题目内容

8．科研人员获得一种叶绿素b完全缺失的水稻突变体，该突变体对强光照环境的适应能力更强．请回答：
（1）提取水稻突变体的光合色素，应在研磨叶片时加入少量CaCO3，以防止色素被破坏．用纸层析法分离该突变体叶片的光合色素，缺失的色素带应位于滤纸条的最下端．
（2）该突变体和野生型水稻的O2释放速率与光照强度的关系如图所示．当光照强度为m时，测得突变体叶片气孔开放程度比野生型更大，据此推测，突变体固定CO2形成C3的速率更快，对光反应产生的ATP和[H]消耗也更快，进而提高了光合放氧速率．
（3）当光照强度在n以下时，突变体的放氧速率低于野生型，推测其原因可能是突变体所含的色素种类少于野生型，致使光反应过程叶绿体吸收光能的效率低于野生型．

分析 1、碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏．
2、各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b．
3、当光照强度为n时野生型和突变体O2释放速率相等，但由图可知突变体的呼吸作用大于野生型，所以与野生型相比，突变体单位面积叶片叶绿体的氧气产生速率较大．光合作用中固定CO2形成C3，需要消耗光反应产生的NADPH、ATP．

解答 解：（1）提取色素时，为了防止色素被破坏，应在研磨叶片时加入CaCO3．分离色素时，滤纸条上色素带从上至下依次是：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，所以叶绿素b缺失的水稻突变体缺失色素带位于滤纸条最下端．
（2）据图示曲线知，叶绿体的氧气产生速率表示真正的光合作用；当光照强度为n时野生型和突变体O2释放速率相等，即净光合作用速率相等；但由图可知突变体的呼吸作用大于野生型，所以与野生型相比，突变体单位面积叶片叶绿体的氧气产生速率较大．光照强度为m时，叶片气孔开放程度大的植株CO2供应充足，固定CO2形成C3的速率更快，消耗光反应产生的NADPH和ATP也更快，从而提高了光合放氧速率．
（3）当光照强度在n以下时，突变体的放氧速率低于野生型，推测其原因可能是突变体所含的色素种类少于野生型，致使光反应过程叶绿体吸收光能的效率低于野生型．
故答案为：
（1）CaCO3 最下端
（2）C3（三碳化合物）    ATP[H]
（3）色素   吸收光能

点评 本题考查色素的提取和分离、光合作用、基因突变的相关知识，提升学生的识记、理解能力和从提干中获取信息的能力，难度适中．

练习册系列答案
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18．我国生活饮用水水质标准（GB5749-85）中规定生活饮用水中细菌总数不得大于100个/mL，总大肠菌群不得大于3个/L．
（1）检验大肠杆菌的含量时，通常将水样进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养，记录菌落数量，这种方法称为稀释涂布平板法．
（2）用该方法统计样本菌落数时是否需要设置对照组？为什么？需要，因为需要判断培养基是否被杂菌污染（培养基灭菌是否合格）．
（3）如分别取0.1mL已稀释102倍的水样分别涂布到四个琼脂固体培养基的表面进行培养，培养基记录到大肠杆菌的菌落数分别为161、155、158、170，则每升原水样中大肠杆菌数为1.61×108个．
（4）纯化大肠杆菌时使用的培养基一般用高压蒸汽灭菌法灭菌．
19．下列叙述正确的是（　　）
A．提取绿叶中色素的原理是利用四种色素在层析液中的溶解度不同
B．在提取胡萝卜素时，可选用乙醇或石油醚作为萃取剂
C．对提取的胡萝卜素样品进行鉴定与绿叶中色素的分离所用纸层析的目的不同
D．将点好样的滤纸卷成筒状，边缘相互接触，放入层析液中
16．如图表示某生物的基因组成，其中的等位基因是（　　）
A．a与aB．D与DC．B与bD．C与C
3．下列有关生物学实验的说法中正确的是（　　）
A．制作生态缸时，为保证它的稳定性应不断的向瓶内充入氧气
B．还原糖的鉴定和酶的催化反应实验都需要水浴，而观察DNA和RNA在细胞中分布等观察类实验不需要
C．探究酵母菌呼吸方式时，可用溴麝香草酚蓝水溶液来检测二氧化碳的有无
D．DNA分子半保留复制方式的提出与同位素标记的证明实验是假说演绎法的应用
13．与DNA中磷酸二酯键形成或断裂有关的酶有（　　）
①解旋酶  ②限制酶  ③DNA连接酶  ④DNA聚合酶  ⑤RNA聚合酶．
A．②③④B．②③④⑤C．①②③⑤D．①④⑤
20．如图是DNA的分子结构模式图，请据图回答：

（1）图中④是C（胞嘧啶）、⑥是（胸腺嘧啶）脱氧核糖核苷酸．
（2）图中的碱基对之间的虚线表示氢键．
（3）已知双链DNA分子中的一条单链中$\frac{A+G}{T+C}$=M，则在另一条互补链中上述比例为$\frac{1}{M}$；在整个DNA分子中上述的比例为1．
17．如图表示某植物的相关代谢过程，其中a、b为光合作用的原料，①～④表示相关过程．分析回答：

（1）a，b代表的物质的名称分别是：水、二氧化碳．
（2）图甲中，过程①、②、③、④进行的具体场所分别是叶绿体类囊体薄膜、线粒体内膜、叶绿体基质、细胞质基质或线粒体基质．
（3）光合作用过程中[H]来源于①过程中水的光解，用于③过程三碳化合物的还原．
（4）若将该植物从CO2浓度为1%环境中转移到CO2浓度为0.03%的环境中，其他条件一致，叶绿体内三碳化合物的含量将降低．
（5）写出有氧呼吸的总反应式：C6H12O6+6H2O+6O2$\stackrel{酶}{→}$6CO2+12H2O+大量能量．
18．番茄营养丰富，是人们喜爱的一类果蔬．但普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏．为满足人们的生产生活需要，科学家们通过基因工程技术，培育出了抗软化、保鲜时间长的番茄新品种．操作流程如图．请据图回答．

（1）过程①需要的工具酶有限制酶、DNA连接酶．过程①是基因工程的操作程序的第二步构建基因表达载体．重组质粒上要有启动子因为它是RNA聚合酶识别和结合的位点，有了它能驱动基因转录出mRNA．
（2）在筛选出含重组DNA的土壤农杆菌时通常依据质粒上的标记基因的表达．
（3）在番茄新品种的培育过程中，将目的基因导入受体细胞的方法叫做农杆菌转化法．如果要将目的基因导入动物细胞用显微注射技术技术．
（4）从图中可见，mRNA1和mRNA2的结合直接阻碍了多聚半乳糖醛酸酶合成时的翻译过程，最终使番茄获得抗软化的性状．
（5）为促使图中培养②、③过程的顺利完成，通常需要在培养基中加入的调节物质是生长素和细胞分裂素．

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