题目内容

【题目】莲藕是被广泛用于观赏和食用的植物。研究人员通过人工诱变筛选出一株莲藕突变体,其叶绿素含量仅为普通莲藕的 56%。图1表示在25℃时不同光照强度下该突变体和普通莲藕的净光合速率。图 2 中 A、B 表示某光照强度下该突变体与普通莲藕的气孔导度(单位时间进入叶片单位面积的CO2 量)和胞间CO2浓度。

(1)藕极易褐变,这是细胞内的多酚氧化酶催化相关反应引起的。将藕在开水中焯过后可减轻褐变程度,原因是_____________。藕的气腔孔与叶柄中的气腔孔相通,因此藕主要进行_____呼吸。在藕采收的前几天,向藕田灌水并割去荷叶的叶柄,有利于_________,提高藕的品质。

(2)图1中光照强度低于a时,突变体莲藕的净光合速率低于普通莲藕,据题意推测引起这种差异的主要原因是_____,导致相关反应减弱。

(3)据图2分析,_____(普通/突变体)莲藕在单位时间内固定的CO2多,理由是__________。可以推测图2是在图1中_____(填“>a”“=a”)时的光照强度下测得的结果。

(4)图1中,大于a点的光照强度时,与普通莲藕相比,突变体莲藕虽叶绿素含量少,却具有较高的净光合速率,其可能的原因是_________________________________________ (写出一点即可)。

【答案】高温环境中多酚氧化酶失去活性,抑制了褐变过程 有氧 减少氧气流入,降低呼吸作用,减少有机物的损耗 突变体的叶绿素含量较低 突变体 突变体的气孔导度大,进入叶片的CO2多,而胞间CO2浓度与普通莲藕相近,说明突变体的光合速率较高,能较快地消耗CO2 >a 充足的光能弥补了色素缺乏的不利影响(或突变体的暗反应效率较高)

【解析】

本题以反映实验结果的曲线图或柱形图为情境,考查学生对影响酶活性的因素、有氧呼吸、光合作用的过程及其影响的环境因素等相关知识的识记和理解能力,以及获取信息、分析问题的能力。

(1)酶所催化的反应条件比较温和。在高温环境中,多酚氧化酶因空间结构遭到破坏而失去活性,抑制了褐变过程,所以将藕在开水中焯过后可减轻褐变程度。藕的气腔孔与叶柄中的气腔孔相通,为细胞提供氧气,因此藕主要进行有氧呼吸。在藕采收的前几天,向藕田灌水并割去荷叶的叶柄,有利于减少氧气流入,降低呼吸作用,减少有机物的损耗,以提高藕的品质。

(2) 已知突变体莲藕的叶绿素含量仅为普通莲藕的56%,据此可推知:图 1 中光照强度低于 a 时,突变体莲藕的净光合速率低于普通莲藕的主要原因是:突变体莲藕的叶绿素含量较低,吸收的光能较少,导致光反应减弱。

(3) 图2显示:突变体莲藕的气孔导度较普通莲藕的大,进入叶片的CO2多,而胞间CO2浓度与普通莲藕相近,说明突变体莲藕的光合速率较高,能较快地消耗CO2,所以突变体莲藕在单位时间内固定的CO2 多。图1显示,在光照强度大于a 时,突变体莲藕的净光合速率高于普通莲藕,据此可推测:图2是在图 1 中“>a”时的光照强度下测得的结果。

(4) 图1中,当光照强度大于a点时,与普通莲藕相比,突变体莲藕虽叶绿素含量少,却具有较高的净光合速率,其可能的原因是:突变体莲藕的气孔导度大于普通莲藕,但胞间CO2浓度与普通莲藕相近,使得突变体莲藕的暗反应效率较高;也可能是充足的光能弥补了色素缺乏的不利影响。

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【题目】小麦种子萌发时会产生两种淀粉酶,其中a-淀粉酶不耐酸、较耐热,在pH小于36时迅速失活:而β-淀粉酶不耐热,在70℃条件下15min后失活。为了研究种子萌发前后a-淀粉酶的活力变化,某生物兴趣小组利用淀粉琼脂培养基进行实验。

实验原理:

淀粉酶可催化培养基内的淀粉水解;淀粉被分解的区域加碘液后呈现棕黄色的清晰区。

实验步骤:

①选取等量小麦干种子、萌发1天的种子和萌发3天的种子(以下按此顺序),加入等量的石英砂、蒸馏水研磨后,分别获得三种淀粉酶提取液。

②取上述三种淀粉酶提取液各2mL,加入等量的pH=56的磷酸缓冲液,并进行相应的处理,获得三种相应的淀粉酶处理液。

③选取相同大小的4片圆形滤纸片编号1~4,分别浸入 ? 和上述三种淀粉酶处理液中。一段时间后取出,分别覆盖在淀粉琼脂培养基面(图1),静置。

④一段时间后取走滤纸片,将碘液倒入培养皿内,再用清水除去多余碘液,结果如图2所示。

请分析回答:

1)步骤①中加入石英砂的目的是____。步骤②中对提取获得的淀粉酶液进行“相应的处理”是指____

2)步骤③中“?”是指____,作为对照。

3)从图2实验结果可知,小麦干种子中淀粉酶活力很____(填“强”或“弱”);淀粉酶活力随着小麦种子发芽天数增加而____(填“增强”或“降低”)

4)若增加一组含蔗糖酶的滤纸片5,重复上述实验处理,滤纸片5区域的颜色为____,说明酶具有____性。

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