题目内容
【题目】为提高粮食产量，科研工作者以作物甲为材料，探索采用生物工程技术提高光合作用效率的途径。
（1）图 1 是叶肉细胞中部分碳代谢过程 ______________的模式图。其中环形代谢途径表示的是光合作用中的反应。
（2）如图 1 所示，在光合作用中 R 酶催化 C5 与 CO2 形成 2 分子 3-磷酸甘油酸。在某些条件下，R 酶还可以催化 C5 和 O2 反应生成 1 分子 C3 和 1 分子 2-磷酸乙醇酸，后者在酶的催化作用下转换为______后通过膜上的载体（T）离开叶绿体。再经过代谢途径Ⅰ最终将 2 分子乙醇酸转换为 1 分子甘油酸，并释放 1 分子 CO2。
（3）为了减少叶绿体内碳的丢失，研究人员利用转基因技术将编码某种藻类 C 酶（乙醇酸脱氢酶）的基因和某种植物的 M 酶（苹果酸合成酶）基因转入作物甲，与原有的代谢途径Ⅲ相连，人为地在叶绿体中建立一个新的乙醇酸代谢途径（图 2 中的途径Ⅱ）。
①将 C 酶和 M 酶的编码基因转入作物甲，能够实现的目的是：利用途径Ⅱ，通过 _______ ，降低叶绿体基质中该物质的含量，减少其对叶绿体的毒害作用。
②转基因操作后，途径Ⅲ能够提高光合作用效率的原因是_______。
（4）在图 2 所述研究成果的基础上，有人提出“通过敲除 T 蛋白基因来进一步提高光合作用效率”的设想。你认为该设想是否可行并阐述理由___________。
【答案】碳（暗） 乙醇酸 将乙醇酸转换为苹果酸 由于途径Ⅱ提高了苹果酸的含量，使叶绿体基质内CO2的浓度增加，直接增加了碳（暗）反应的反应（底）物 该设想可行。理由是：叶绿体膜上的载体 T 仍有可能输出部分乙醇酸，造成叶绿体中碳的丢失。找到并敲除载体 T 的基因，即可减少这一部分碳的丢失，进一步提高光合作用效率。
【解析】
1.叶绿体是进行光合作用的场所，光合作用分为光反应和暗反应，联系见下表：
项目 | 光反应 | 碳反应（暗反应） |
实质 | 光能→化学能，释放O2 | 同化CO2形成（CH2O）（酶促反应） |
时间 | 短促，以微秒计 | 较缓慢 |
条件 | 需色素、光、ADP、和酶 | 不需色素和光，需多种酶 |
场所 | 在叶绿体内囊状结构薄膜上进行 | 在叶绿体基质中进行 |
物质转化 | 2H2O→4[H]+O2↑（在光和叶绿体中的色素的催化下） ADP+Pi+能量→ATP（在酶的催化下） | CO2+C5→2C3（在酶的催化下）C3+【H】→（CH2O）+C5（在ATP供能和酶的催化下） |
能量转化 | 叶绿素把光能先转化为电能再转化为活跃的化学能并储存在ATP中 | ATP中活跃的化学能转化变为糖类等有机物中稳定的化学能 |
2.根据题意和图示可知，如图1叶绿体中所示的环形反应的生理过程为卡尔文循环，该循环过程中发生的反应为：在光合作用中R酶催化C5与CO2 形成2分子3-磷酸甘油酸，3-磷酸甘油酸转化成C3，然后C3接受来自光反应产生的NADPH的还原剂氢以及酶的催化作用下形成有机物和C5。除外在某些条件下，R酶还可以催化C5和O2反应生成1分子C3和1分子 2-磷酸乙醇酸，后者在酶的催化作用下转换为乙醇酸后通过膜上的载体（T）离开叶绿体。再经过代谢途径Ⅰ最终将2分子乙醇酸转换为1分子甘油酸，并释放1分子 CO2。
结合题意分析图2可知，通过转基因技术人为地在叶绿体中建立一个新的乙醇酸代谢途径，即将乙醇酸通过C酶和M酶的催化作用转化为苹果酸的途径Ⅱ，由于途径Ⅱ提高了苹果酸的含量，苹果酸通过代谢途径Ⅲ，使叶绿体基质内CO2的浓度增加，有利于提高光合速率。
（1）根据以上分析可知，图1是叶肉细胞中部分碳代谢过程表示暗反应的过程图。
（2）根据以上分析可知，图1中在某些条件下，R酶还可以催化C5和O2反应生成1分子 C3和1分子2-磷酸乙醇酸，后者在酶的催化作用下转换为乙醇酸后通过膜上的载体（T）离开叶绿体。
（3）①根据以上对图2的分析可知，通过转基因技术将C酶和M酶的编码基因转入作物甲，增加了途径Ⅱ，通过该途径将乙醇酸转换为苹果酸，降低叶绿体基质中乙醇酸的含量，减少其对叶绿体的毒害作用。
②转基因操作后，通过途径Ⅱ提高了叶绿体中苹果酸的含量，然后苹果酸经过途径Ⅲ代谢产生了CO2，从而使叶绿体基质内CO2的浓度增加，提高暗反应所需的底物浓度，有利于提高光合速率。
（4）根据题意和识图分析可知，T蛋白是膜上的将乙醇酸运出叶绿体的载体，乙醇酸运出叶绿体造成叶绿体中碳的丢失。因此找到并敲除载体 T 的基因，即可减少这一部分碳的丢失，进一步提高光合作用效率。所以“通过敲除 T 蛋白基因来进一步提高光合作用效率”的设想是可行的。
【题目】利用IAA、生长素类似物NAA、细胞分裂素类似物TDZ和6-BA进行组培，以建立珍稀濒危植物香果树再生体系。下表为诱导率最优的激素浓度。下列叙述错误的是
激素及诱导率 处理 | TDZ（mg/L） | NAA（mg/L） | IAA（mg/L） | 6-BA（mg/L） | 诱导率（%） |
用叶柄诱导愈伤组织 | 0.5 | 0.2 | / | / | 98 |
用叶片诱导愈伤组织 | 1.0 | 0.1 | / | / | 95 |
用叶柄愈伤组织诱导幼芽 | / | / | 0.2 | 1.0 | 87 |
诱导幼芽生根 | / | / | 0.5 | / | 87 |
A.叶柄诱导愈伤组织实验的诱导率是指产生愈伤组织的叶柄数与实验的总叶柄数之比
B.诱导叶片脱分化应选择的激素组合是
C.诱导幼芽生根实验表明幼芽生根过程中只有IAA发挥作用
D.探究诱导天然香果树幼芽生根时，设计IAA的浓度梯度可为
