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突变体水稻叶绿素含量仅为野生型水稻的51%,但在饱和光照条件下,无论低氮(0N)、中氮(120N)、高氮(240N)处理,其光合速率均比野生型水稻高。为了探究其生理学机制,科研人员在大田实验中,对不同...
题目内容:
突变体水稻叶绿素含量仅为野生型水稻的51%,但在饱和光照条件下,无论低氮(0N)、中氮(120N)、高氮(240N)处理,其光合速率均比野生型水稻高。为了探究其生理学机制,科研人员在大田实验中,对不同氮肥水平下,突变体水稻与野生型水稻的叶片Rubisco酶(暗反应中的关键酶,催化CO2的固定)含量进行了测定。图1为中氮水平条件下,不同光照强度对突变体和野生型水稻光合速率的影响。图2为不同氮处理下突变体和野生型水稻Rubisco酶含量测定结果。回答下列相关问题:
(1)叶绿素的合成需要N、Mg等元素,通过其吸收、传递和转化光能,促进了叶绿体类囊体薄膜上_____________________的合成,用于暗反应。合成叶绿素和Rubisco酶都需要消耗氮素,上述实验结果表明:与野生型水稻相比,突变体水稻更倾向于将氮素用于合成______________。
(2)与高光照强度条件下相比,低光照强度下(小于600单位)野生型水稻的光合速率略高于突变体,据题分析,其原因可能是__________________________。
(3)在现有大气CO2浓度下,饱和光照强度下的光合速率不再受光能限制,主要受Rubisco酶催化效率影响,推测突变体水稻在240N条件下最大光合速率较120N时__________(高,不变,低)。
(4)饱和光照强度下水稻的光能利用效率只有1.9%,根据上述信息,提出一种有利于氮素在光合系统内合理重新分配、以提高光合速率的措施(或思路):___________________。
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