题目内容

15．将蓝藻的Sir1515基因导入水稻后，测定光照强度对转基因水稻和野生型水稻光合速率的影响，并测得两种水稻叶片的叶绿素和RUBP羧化酶（催化CO2固定的酶）的含量，结果如图所示．请回答：

（1）水稻叶肉细胞中的叶绿素分布在类囊体薄膜上，用层析液分离图乙所示两种叶绿素时，在滤纸条上扩散较快的是叶绿素1．
（2）图甲中A点水稻根尖细胞内产生ATP的细胞器是线粒体．适宜条件下，与野生型水稻相比，转基因水稻的干物质的量，原因是转基因水稻的叶绿素含量增加，光合速率增大．
（3）光照强度低于2×102μmol•m-2•s-1时，限制野生型水稻光合速率的主要环境因素是光照强度；若不考虑环境因素对呼吸作用的影响，当光照强度为2×102μmol•m-2•s-1时，野生型水稻叶片固定的速率为16×102μmol•m-2•s-1．
（4）若环境中光照强度保持在3×l02μmol•m-2•s-1，假定其它条件不变，先光照16小时，再黑暗8小时，则一天中转基因水稻积累的有机物量是野生型水稻的1.4倍．

分析 分析题图：图甲：转基因水稻和野生型水稻的呼吸速率相同，但是转基因水稻的净光合速率要高于野生型水稻；图乙：据野生型水稻的色素含量来看叶绿素1是叶绿素a，叶绿素2是叶绿素b，转基因水稻明显增加的是叶绿素a的含量；图丙：转基因水稻和野生型水稻的RUBP羧化酶（催化CO2固定的酶）的含量相同，可见转基因水稻是通过增加叶绿素a的含量来增加光合作用的．

解答 解：（1）水稻叶肉细胞中的叶绿素分布在类囊体薄膜上，据野生型水稻的色素含量来看叶绿素1是叶绿素a，叶绿素2是叶绿素b，用层析液分离图乙所示两种叶绿素时，在滤纸条上扩散较快的是叶绿素1（叶绿素a）．
（2）图甲中A点无光照，不能进行光合作用，水稻根尖细胞内产生ATP的细胞器是线粒体，转基因水稻叶绿素含量增加，光合速率增大，适宜条件下，与野生型水稻相比，转基因水稻的干物质的量增加．
（3）光照强度低于2×l02 μmol•m-2•s-1时，野生型水稻光合速率曲线还没有饱和，还在随着光照强度增加而增加，故此时限制野生型水稻光合速率的主要环境因素是光照强度；叶片固定CO2的速率为总光合速率=净光合速率+呼吸速率=12+4=16．
（4）一天水稻积累的有机物量=白天积累量-夜晚消耗量，则一天中转基因水稻积累的有机物量÷一天中野生型水稻积累的有机物量=（16×16-8×4）÷（12×16-8×4）=224÷160=1.4．先光照16小时，再黑暗8小时，则一天中转基因水稻积累的有机物量是野生型水稻的1.4倍．
故答案为：
（1）类囊体薄膜　　叶绿素1
（2）线粒体　　转基因水稻的叶绿素含量增加，光合速率增大
（3）光照强度   16
（4）1.4

点评 本题综合考查光合作用的场所、色素的种类及含量、暗反应的过程、影响光合作用的环境因素等，意在考查考生对基础知识的识记和理解能力，以及获取图象信息能力，难度中等．针对此类题型，复习过程需要对光合作用的基本过程重点复习，同时借助图表曲线引导学生分析影响光合作用的环境因素，培养学生能力．

