题目内容
【题目】植物叶片光合作用合成的有机物以蔗糖的形式通过韧皮部的筛管运输到根、茎、果实等其他器官,用于分解供能或储存。研究人员对蔗糖的运输、利用和储存进行了研究。
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(1)图中光反应产物为___________,叶肉细胞中合成蔗糖和淀粉的场所分别为___________、_______。
(2)叶肉细胞合成的蔗糖通过筛管运输至根、茎等器官。蔗糖进入筛管可通过_________的方式,使筛管中的蔗糖积累到很高的浓度。如果叶肉细胞中的蔗糖没有及时运出,会贮存到_________(细胞器)中。
(3)为了验证光合产物以蔗糖形式运输,研究人员将来自酵母菌的蔗糖酶基因在植物中表达,该酶特异性定位在叶肉细胞的细胞壁上,结果发现转基因植物根、茎中由于_________出现障碍,生长困难而出现严重的短根、短茎等现象;该酶还导致叶肉细胞外_________含量升高,被叶肉细胞吸收后通过_________调节机制抑制了光合作用。
【答案】[H]和ATP 细胞质(基质) 叶绿体(基质) 主动运输 液泡 分解供能(细胞呼吸、呼吸作用) 葡萄糖和果糖 (负)反馈
【解析】
分析题图:光合作用制造的有机物以蔗糖的形式通过韧皮部的筛管运输到地下的匍匐枝,用于分解供能或储存。
(1)图中光反应产物可以参与暗反应过程,故为[H]和ATP;叶肉细胞中的蔗糖是由葡萄糖和果糖脱水缩合而成,场所为细胞质基质;淀粉是暗反应的产物,场所在叶绿体基质。
(2)蔗糖使筛管中的蔗糖积累到很高的浓度说明是由低浓度向高难度运输,所以该过程为主动运输过程;如果叶肉细胞中的蔗糖没有及时运出,会贮存到液泡中。
(3)根据题意可知,转基因植物叶肉细胞壁上的蔗糖酶水解胞外的蔗糖,导致进入筛管的蔗糖减少,根和茎得到的糖不足,分解供能出现障碍而出现生长困难;同时蔗糖酶水解蔗糖还导致叶肉细胞外葡萄糖和果糖浓度升高,被叶肉细胞吸收后通过负反馈调节抑制光合作用。