【題目】回答光合作用有關(guān)的問題:
I、紫花苜蓿是具有世界栽培意義的蛋白質(zhì)含量高、營養(yǎng)全面的優(yōu)質(zhì)牧草,被譽(yù)為“牧草之王”。公農(nóng)1號(hào)是我國培育出的產(chǎn)量高、抗逆性強(qiáng)的紫花苜蓿品種?蒲腥藛T在北京市海淀區(qū)的試驗(yàn)基地對(duì)當(dāng)年播種且水肥適中、正處于分枝期的公農(nóng)1號(hào)進(jìn)行了光合作用的日變化觀測。請(qǐng)回答問題:
(1)紫花苜蓿捕獲光能的物質(zhì)分布在__________上,暗反應(yīng)利用光反應(yīng)產(chǎn)生的_______,將CO2轉(zhuǎn)化為三碳糖(C3),進(jìn)而形成有機(jī)物。
(2)經(jīng)測定,紫花苜蓿的凈光合速率、蒸騰速率、胞間CO2濃度分別如圖1、2、3,11:30光照強(qiáng)度最強(qiáng)時(shí),凈光合速率反而最低,說明紫花苜蓿存在“光合午休”現(xiàn)象。請(qǐng)結(jié)合圖1、圖2解釋這一現(xiàn)象對(duì)紫花苜蓿生存的意義___________________。
有研究表明,引起葉片光合速率降低的植物自身因素包括氣孔部分關(guān)閉引起的氣孔限制和葉肉細(xì)胞活性下降引起的非氣孔限制兩類,前者使胞間CO2濃度降低,后者使胞間CO2濃度升高。當(dāng)兩種因素同時(shí)存在時(shí),胞間CO2濃度變化的方向依賴于占優(yōu)勢(shì)的因素,因此可根據(jù)胞間CO2濃度變化的方向來判斷哪個(gè)因素占優(yōu)勢(shì)。請(qǐng)據(jù)圖3判斷植物自身因素中引起紫花苜蓿“光合午休”的主要因素是____________。
II:水稻和玉米都是我國重要的糧食品種,科研工作者利用基因工程改造水稻,使其種植范圍、適應(yīng)性更廣。
(3)C4植物葉片結(jié)構(gòu)中有類似“花環(huán)狀結(jié)構(gòu)”,據(jù)圖2說明理由:________________________________;研究發(fā)現(xiàn)C4植物固定CO2途徑如圖3,先在________________________________,再在維管束細(xì)胞進(jìn)行卡爾文循環(huán),且P酶活性比R酶高很多。
(4)科研人員將玉米(C4植物)的P酶基因轉(zhuǎn)入水稻(C3植物)后,測得相關(guān)數(shù)據(jù)如下:
光強(qiáng)大于8時(shí),轉(zhuǎn)基因水稻與原種水稻的氣孔導(dǎo)度變化趨勢(shì)__________,而光合速率比原種水稻高的原因是____________________________________。
(5)綜上所述,結(jié)合圖4和圖5的曲線變化,分析C4植物適合在何種環(huán)境下生長并解釋原因_________________________________。
【答案】類囊體膜 ATP和NADPH 中午部分氣孔的關(guān)閉可避免植物因水分過度散失而造成的損傷 葉肉細(xì)胞活性下降引起的非氣孔限制 內(nèi)層維管束鞘細(xì)胞,外層葉肉細(xì)胞 葉肉細(xì)胞將CO2固定成C4化合物(四碳酸) 一致 氣孔導(dǎo)度減小得少(相對(duì)更大),且P酶活性(與CO2親和力)很強(qiáng) 高溫干旱、強(qiáng)光照;高溫干旱會(huì)導(dǎo)致植物的氣孔關(guān)閉,而C4植物的氣孔開放程度相對(duì)大,提高CO2吸收量利于光合作用,強(qiáng)光照引起C4植物氣孔關(guān)閉時(shí),還能用P酶固定胞間低濃度的CO2,保證光合作用
【解析】
據(jù)圖分析,圖1和圖2中凈光合速率和蒸騰速率都先升高后降低、再升高再降低;圖3中胞間二氧化碳濃度先降低后逐漸升高。
I、(1)紫花苜蓿捕獲光能的物質(zhì)是光合色素,分布于類囊體薄膜上;光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的物質(zhì)是ATP和NADPH,在葉綠體基質(zhì)中將CO2轉(zhuǎn)化為三碳糖,進(jìn)而形成有機(jī)物。
(2)圖1和圖2的曲線在中午都出現(xiàn)了下降的現(xiàn)象,即午休現(xiàn)象,此時(shí)光照強(qiáng)度太高,部分氣孔的關(guān)閉可避免植物因水分過度散失而造成的損傷。已知引起葉片光合速率降低的植物自身因素包括氣孔部分關(guān)閉引起的氣孔限制和葉肉細(xì)胞活性下降引起的非氣孔限制兩類,前者使胞間CO2濃度降低,后者使胞間CO2濃度升高。當(dāng)兩種因素同時(shí)存在時(shí),胞間CO2濃度變化的方向依賴于占優(yōu)勢(shì)的因素。據(jù)圖分析,紫花苜蓿葉片凈光合速率午間降低時(shí),胞間CO2濃度升高,表明凈光合速率午間降低主要是由葉肉細(xì)胞活性下降引起的,即植物自身因素中引起紫花苜!肮夂衔缧荨钡闹饕蛩厥侨~肉細(xì)胞活性下降引起的非氣孔限制。
II、(3)對(duì)比圖2和圖1可知,C4植物葉片結(jié)構(gòu)中內(nèi)層為維管束鞘細(xì)胞,外層為葉肉細(xì)胞,形成類似“花環(huán)狀結(jié)構(gòu)”,由圖3可知,C4植物先在葉肉細(xì)胞將CO2固定成C4化合物(四碳酸),再在維管束細(xì)胞進(jìn)行卡爾文循環(huán),且P酶活性比R酶高很多。
