15. Rubisco 是光合作用过程中催化 CO2 固定的酶。但其也能催化O2 与 C5 结合,形成C3 和 C2,导致光合效
率下降。CO2 与 O2 竞争性结合 Rubisco 的同一活性位点,因此提高 CO2 浓度可以提高光合效率。
(1)蓝细菌具有 CO2 浓缩机制,如下图所示。
注:羧化体具有蛋白质外壳,可限制气体扩散
据图分析,CO2 依次以___________和___________方式通过细胞膜和光合片层膜。蓝细菌的 CO2 浓缩机制
可提高羧化体中 Rubisco 周围的 CO2 浓度,从而通过促进___________和抑制___________提高光合效率。
(2)向烟草内转入蓝细菌 Rubisco 的编码基因和羧化体外壳蛋白的编码基因。若蓝细菌羧化体可在烟草中
发挥作用并参与暗反应,应能利用电子显微镜在转基因烟草细胞的___________中观察到羧化体。
(3)研究发现,转基因烟草的光合速率并未提高。若再转入HCO3-和 CO2 转运蛋白基因并成功表达和发挥
作用,理论上该转基因植株暗反应水平应___________,光反应水平应___________,从而提高光合速率。
参考答案
(1) ①. 自由扩散; (2) 主动运输; (3) CO2 固定; (4) O2 与 C5 结合 (2)叶绿体 (3) ①. 提高 ②. 提高