Question

水稻是广东省的主要粮食作物，表1是科研人员利用甲、乙两种水稻作研究材料, 在一定浓度的CO2和适宜温度条件下，测得在不同光照条件下甲、乙两种水稻的光合速率。

（注：光补偿点为光合速率等于呼吸速率时的光照强度；光饱和点为光合速率刚达到最大时的光照强度）请分析问答下列有关问题：

（1）表中在光补偿点时水稻叶肉细胞中产生ATP的场所是                        。乙水稻叶片的呼吸速率是            (CO₂mg/100cm²叶·小时)。

（2）达到光饱和点时，乙植物的光合速率主要受                    等环境因素影响。此时如果突然减弱光照，短期内乙植物叶绿体中C₃含量上升的原因是                 。

（3）当光照强度为3千勒克司时，甲水稻与乙水稻固定的CO₂量的差值为   （mg CO₂/100cm²叶·小时）

（4）在给出的坐标系上分别绘出甲、乙水稻叶片净光合速率与光照强度的关系曲线图。

（5）在农业生产中，可通过转基因技术将某种光合酶基因导入甲水稻而使光合能力增强，从而提高农作物产量，其中基因工程步骤的核心是                 ，检测转基因水稻的染色体DNA上是否插入了光合酶基因的技术是                ，与甲水稻比，若呼吸速率基本不变，转基因甲水稻光补偿点和光饱和点应分别怎样移动?                 。

 

Answer 1

【答案】

（1）类囊体膜或基粒、细胞质基质、线粒体  15

（2）CO2浓度（写“温度”0分），    [H]、ATP供应不足，C3化合物还原受阻而积累。

 （3）15

（4）如图（3分）

 

  （其中坐标取值1分,描点、连线、标注在内两条曲线各1分）

（5）基因表达载体的构建（1分）    DNA分子杂交技术（1分）     向左  向右。

【解析】

试题分析：（1）在光补偿点时，植物即进行光合作用也进行呼吸作用，光合作用的光反应阶段有ATP的产生，其场所为类囊体膜（或称整个结构为基粒），呼吸作用的三个阶段都有ATP的产生，其场所为细胞质基质、线粒体。呼吸速率可用无光状态下的CO₂释放量表示，表中乙水稻黑暗条件下CO₂释放量是15mg/l00cm²叶•小时；（2）达到光饱和点时，光照强度已经不再是限制因素，其它因素很可能是温度和二氧化碳浓度，但题设中已经给出“适宜的温度”，所以，乙植物的光合速率主要受CO₂浓度的影响，而不可以填温度。此时如果突然减弱光照，则光反应的产物[H]和ATP生成减少，C₃的还原受到抑制而积累。（3）水稻固定二氧化碳是指发生在叶绿体中的CO₂量，在强光下包括两部分，从空气中吸收的和呼吸作用释放的。在3千勒克司光照下，甲水稻与乙水稻都达到光饱和，此时甲水稻固定的CO₂量为（20+10=30），乙水稻固定的CO₂量为（30+15=45），其差值为15（mg CO₂/100cm²叶·小时）.（4）见答案，注意坐标取值、连线和标注。（5）在基因工程的四步曲中，核心是基因表达载体的构建，用DNA分子杂交技术检测目的基因是否插入最为可靠。与甲水稻比，转基因水稻因为光合酶基因的存在其光合作用增强，若呼吸速率基本不变，用于补偿呼吸作用消耗的光照强度就弱一些，也就是光补偿点要低一些，应左移。同时因为光合酶的存在，植物可吸收转化光能的能力增强，所以其光饱和点应右移。

考点：本题考查光合作用、细胞呼吸和基因工程的相关知识，意在考查同学们理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力，也同时考查同学们用多种表达形式准确地描述生物学知识的能力。