基因植株分析④_____

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玉米、高粱等是一类具有高光合作用效率的C4植物，它们的叶片中存在着结构和功能都不同的叶肉细胞和维管束鞘细胞，如下图1所示。进行光合作用时，叶肉细胞中对CO2高亲和力的PEP羧化酶催化CO2固定产生四碳化合物（C4途径），然后运输到维管束鞘细胞中再分解，释放出CO2用于卡尔文循环。这一“CO2泵”可在维管束鞘细胞中产生CO2浓缩效应，大大提高了光合作用效率，如下图2所示。请回答下列问题：

（1）C4植物的叶肉细胞和维管束鞘细胞结构和功能不同的根本原因是______。C4植物光反应发生在叶肉细胞的______上，而CO2固定发生在______细胞中。
（2）C4植物光反应阶段产生的[H]与ATP共有的元素有______。暗反应阶段中C3的还原在______细胞中完成，为该过程提供能量的物质是______。
（3）与水稻、小麦等C3植物相比，C4植物的CO2的补偿点较_____。高温、干旱时C4植物还能保持高效光合作用的原因是______。
玉米、高粱等是一类具有高光合作用效率的 C4植物，它们的叶片中存在着结构和功能都不同的叶肉细胞和维管束鞘细胞，如下图 1 所示。进行光合作用时，叶肉细胞中对 CO2高亲和力的 PEP 羧化酶催化 CO2固定产生四碳化合物（C4途径），然后运输到维管束鞘细胞中再分解，释放出 CO2用于卡尔文循环。这一“CO2泵”可在维管束鞘细胞中产生 CO2浓缩效应，大大提高了光合作用效率，如下图 2 所示。请回答下列问题：

(1)C4植物的叶肉细胞和维管束鞘细胞结构和功能不同的根本原因是______________________________。C4植物光反应发生在叶肉细胞的______________ 上，而CO2固定发生在______________________________________细胞中。
(2)科学家用含 14C 标记的 CO2来追踪玉米光合作用中的碳原子的转移途径，这种碳原子的转移途径是___________________________________。暗反应阶段中 C3的还原在______________________细胞中完成，为该过程提供能量的物质是_________________。
(3)与水稻、小麦等 C3植物相比，C4植物的 CO2的补偿点较_________。高温、干旱时C4植物还能保持高效光合作用的原因是_________________________________________。

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