Question

某農(nóng)科院通過基因工程手段對(duì)某經(jīng)濟(jì)作物的光合特性進(jìn)行了改良，期望可以提高作物產(chǎn)量．為研究該作物改良后的效果，分別進(jìn)行了如下研究：

	1.2	2.4	3.6	4.8
1K	0.6	0.6	0.6	0.6
2K	1.56	2.52	3.48	4.44

研究一：將生長狀況一致的普通植株和轉(zhuǎn)基因植株分別放置在相同適宜條件的密閉小室中，給予一定的光照，利用紅外測(cè)量儀每隔5min測(cè)定小室中的CO₂濃度．結(jié)果如左上圖所示（忽略光照對(duì)細(xì)胞呼吸的影響）．
研究二：將轉(zhuǎn)基因植株放在恒溫環(huán)境中，研究在不同光照下轉(zhuǎn)基因作物對(duì)外界CO₂利用率（表觀光合量/外界CO₂）．測(cè)得有關(guān)數(shù)據(jù)如右上表（已測(cè)得在黑暗中釋放CO₂為0.6umol/h，每次試驗(yàn)保持外界CO₂濃度不變）．
請(qǐng)回答下列有關(guān)問題：
（1）用簡(jiǎn)圖表示出含目的基因的受體細(xì)胞形成轉(zhuǎn)基因幼苗過程：

 

．在此過程中能發(fā)生的可遺傳變異有

 

．
（2）若轉(zhuǎn)基因作物的光合作用效率得到了提高，則對(duì)應(yīng)圖中的曲線是

 

，判斷理由是

 

．從實(shí)驗(yàn)開始到10min這段時(shí)間內(nèi)，曲線下降的原因是

 

．
（3）從表中數(shù)據(jù)對(duì)比可知影響光合作用的因素有

 

．在光照強(qiáng)度為1Klux時(shí)，實(shí)際光合量都為0.6umol/h的原因是

 

．光照強(qiáng)度為2Klux時(shí)該作物對(duì)外界CO₂利用率為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù),光反應(yīng)、暗反應(yīng)過程的能量變化和物質(zhì)變化

專題：

分析：分析曲線圖：圖中A、B兩種植物均處于密閉透光的小室，由于光合作用大于呼吸作用，光合作用需要的CO₂濃度除來自呼吸作用外，還從密閉小室中吸收，故導(dǎo)致密閉小室內(nèi)CO₂濃度變化趨勢(shì)均是逐漸降低；一段時(shí)間后，由于小室內(nèi)CO₂濃度越來越低，導(dǎo)致光合作用等于呼吸作用，最終CO₂濃度降低到一定水平后不再降低且維持在這個(gè)水平上．
分析表格：在光照強(qiáng)度為1Klux時(shí)，隨著二氧化碳濃度的升高，植物的實(shí)際光合速率不變；而在光照強(qiáng)度為2Klux時(shí)，隨著二氧化碳濃度的升高，植物的實(shí)際光合速率呈上升趨勢(shì)．

解答： 解：（1）含目的基因的受體細(xì)胞形成轉(zhuǎn)基因幼苗過程即為植物組織培養(yǎng)過程，該過程包括脫分化和再分化過程．在此過程中細(xì)胞主要進(jìn)行有絲分裂，在有絲分裂過程中細(xì)胞可以發(fā)生基因突變和染色體變異．
（2）若轉(zhuǎn)基因作物的光合作用效率得到了提高，則對(duì)應(yīng)圖中的曲線B，即對(duì)CO₂的利用率高．從實(shí)驗(yàn)開始到10min這段時(shí)間內(nèi)，曲線下降，這是由于光合作用大于呼吸作用，葉綠體除吸收線粒體釋放的二氧化碳以外，還從密閉的容器中吸收二氧化碳．
（3）從表中數(shù)據(jù)對(duì)比可知影響光合作用的因素有CO₂的濃度及光照強(qiáng)度．在光照強(qiáng)度為1Klux時(shí)，實(shí)際光合量都為0.6umol/h，原因是此時(shí)光照強(qiáng)度是限制因素，而CO₂的濃度不是．實(shí)際光合量中吸收的二氧化碳包括兩部分：線粒體呼吸作用釋放的、外界二氧化碳．題中提出“在黑暗中釋放CO₂為0.6umol/h”，因此外界二氧化碳濃度為1.2單位時(shí)，實(shí)際光合量為1.56個(gè)單位，即從外界環(huán)境中吸收1.56-0.6=0.96單位的二氧化碳，因此該作物對(duì)外界CO₂利用率=0.96÷1.2=0.8．
故答案為：
（1）    基因突變和染色體變異
（2）B    該曲線對(duì)CO₂的利用率高   光合作用強(qiáng)度＞呼吸作用強(qiáng)度
（3）CO₂的濃度及光照強(qiáng)度    此時(shí)光照強(qiáng)度是限制因素，而CO₂的濃度不是（合理即可）    0.8

點(diǎn)評(píng)：本題具有一定的難度，考查了光合作用和呼吸作用的有關(guān)知識(shí)，要求考生能夠識(shí)記植物組織培養(yǎng)的過程；識(shí)記有絲分裂過程中可以發(fā)生的可遺傳變異的類型；能夠根據(jù)表格和曲線中的相關(guān)信息進(jìn)行解題．