题目内容

【题目】某学校研究小组利用叶面积相等的A、B 两种植物的叶片分别进行了以下两组实验(假设两组实验在相同且适宜的温度下进行,且忽略光照对呼吸作用的影响):

实验一将A、B两种植物的叶片分别放置在相同的密闭小室中,给予充足的光照,利用红外测量仪每隔5min测定小室中的CO2浓度,结果如图1所示。

实验二给予不同强度的光照,测定A、B 两种植物叶片的CO2吸收量和CO2释放量,结果如图2所示。请据图分析回答:

(1)在低浓度二氧化碳时,固定CO2能力较强的植物是_______。0~25 min期间,影响B植物光合作用强度的主要因素是__________________。

(2)当实验一从开始经过10min,通过光合作用制造的有机物总量:A植物_________(填“大于”、“等于”或“小于”)B植物,原因是______________________________________________。

(3)若A植物在第5min时,光照突然降低,C5含量在短时间内将________。

(4)25~40 min 期间两个密闭小室内CO2含量相对稳定的原因是______________________________。

(5)实验二中,若给予的光照强度为X klx(a<x<b),每日光照12小时,一昼夜中A植物的干重将_______,B植物的干重将_______。(填“增加”、“不变”或“减少”)

【答案】B CO2浓度 小于 10min内,两植物从环境中吸收的CO2量是相同的,但A植物的呼吸作用强度小于B植物的呼吸作用强度,所以A植物通过光合作用制造的有机物总量小于B植物 下降(减少) 植物呼吸作用释放的CO2量与其光合作用消耗CO2的量相等 增加 减少

【解析】

图1中A、B两种植物均处于密闭透光的小室,由于光合作用大于呼吸作用,光合作用需要的CO2浓度除来自呼吸作用外,还从密闭小室中吸收,故导致密闭小室内CO2浓度变化趋势均是逐渐降低;一段时间后,由于小室内CO2浓度越来越低,导致光合作用等于呼吸作用,最终CO2浓度降低到一定水平后不再降低且维持在这个水平上。由图2曲线可知,光照强度为0时,植物只进行呼吸作用,图中光照强度为a点时,A植物的光合速率等于呼吸速率,b点时B植物的光合速率等于呼吸速率。

(1)在低浓度二氧化碳时,固定CO2能力较弱的植物是A。0~10min期间,影响A植物光合作用强度的主要因素是CO2浓度。
(2) 结合图2可知,a植物呼吸作用强度小于b植物,10min内,两植物吸收的CO2量相同,即净光合作用量相同,所以a植物通过光合作用制造的有机物总量小于b植物。

(3)若A植物在第5min时,光照强度突然降低,光反应减慢,类囊体薄膜上ATP合成受阻,ATP含量减少,被还原的C3化合物减少,导致C3含量在短时间内将积累。
(4)25~40min期间两个密闭小室内CO2含量相对稳定的原因是植物呼吸作用释放的CO2量与其光合作用消耗的CO2量相等。
(5)由于A植物的呼吸作用为1,B植物的呼吸作用为2,而X大于a小于b,在这个光照范围内,A植物白天时的最小净光合是在光照为a时净值为1,能满足于晚上的消耗;而B植物的白天的最大净光合计光照强度为b是为2,此时刚满足晚上的消耗,由于光照小于b点,所以B植物干重会降低。

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【题目】丝状温度敏感蛋白(FtsZ)是细菌中一种含量丰富且结构稳定的蛋白质,几乎存在于包括结核杆菌的所有病原细菌中。FtsZ也是一种 GTP 酶,有一个GTP(三磷酸鸟苷)的结合位点,在GTP存在的条件下,可以在分裂细菌中间部位聚集成Z环,Z环不断收缩,引导细菌的细胞分裂。寻找靶向FtsZ的抑制剂,可有效抑制细菌的细胞分裂。为建立靶向FtsZ的新型抗菌药筛选模型,科研人员对大肠杆菌表达的FtsZ蛋白进行了相关研究。

(1)人类病原微生物耐药性的提高,严重影响传染性疾病治疗的成功几率。FtsZ抑制剂与以往的抗菌药相比不易形成耐药性,原因是FtsZ蛋白_________________________。

(2)下图1表示利用荧光散射法测定FtsZ蛋白在体外的聚集程度。当加入__________时,FtsZ蛋白迅速聚集,由此可见,FtsZ在体外依然具备____________功能。实验选取BSA作为对照,原因是_________________________。

图1

(3)下面两组实验研究温度对FtsZ酶活性的影响。

实验一:将FtsZ蛋白分别置于25℃、30℃、37℃、45℃、50℃、55℃,同时加入等量GTP混匀反应30min,测定酶的活性,结果见图2。

实验二:将FtsZ蛋白分别置于25℃、30℃、37℃、45℃、50℃、55℃保温2h,然后加入等量GTP混匀,置于37℃反应30min,测定酶的活性,结果见图3。

①37℃不一定是FtsZ酶的最适温度,请你设计实验确定其最适温度,实验思路是__________________。

②实验一、实验二处理的区别是__________________________________________。

③实验二的目的是____________________________________。

④当温度高于45℃时,酶的活性迅速丧失,原因是__________________________。

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