题目内容

【题目】为了选择适宜栽种的作物品种,研究人员在相同的条件下分别测定了3个品种S1、S2、S3的光补偿点(植物通过光合作用制造的有机物与呼吸作用消耗的物质相平衡时的光照强度)和光饱和点(光照强度上升到某一数值之后,光合速率不再继续提高时的光照强度),结果如图1和图2。请回答以下问题:

(1)最适宜在果树林下套种的品种是__________,最适应较高光强的品种是_________

(2)增加环境中CO2浓度后,测得S2的光饱和点显著提高,但S3的光饱和点却没有显著改变,原因可能是:在超过原光饱和点的光强下,S2的光反应产生了过剩的_____________,而S3在光饱和点时可能_____________(多选,填序号)。

①光反应已基本饱和 ②暗反应已基本饱和 ③光、暗反应都已基本饱和

(3)在光合作用过程中,CO2与RuBP(五碳化合物)结合的直接产物是磷酸丙糖(TP),TP的去向主要有三个。下图为叶肉细胞中部分代谢途径示意图:

淀粉是暂时存储的光合作用产物,其合成场所应该在叶绿体的_____________。淀粉运出叶绿体时先水解成TP或______________,后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中,合成蔗糖,运出叶肉细胞。

【答案】S2 S3 [H]和ATP ①②③ 基质 葡萄糖

【解析】

本题以图文结合为情境,考查学生对光合作用过程及其影响的环境因素的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) 果树林下光照强度较弱,适宜光补偿点较低的植物生长;光饱和点高的植物最适宜在较高的光强下生长。据此依题意并分析图1和图2可知:在三种植物中,光补偿点最小的是S2,因此最适宜在果树林下套种;S3的光饱和点最大,最适应在较高的光强下生长。

(2)增加环境中CO2浓度后,测得S2的光饱和点显著提高,说明在增加环境中CO2浓度之前,S2的暗反应速率较低,消耗的光反应产生的[H]和ATP较少,剩余的[H]和ATP较多,换言之,在超过原光饱和点的光强下,S2的光反应产生了过剩的[H]和ATP;当增加环境中CO2浓度后,S2的暗反应速率提高,需要光反应提供的[H]和ATP也随之增多,促进了光反应的进行,因此光饱和点升高。增加环境中CO2浓度后,S3的光饱和点却没有显著改变,究其原因是:可能是①光反应已基本饱和,也可能是②暗反应已基本饱和,或者是③光、暗反应都已基本饱和。

(3) 淀粉是暗反应的产物,其合成场是叶绿体基质。分析图示可知,叶绿体膜上存在六碳糖载体,淀粉运出叶绿体时先水解成TP或六碳糖(葡萄糖),后者通过叶绿体膜上的载体运送到细胞质中,合成蔗糖,运出叶肉细胞。

练习册系列答案
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【题目】地球上的生命随地球和其他星球的节律性运动而表现出的节律性现象就是通常所说的生物钟。果蝇的羽化(由蛹变为蝇)时间表现出明显的昼夜节律,野生型果蝇羽化节律周期为24小时。为研究果蝇生物钟的遗传规律和分子机制,科学家对果蝇羽化开展了系列研究。

(1)用甲磺酸乙酯处理正常眼雄性果蝇,三个突变体S、L、O,其羽化周期分别变为19h、29h和无节律,然后分别与棒状眼(伴X显性遗传)纯合果蝇杂交,杂交过程和结果下图所示:

①分析杂交结果可知,三种突变体的突变基因为___基因,均位于___染色体上。为确定三个突变基因之间的关系,将上述杂交中来源于突变体S、L的F1的棒状眼雌蝇与突变体O雄蝇杂交,然后选择___雌蝇进行检测。其表现型均为___,说明突变基因由同一基因突变而来;若其表现型均为____,说明突变基因由不同的基因突变而来。

②检测结果与第一种情况相符,野生型基因和三个突变基因分别命名为per、perS、perL、perO,这体现了基因突变____特性。

(2)通过测序发现perO基因中发生___,导致密码子由编码谷氨酰胺(CAA、CAG)变为终止密码子(UAA、UAG、UGA),从而导致翻译提前终止,无法合成正常的蛋白质,导致果蝇羽化无节律。

(3)科学家推测,果蝇通过调节per mRNA 的积累量,进而调节昼夜节律。为验证这一推测,科学家测定了野生型果蝇per mRNA的含量(图1),并利用____扩增,构建___目的基因表达载体,导入perO个体中,构建含有不同数目目的基因的果蝇株系,测定其per mRNA平均含量(图2)。

分析上述结果可知,per mRNA的含量与羽化周期长度呈____。果蝇通过直接调节per 基因的__,使per的_______呈周期性变化,使羽化节律呈周期性的变化。

(4)现在科学家对果蝇以24小时为周期的生物钟的构成和机理已经有了基本了解。表达产生的per蛋白与其他蛋白相互作用并在细胞质中逐渐累积,达到一定量后又被转运到细胞核中,抑制per以及羽化相关基因的表达,在细胞质中的per蛋白被逐渐水解,从而构成了一个以24小时为周期的____调节。

(5)perS、perL突变的mRNA含量及周期变化均正常,但合成的蛋白质中一个氨基酸被替换,据此推测perS、perL突变体羽化节律变化的原因是__________

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