(4)由圖可知,光強(qiáng)大于8時(shí),轉(zhuǎn)基因水稻與原種水稻的氣孔導(dǎo)度變化趨勢(shì)一致,均為減小。但轉(zhuǎn)基因水稻的氣孔導(dǎo)度減小得比原種水稻少(相對(duì)更大),且P酶活性(與CO2親和力)很強(qiáng),所以轉(zhuǎn)基因水稻的光合速率比原種水稻的高。
(5)由圖4可知,在光照強(qiáng)度為0-14之間轉(zhuǎn)基因水稻的氣孔導(dǎo)度均大于原種水稻,根據(jù)圖5可知,在較高光照強(qiáng)度下轉(zhuǎn)基因水稻的光合速率更大,說明C4植物適合在高溫干旱、強(qiáng)光照條件下生長;原因是高溫干旱會(huì)導(dǎo)致植物的氣孔關(guān)閉,而C4植物的氣孔開放程度相對(duì)大,提高CO2吸收量利于光合作用,強(qiáng)光照引起C4植物氣孔關(guān)閉時(shí),還能用P酶固定胞間低濃度的CO2,保證光合作用的進(jìn)行。
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科目:高中生物 來源: 題型:
【題目】如圖表示基因型為AaBb的某雌性高等動(dòng)物的細(xì)胞分裂模式圖。下列關(guān)于該細(xì)胞的敘述,正確的是( )
A.名稱為次級(jí)卵母細(xì)胞
B.含有兩對(duì)同源染色體|
C.一定發(fā)生過基因突變
D.染色體數(shù)和體細(xì)胞相同
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【題目】2019年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予美國科學(xué)家William G. Kaelin、Gregg. L. Semenza以及英國科學(xué)家Sir Peter J. Ratcliffe,以表彰他們“發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞如何感知以及對(duì)氧氣供應(yīng)的適應(yīng)性”。研究發(fā)現(xiàn)正常氧氣條件下,細(xì)胞內(nèi)的低氧誘導(dǎo)因子(HIF-1α)會(huì)被蛋白酶降解,低氧環(huán)境下,HIF-1α能促進(jìn)缺氧相關(guān)基因的表達(dá)從而使細(xì)胞適應(yīng)低氧環(huán)境。請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問題:
(1)人體內(nèi)氧氣主要參與有氧呼吸第___________階段反應(yīng),為細(xì)胞正常生命活動(dòng)提供能量。當(dāng)氧氣不足的時(shí)候,我們的身體會(huì)合成一種叫做促紅細(xì)胞生成素的物質(zhì)(EPO),它是一種糖蛋白激素,可以刺激___________生成更多的紅細(xì)胞,讓更多的氧氣被運(yùn)輸?shù)缴眢w組織里。
(2)組成HIF-1α的基本單位是___________,低氧環(huán)境下HIF-1α的含量___________。
(3)未來科學(xué)家可以研制藥物降低癌細(xì)胞內(nèi)______________________的含量,抑制腫瘤增殖達(dá)到治療的目的。
(4)青藏高原地區(qū)的生物能較好適應(yīng)低氧環(huán)境,科學(xué)家在研究藏羚羊適應(yīng)機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn)與其線粒體中的COX基因有關(guān),這屬于___________水平的研究。
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【題目】下圖1表示pH對(duì)α-淀粉酶活性的影響,圖2表示在最適溫度及pH為b時(shí)α-淀粉酶催化淀粉水解產(chǎn)生麥芽糖的積累量隨時(shí)間的變化。相關(guān)預(yù)期正確的是
A. 若將pH調(diào)整為a,則d點(diǎn)左移,e點(diǎn)下移
B. 若將溫度升高5℃,則d點(diǎn)右移、e點(diǎn)不移動(dòng)
C. 若將pH先調(diào)整為c,再調(diào)整回b,則d、e點(diǎn)不移動(dòng)
D. 若增加α-淀粉酶的量,則d點(diǎn)左移,e點(diǎn)上移
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【題目】下圖為初級(jí)精母細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)的一對(duì)同源染色體示意圖,圖中1~8表示基因。不考慮突變的情況下,下列敘述正確的是( )
A.精原細(xì)胞有絲分裂也含有基因1~8,后期有兩條Y染色體但不在圖示中
B.1與2、3、4互為等位基因,與5、6、7、8互為非等位基因
C.1與2在減數(shù)第一次分裂分離,1與3在減數(shù)第二次分裂分離
D.1分別與6、7、8組合都能形成重組型的配子
