Question

如图是植物细胞代谢图解．据图回答Ⅰ和Ⅱ：
Ⅰ、（1）B过程除了需要相应酶和ATP外，还需

 

参与，其作用是

 

．
（2）RuBP羧化酶，只有在CO₂浓度高于某一临界值时才能催化A过程，实现CO₂的固定，是该过程的一个关键酶：
①控制RuBP羧化酶合成的基因位于

 

中．
②玉米受环境中低CO₂浓度的限制作用较小，原因是玉米在生理上有C₄途径，在叶片结构上有

 

，保证了

 

细胞中的A过程能高效进行．
③将小麦和玉米植株培养在同一个密闭玻璃罩中，持续充分光照，最先停止生长甚至死亡的是

 

，原因是

 

．
Ⅱ、通过人工诱变的方法（如图），改变纯种普通小麦的RuBP羧化酶的催化特性可培育出耐低CO₂浓度的小麦品种（简称耐受型）：萌发的小麦种子

x射线照射

幼苗

选育

耐受型植株
（1）人工诱变与自然突变相比，其突出特点是

 

．处理10公斤小麦种子不一定能得到耐受型植株，主要原因是

 

．
（2）选择跟玉米耐受能力相当的耐受型小麦植株的简单方法是

 

．
（3）如果

 

说明诱变成功．
（4）若诱变成功，可以利用耐受型植株和纯种普通植株做亲本，通过杂交方法鉴别突变基因位置（设定：如果是核基因突变则仅限一个基因突变；如果是叶绿体基因突变则突变后所有叶绿体基因一致）．
方法：用耐受型小麦植株作母本与普通植株作父本正交，同时反交．
结果及结论：
①如果正交和反交结果均有一半为耐受型，则为核基因突变；
②

 

，则为叶绿体基因突变；
③

 

，则为核基因和叶绿体基因同时突变．

Answer 1

考点：光反应、暗反应过程的能量变化和物质变化,诱变育种

专题：

分析：由图可知：A为二氧化碳的固定，B为二氧化碳的还原．比较C₃植物 C₄植物的区别回答Ⅰ，利用人工诱变的原理和特点以及细胞质遗传和细胞核遗传特点回答问题．

解答： 解：Ⅰ．（1）暗反应中，二氧化碳被固定形成C₃化合物，在酶的作用下，接受NADPH和 ATP释放出来的能量，并被NADPH还原，经复杂的酶促反应，最终生成含稳定化学能的化合物．
（2）①叶绿体属于半自主细胞器，含有DNA．RuBP羧化酶属于蛋白质控制蛋白质合成的基因位细胞核和叶绿体
②C₄植物维管束鞘细胞较大，具有很多无基粒的大型叶绿体，维管束周围叶肉细胞紧密包围维管束鞘细胞，横切面呈花环状，C₄植物固定CO₂途径是通过C₄途径和C₃途径共同完成的，适应干旱、高温、强光、低CO₂环境．玉米属于C₄植物，受环境中低CO₂浓度的限制作用较小．
（3）小麦属于C₃植物不能像玉米C₄植物利用最低CO₂浓度进行二氧化碳固定过程，所以在低浓度的密闭环境中小麦会比玉米先死亡．
Ⅱ．（1）诱发突变和自然突变的本质是一样的，都是基因突变，基因突变是不定向的；多数是有害的，少数是有利的，显性基因与隐性基因可相互突变，诱发突变通过人工诱变产生，比自然突变率高．
（2）根据Ⅰ③选择跟玉米耐受能力相当的耐受型小麦植株的简单方法，如果诱变成功新型小麦应和玉米一样在生理上有C₄途径．
（3）诱变成功的标志是有个别小麦植株和玉米一样能长时间正常生存，而其余均很快停止生长甚至死亡．
（4）②如果正交结果均为耐受型，反交结果均为普通型，（全部答对才给分）
③叶绿体基因属于质基因，细胞质遗传的特点之一是母系遗传，所以正交结果是耐受型，反交结果是普通型．核基因突变正反交均有一半是耐受型，而叶绿体基因也突变的话，正交结果都是耐受型，两者综合结果是正交结果为耐受型（因为母系遗传），反交结果有一半为耐受型（因为核基因遗传）．
故答案为：
Ⅰ．
（1）NADPH（答[H]、还原性氢也可）
充当还原剂和提供能量
（2）①细胞核和叶绿体
②花环型结构      维管束鞘细胞
（3）小麦      小麦进行A过程所需的最低CO₂浓度比玉米的高
Ⅱ．
（1）提高了突变频率        基因突变是不定向的
（2）将幼苗与玉米幼苗种在同一密闭玻璃罩中，并持续充分光照（其他合理答案也可以）
（3）有个别植株和玉米一样能长时间正常生存，而其余均很快停止生长甚至死亡（其他合理答案也给分）
（4）②如果正交结果均为耐受型，反交结果均为普通型，（全部答对才给分）
③如果正交结果有一半为耐受型，反交结果均为普通型
或：如果正交结果均为耐受型，反交结果有一半为普通型（全部答对才给分）

点评：重点考查C₃植物米C₄植物结构和功能的特点以及人工诱变的特点，要抓住信息深入分析．