练习册系列答案
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8．实验研究发现K+、Na+均不能通过磷脂双分子层构成的人工质膜．缬氨霉素是一种脂溶性抗生素，其基本组成单位是氨基酸．如果在人工质膜中加入缬氨霉素，K+可以通过人工质膜．下列判断错误的是（　　）
A．缬氨霉素的作用类似于载体蛋白B．缬氨霉素与离子的结合具有特异性
C．实验证明人工质膜有选择透过性D．K+通过人工质膜消耗了能量
6．如图是同一细胞不同分裂时期的图象，据图分析可作出的判断是（　　）
A．图①②③④表示一个完整的细胞周期
B．若按分裂的先后顺序排列，应为①→④→③→②
C．该细胞图②中有中心体、线粒体和高尔基体参与活动
D．该细胞图①中有同源染色体的配对，并将要形成四分体
3．下面是一项“利用转基因番茄生产人胰岛素的方法”的专利摘要，请回答：
本发明利用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素．所用的人胰岛素基因是依据植物“偏爱”的密码子来设计所含的密码子，通过某方法合成若干DNA片段，拼接而成，重组DNA分子可通过农杆菌介导的方法转入番茄中，在番茄的果实中表达人胰岛素．
（1）本专利是采用人工合成方法获得目的基因．获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因的碱基序列不同，但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同，原因是密码子具有简并性，基因序列不同，蛋白质可以相同．要想在体外获得大量该目的基因的片段，可以采用PCR技术．该技术中使用的关键酶是热稳定性DNA聚合酶（或Taq酶）；原料是四种脱氧核苷酸．
（2）根据上述摘要，转基因操作时所用的载体是农杆菌的Ti质粒，载体上的T-DNA可以转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．
（3）如果要检测在受体细胞中是否存在目的基因可采用DNA分子杂交技术，再经组织培养方法培养成个体．
10．如图表示两细胞间发生的某种信息传递过程，细胞甲、乙和物质M、N与图示最相符的是（　　）
A．传入神经元、肌细胞、神经递质、受体
B．胰岛A细胞、肌细胞、胰高血糖素、受体
C．胰岛B细胞、肌细胞、胰岛素、受体
D．效应T细胞、靶细胞、抗原、受体
20．有机农药苯磺隆是一种除草剂，长期使用会污染环境．研究发现，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解．分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示．

（1）取出的土壤样品应装入灭菌过的信封中带回实验室，称量时要在酒精灯的火焰旁．
（2）从物理状态看，图甲中的B培养基属于液体培养基，在进行选择培养时，要将锥形瓶固定在摇床上振荡至观察到培养基变浑浊时更换培养基．
（3）图甲中C表示纯化菌株过程，通常使用的划线工具是接种环（或接种针）．划线的某个平板培养后，第一划
线区域的划线上都不间断地长满了菌，第二划线区域的第一条线上无菌落，其它划线上有菌落．造成这条
划线无菌落的操作失误有以下两种可能：①接种环灼烧后未冷却、②划线未从第一区域末端开始（或未与第一区域末端交叉）．
（4）为探究苯磺隆的降解机制，将该菌种的培养液过滤离心，取上清液作图乙所示实验．该实验的假设是目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白质（酶），该实验设计是不合理的，应增设不加入蛋白酶的对照组，结果实验组中苯磺隆含量比对照组高，才能证明假设．
7．家禽鸡冠的形状由两对基因（A和a、B和b）控制，这两对基因按自由组合定律遗传，与性别无关，据表回答问题：
项目基因组合A、B同时存在（A_B_型）A存在、B不存在（A_bb型）B存在、A不存在（aaB_型）A和B都不存在（aabb型）
鸡冠形状核桃状玫瑰状豌豆状单片状
杂交组合甲：核桃状×单片状→F1：核桃状、玫瑰状、豌豆状、单片状
乙：玫瑰状×玫瑰状→F1：玫瑰状、单片状
丙：豌豆状×玫瑰状→F1：全是核桃状
（1）甲组杂交方式在遗传学上称为测交，甲组杂交F1代中四种表现型的比例是1：1：1：1．
（2）让乙组后代F1中玫瑰状冠的家禽与另一纯合豌豆状冠的家禽杂交，杂交后代表现型及比例在理论上是核桃状：豌豆状=2：1．
（3）基因型为AaBb与Aabb的个体杂交，它们的后代基因型的种类有6种，后代中纯合子比例占$\frac{1}{4}$．
（4）让丙组F1中的雌、雄个体交配，后代表现为玫瑰状冠的有120只，那么表现为豌豆状冠的杂合子理论上有80只．
4．图为细胞分裂的某一时期，下列有关叙述正确的是（　　）
A．该时期为有丝分裂中期B．此细胞为减数第二次分裂中期
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2．根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
（1）限制酶是基因工程必需的三种工具之一，它们能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列 特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，并且断开．已知8种限制酶识别的核苷酸序列及切割位点如下图所示：

上述限制酶切割形成的末端，能够连接的是1、2、3 4、7 5、8．
（2）目前获取目的基因常用的方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增、用化学方法直接人工合成三种．
（3）基因工程的核心是基因表达载体的构建，在基因表达载体的组成中，标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有母的基因，将含有目的基因的细胞筛选出来（或供重组DNA的鉴定和选择）．
（4）将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法，该方法中使用的基因运载体是农杆菌Ti质粒；将目的基因导入动物细胞采用最多，也是最为有效的一种方法是显微注射法．
（5）基因工程的第四步是目的基因的检测和鉴定，在这个环节，除了分子检测外，有时还需要进行个体生物学水平的鉴定．

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