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  • 1. (2023·湖南模拟) Rubisco普遍分布于水稻、玉米、大豆等植物的叶绿体中,它是光呼吸(细胞在有光、高O2、低CO2情况下发生的生化反应)中不可缺少的加氧酶,也是卡尔文循环中固定CO2最关键的羧化酶。Rubisco的具体作用过程如图1所示。据图回答相关问题:

    1. (1) 正常进行光合作用的植物,突然停止光照,引起减少,导致暗反应减弱;C5与O2结合增加,使细胞产生的CO2(填“增加”或“减少”)。
    2. (2) 光照过强时,植物吸收的过多光能无法被利用,一方面导致光反应相关结构被破坏,另一方面过高的NADPH/NADP+比值会导致更多自由基生成,破坏叶绿体结构,最终导致植物光合作用强度下降,出现光抑制现象。某科研小组的同学认为,光呼吸对光合作用不完全是消极的影响。请分析光呼吸在光照过强时对植物起保护作用的机理:
    3. (3) 根据对光呼吸机理的研究,科研人员利用基因编辑手段设计了只在叶绿体中完成的光呼吸替代途径AP,AP依然具有降解乙醇酸(图1中的C2)产生CO2的能力。同时利用RNA干扰技术,降低叶绿体膜上乙醇酸转运蛋白的表达量。检测三种不同类型植株的光合速率,实验结果如图2所示。据此回答:图2中当胞间CO2浓度较高时,三种类型植株中,AP+RNA干扰型光合速率最高的原因可能是,进而促进光合作用过程。

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