Question

水稻是廣東省的主要糧食作物，表1是科研人員利用甲、乙兩種水稻作研究材料, 在一定濃度的CO2和適宜溫度條件下，測得在不同光照條件下甲、乙兩種水稻的光合速率。

（注：光補償點為光合速率等于呼吸速率時的光照強度；光飽和點為光合速率剛達到最大時的光照強度）請分析問答下列有關問題：

（1）表中在光補償點時水稻葉肉細胞中產生ATP的場所是                        。乙水稻葉片的呼吸速率是            (CO₂mg/100cm²葉·小時)。

（2）達到光飽和點時，乙植物的光合速率主要受                    等環(huán)境因素影響。此時如果突然減弱光照，短期內乙植物葉綠體中C₃含量上升的原因是                 。

（3）當光照強度為3千勒克司時，甲水稻與乙水稻固定的CO₂量的差值為   （mg CO₂/100cm²葉·小時）

（4）在給出的坐標系上分別繪出甲、乙水稻葉片凈光合速率與光照強度的關系曲線圖。

（5）在農業(yè)生產中，可通過轉基因技術將某種光合酶基因導入甲水稻而使光合能力增強，從而提高農作物產量，其中基因工程步驟的核心是                 ，檢測轉基因水稻的染色體DNA上是否插入了光合酶基因的技術是                ，與甲水稻比，若呼吸速率基本不變，轉基因甲水稻光補償點和光飽和點應分別怎樣移動?                 。

 

Answer 1

【答案】

（1）類囊體膜或基粒、細胞質基質、線粒體  15

（2）CO2濃度（寫“溫度”0分），    [H]、ATP供應不足，C3化合物還原受阻而積累。

 （3）15

（4）如圖（3分）

 

  （其中坐標取值1分,描點、連線、標注在內兩條曲線各1分）

（5）基因表達載體的構建（1分）    DNA分子雜交技術（1分）     向左  向右。

【解析】

試題分析：（1）在光補償點時，植物即進行光合作用也進行呼吸作用，光合作用的光反應階段有ATP的產生，其場所為類囊體膜（或稱整個結構為基粒），呼吸作用的三個階段都有ATP的產生，其場所為細胞質基質、線粒體。呼吸速率可用無光狀態(tài)下的CO₂釋放量表示，表中乙水稻黑暗條件下CO₂釋放量是15mg/l00cm²葉•小時；（2）達到光飽和點時，光照強度已經(jīng)不再是限制因素，其它因素很可能是溫度和二氧化碳濃度，但題設中已經(jīng)給出“適宜的溫度”，所以，乙植物的光合速率主要受CO₂濃度的影響，而不可以填溫度。此時如果突然減弱光照，則光反應的產物[H]和ATP生成減少，C₃的還原受到抑制而積累。（3）水稻固定二氧化碳是指發(fā)生在葉綠體中的CO₂量，在強光下包括兩部分，從空氣中吸收的和呼吸作用釋放的。在3千勒克司光照下，甲水稻與乙水稻都達到光飽和，此時甲水稻固定的CO₂量為（20+10=30），乙水稻固定的CO₂量為（30+15=45），其差值為15（mg CO₂/100cm²葉·小時）.（4）見答案，注意坐標取值、連線和標注。（5）在基因工程的四步曲中，核心是基因表達載體的構建，用DNA分子雜交技術檢測目的基因是否插入最為可靠。與甲水稻比，轉基因水稻因為光合酶基因的存在其光合作用增強，若呼吸速率基本不變，用于補償呼吸作用消耗的光照強度就弱一些，也就是光補償點要低一些，應左移。同時因為光合酶的存在，植物可吸收轉化光能的能力增強，所以其光飽和點應右移。

考點：本題考查光合作用、細胞呼吸和基因工程的相關知識，意在考查同學們理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯(lián)系的能力，也同時考查同學們用多種表達形式準確地描述生物學知識的能力。