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【題目】水稻的育性由一對(duì)等位基因M、m控制,基因型為MM和Mm的個(gè)體可產(chǎn)生正常的雌、雄配子,基因型為mm的個(gè)體只能產(chǎn)生正常的雌配子,表現(xiàn)為雄性不育,基因M可使雄性不育個(gè)體恢復(fù)育性。通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)將基因M與雄配子致死基因A、藍(lán)色素生成基因D一起導(dǎo)入基因型為mm的個(gè)體中,并使其插入到一條不含m基因的染色體上,如下圖所示;D的表達(dá)可使種子呈現(xiàn)藍(lán)色,無基因D的種子呈現(xiàn)白色。該方法可以利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)大量培育不含轉(zhuǎn)基因成分的雄性不育個(gè)體。請(qǐng)回答問題:
(1)基因型為mm的個(gè)體與育性正常的非轉(zhuǎn)基因個(gè)體雜交,子代出現(xiàn)的基因型為有____________。
(2)上圖所示的轉(zhuǎn)基因個(gè)體自交得到F1,請(qǐng)寫出遺傳圖解______________。F1中雄性可育(能產(chǎn)生可育雌、雄配子)的種子顏色為_______________。
(3)F1個(gè)體之間隨機(jī)授粉得到種子中,可育的占比為_________________,據(jù)種子顏色可快速辨別雄性不育種子和轉(zhuǎn)基因雄性可育種子。
(4)若轉(zhuǎn)入的基因D由于突變而不能表達(dá),將該種轉(zhuǎn)基因植株和雄性不育植株間行種植,使其隨機(jī)授粉也能挑選出雄性不育種子,方法是從____________植株上挑選種子。但該方法只能將部分雄性不育種子選出,原因是__________________________。因此生產(chǎn)中需利用基因D正常的轉(zhuǎn)基因植株大量獲得雄性不育種子。
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【題目】玉米是全球最重要的農(nóng)作物之一,寒冷條件下其產(chǎn)量降低,科研人員推測這可能與植物體內(nèi)的一種酶(RuBisco)的含量有關(guān)。為探究其含量與低溫(14℃)脅迫下玉米產(chǎn)量的關(guān)系,科研人員利用轉(zhuǎn)基因玉米進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。
(1)首先獲得目的基因RAP1(編碼RuBisco大小亞基組裝的分子伴侶)和LSSS(編碼RuBisco的大小亞基),再利用____________酶將目的基因分別與____________結(jié)合,并用________法導(dǎo)入普通玉米中,獲得轉(zhuǎn)基因玉米。
(2)在實(shí)驗(yàn)中(如圖),圖1應(yīng)使用_______玉米,與轉(zhuǎn)基因玉米(圖2、3、4)一起在25℃的溫度下生長了三周,然后將溫度降低到___________生長兩周,然后又升高到25℃。
(3)描述上圖所示實(shí)驗(yàn)結(jié)果:______________;為使實(shí)驗(yàn)嚴(yán)謹(jǐn),應(yīng)補(bǔ)充一組對(duì)照,具體處理是:_______________。
(4)此外科研人員還對(duì)株高、干重及葉面積進(jìn)行了測定,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明RuBisco可能是通過影響葉面積的大小來影響光合作用強(qiáng)度進(jìn)而影響產(chǎn)量的。為進(jìn)一步驗(yàn)證上述結(jié)論還需要______________。
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【題目】如圖表示某種群的數(shù)量變化情況(不考慮遷入和遷出)。下列敘述錯(cuò)誤的是
A.a點(diǎn)時(shí),該種群的數(shù)量增長最快
B.該種群的環(huán)境容納量大約為b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的種群數(shù)量
C.圖中曲線可體現(xiàn)培養(yǎng)液中某段時(shí)間酵母菌種群的數(shù)量變化
D.b點(diǎn)之前,該種群的死亡量一直增加,年齡組成為衰退型
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【題目】下列有關(guān)“S”型曲線的說法,與事實(shí)相符合的是( )
A. 該圖可表示密閉的恒定容器培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量增長的變化曲線
B. 若該種群為海洋經(jīng)濟(jì)魚類,種群數(shù)量最好保持在c的水平
C. ab段種群數(shù)量增長速率變慢,其主要原因是受天敵、生活空間和資源等的影響
D. 該曲線是在理想條件下測得的,人工培養(yǎng)中不會(huì)出現(xiàn)這樣的曲線
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