野生玉米与突变玉米比较,突变玉米的双磷酸核酮糖羧化酶一加氧酶不能催化加氧反应。在相同的温度下,在突变玉米和野生玉米之间,就光合能力而言,下面哪一组是正确的?野生玉米的双磷酸核酮糖羧化酶一加氧酶的功能是正常的。为什么会是正确的?
| 突变型的光合能力 | 理由 | |
| A | 与野生型比较,突变型的光合能力较低 | 维管束鞘细胞的双磷酸核酮糖羧化酶—加氧酶失去了固氧的能力 |
| B | 与野生型比较,突变型的光合能力较低 | 维管束鞘细胞的双磷酸核酮糖羧化酶—加氧酶失去了固氧的能力 |
| C | 与野生型比较,突变型的光合能力较高 | 由于叶肉细胞光呼吸,突变型的光合能力不受突变的影响 |
| D | 突变型野生型的光合能力相同 | 由于叶肉细胞光呼吸,突变型的光合能力不受突变的影响 |
| E | 突变型野生型的光合能力相同 | 维管束鞘细胞有足够高的二氧化碳浓度,两种类型都不进行光呼吸 |
E
解析:
双磷酸核酮糖羧化酶—加氧酶即RuBP羧化酶,该酶具有双重作用(即兼性酶),即可以催化羧化反应,又可催化加氧反应,其催化方向取决于CO??2和O2的分压。当CO2分压高而O2分压低时,起羧化作用(CO2的固定),反之起加氧反应,使RuBP加O2生成乙醇酸,进行光呼吸。突变型玉米RuBP羧化酶的羧化作用不受影响,而是不能催化其加氧反应,因此,突变型玉米光合作用不受影响,与野生型相同。玉米是C4植物,野生型的玉米虽然RuPB羧化酶—加氧酶正常,但该酶存在于维管束鞘细胞,而叶肉细胞内,通过C4途径将CO2大量泵入鞘细胞,使鞘细胞中CO2/O2比率升高,改变了RuBP羧化酶的作用方向,使其加氧反应很少进行,故野生型和突变型都不进行光呼吸。