2024届高三二轮复习生物：特殊CO₂固定方式及光呼吸专题练习

特殊CO2固定方式及光呼吸专题练习 1．玉米是一种生活在高温、高光强环境的农作物，存在于其叶肉细胞中的PEP羧化酶(PEPC)具有高CO2亲和力，可在低浓度CO2条件下高效固定CO2。玉米的光合作用需要叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成，如图1为两类细胞在叶片中的位置示意图，图2为相关物质转化示意图。请回答下列问题： (1)图1中的维管束鞘的外侧紧密连接一层环状的叶肉细胞，组成了花环型结构。该特殊结构的意义在于叶肉细胞中________________对CO2具有很强的亲和力，可以把大气中含量很低的CO2以C4的形式固定下来，进而维持______________细胞内的叶绿体中高CO2状态。科学家把这种独特作用，形象地比喻成“二氧化碳泵”。 (2)在玉米的叶肉细胞内的苹果酸通过______(填结构P的名称)进入维管束鞘细胞释放出丙酮酸和CO2。叶肉细胞和维管束鞘细胞间具有大量结构P的意义是________________。经浓缩后释放的CO2在Rubisco的催化下经过程①被固定成________，在____________________(填场所)中进一步被还原生成磷酸丙糖。 (3)综上分析，玉米光合作用需要叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成，固定CO2的受体有____________________________。 (4)热休克蛋白(HSPs)是植物对逆境胁迫短期适应的必需组分，对减轻逆境胁迫引起的伤害起着重要的作用。为研究小热休克蛋白(sHSPs)降低干旱胁迫对玉米生长的影响机制，科研人员采用如表中的实验步骤和操作过程开展研究，请完成表格： 实验目的 简要操作过程 材料处理及分组编号 供试玉米种子在28 ℃培养箱中发芽1天后，选取①__________的种子置于相同营养液中培养。待幼苗第二片叶子完全展开，随机均分成甲、乙两组 自变量处理 甲组植株根系置于PEG溶液中，在40%的空气相对湿度中培养，模拟②____________条件；乙组植株根系置于等量蒸馏水中，在75%的空气相对湿度中培养 控制无关变量 将甲、乙两组置于温度、光照等条件适宜且相同的环境中培养8 h，之后剪取两组叶片放在液氮中储存 指标检测及结果分析 对叶片研磨、离心后，取总RNA，以sHSPs和β－action基因③_________为依据设计引物，进行RT－PCR扩增，其中β－action(一种蛋白质骨架)为内参。扩增产物用1%的④_____________电泳检测，EB(溴化乙锭)染色照相 2.有些植物光合作用时CO2被固定的最初产物是C3，这些植物称为C3植物；而有些生活在热带干旱地区的植物，其在夜间气孔开放时，CO2被转化成苹果酸储存在液泡中，在白天气孔关闭时，液泡中的苹果酸会释放出CO2，进而在叶绿体中完成卡尔文循环，这些植物称为CAM植物。请回答下列问题： (1)在C3植物的叶绿体中，CO2被__________固定成C3，C3再接受________________的能量被还原成糖类。 (2)如图是CAM植物在进行光合作用时固定CO2的方式，据图判断，苹果酸进入液泡和细胞质基质的物质运输方式分别为__________________。CAM植物在白天光合作用所需CO2的来源有苹果酸脱羧和________；在夜间气孔开放时，CAM植物可以合成[H]，原因是_______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________。 注：PEP为磷酸烯醇式丙酮酸。 (3)植物甲是一种兼性CAM植物，当其在干旱的环境时，表现为气孔夜间开放、白天关闭的CAM类型，当其在水分充足的环境时，则转变为气孔白天开放、夜间关闭的C3类型。若以液泡pH的变化为检测指标，请设计实验验证植物甲是兼性CAM植物，简要写出实验思路和预期结果。 实验思路：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________