2017高考生物细胞代谢专题训练50题（参考）.docVIP

1．研究者发现，将玉米的PEPC基因导入水稻后，水稻在高光强下的光合速率显著增加．为研究转基因水稻光合速率增加的机理，将水稻叶片放入叶室中进行系列实验． （1）实验一：研究者调节25W灯泡与叶室之间的距离，测定不同光强下的气孔导度和光合速率，结果如图所示．（注：气孔导度越大，气孔开放程度越高） （1）光强低于800μmol/m-2/s-1时，影响转基因水稻光合速率的主要因素是 ．在大于1000μmol/m-2/s-1光强下，两种水稻气孔导度开始下降，转基因水稻的光合速率明显增加，推测光合速率增加的原因不是通过气孔导度增加使 增加． （2）实验二：向叶室充入N2以提供无CO2的实验条件，在高光强条件下，测得原种水稻和转基因水稻叶肉细胞间隙的CO2浓度分别稳定到62μmol/m-2/s-1和50μmol/m-2/s-1．此时，两种水稻的净光合速率分别为 μmol/m-2/s-1和 μmol/m-2/s-1，说明在高光强下转基因水稻叶肉细胞内的 （部位）释放的CO2较多地被 ． （3）实验三：研磨水稻叶片，获得酶粗提取液，分离得到水稻叶片中的各种酶蛋白，结果显示转基因水稻中PEPC以及CA（与CO2浓缩有关的酶）含量显著增加．结合实验二的结果进行推测，转基因水稻光合速率提高的原因可能是 ． 【答案】（9分，除注明外每空1分） （1）光照强度 光照强度增加与二氧化碳供给不足对光合速率的正负值影响相互抵消（或二氧化碳的供应已足够） 进入叶片细胞内的CO2量 （2）O O 线粒体 固定（或“同化”） （3）转入PEPC基因引起（促进）CA酶基因的表达，进而使细胞利用低浓度CO2 【解析】（1）据图分析，光强低于800μmol/m-2/s-1时，影响转基因水稻光合速率的主要因素是光照强度；在大于1000μmolm-2s-1光强下，两种水稻气孔导度开始下降，转基因水稻的光合速率明显增加，推测光合速率增加的原因不是通过气孔导度增加使进入叶片细胞内的CO2量增加。 （2）净光合速率=实际光合速率-呼吸速率；分析右图可知，当光照强度为0时，无光合作用，此时转基因水稻和原种水稻的呼吸速率分别为62μmol/mol和50μmol/mol；所以在高光强条件下，当测得原种水稻和转基因水稻叶肉细胞间隙的CO2浓度分别稳定到62μmol/mol和50μmol/mol时，两种水稻的净光合速率都为0，说明在高光强下转基因水稻叶肉细胞内的线粒体释放的CO2较多地被用于暗反应中固定。 （3）转基因水稻中PEPC以及CA（与CO2浓缩有关的酶）含量显著增加，表明转入的PEPC基因可引起CA酶基因的表达，进而使细胞利用低浓度CO2的能力提高，因而转基因水稻光合速率提高。 【考点定位】光照强度对光合作用的影响 【名师点睛】本题以实验为背景，以坐标曲线为载体，考查影响光合作用的因素及光合作用和细胞呼吸的综合计算，要求考生识记光合作用和细胞呼吸的过程，掌握影响光合作用速率的因素，能准确判断曲线图中各点或各区段的含义，能分析题图提取有效信息答题。 2．微囊藻在太湖夏季水华的藻类中占据绝对优势的地位，即使经历了寒冷的冬天等逆境，微囊藻依然能在夏季引发水华。研究人员认为微囊藻可能对低温有一定的适应性，为此进行了如下研究，请根据相关实验回答问题： 实验一：从太湖梅梁湾口采集了0~15cm的上层底泥，分离出微囊藻。分别在灭菌的太湖水、MA培养液（富含N、P、K、Mg等多种矿质离子和有机质）中进行培养，微囊藻的起始密度调整至40（106个mL-1）。在3~4℃、无光的条件下培养7个月，每隔一段时间对藻细胞密度进行检测。最终结果如图1所示。 实验二：将实验（一）MA实验组中经过低温处理的种群密度为11（106个mL-1）的微囊藻与等量没有经过低温处理的同种微囊藻置于灭菌的太湖水、23℃、有光条件下培养，结果如图2所示。 （1）实验一中“3~4℃、无光的条件”模拟的是__________________。 （2）由图1 可知，在低温、无光处理过程中，微囊藻细胞在___________中的存活率相对较高。若将培养温度改为23℃，其他培养条件不变，预期活藻细胞密度会___________（填“升高”或“降低”），原因是____________。 （3）低温处理____________（填“能”或“不能”）成为太湖微囊藻生长的限制因子。 （4）若用MA培养液代替实验二中的灭菌太湖水，该处理模拟了太湖水体__________现象。若其他条件不变，请在图2中画出低温组微囊藻数量变化曲线。 【答案】（1）冬季太湖水下温度、太湖底层水体环境 （2）MA培养液 降低 无光条件下，微囊藻不