Rubisco是一种催化CO2固定的酶,在低浓度CO2条件下,催化效率低。甘蔗等植物在进化过程中形成了CO2浓缩机制如下图,极大地提高了Rubisco所在局部空间位置的CO2浓度,促进了CO2的固定。回答下列问题:
(1)在甘蔗叶肉细胞中,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)可将HCO3-转化为苹果酸,通过_____________ (填细胞结构)进入相邻的维管束鞘细胞释放CO2,提高维管束鞘细胞中Rubisco附近的CO2浓度。据此可以推测,PEPCase与无机碳的亲和力_____________ (填“高于”或“低于”或“等于”)Rubisco。
(2)当甘蔗维管束鞘细胞中CO2浓度较高时,在___________ (填具体场所)中Rubsico会催化RuBP与CO2形成___ ,进而被还原生成糖类。维管束鞘细胞进行CO2固定时CO2的来源有______________ 。
(3)甘蔗维管束鞘细胞中最终形成的输出代谢物可进入筛管后再通过韧皮部进行长距离运输,该输出代谢物是________________ 。
(1)在甘蔗叶肉细胞中,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)可将HCO3-转化为苹果酸,通过
(2)当甘蔗维管束鞘细胞中CO2浓度较高时,在
(3)甘蔗维管束鞘细胞中最终形成的输出代谢物可进入筛管后再通过韧皮部进行长距离运输,该输出代谢物是
更新时间:2024-01-15 09:02:21
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(0.4)
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【推荐1】小麦旗叶是位于麦穗下的第一片叶子(即小麦生长周期最后长出的叶),小麦籽粒中的有机物约50%来自于旗叶。完成下列相关问题:
(1)叶绿体中光合作用所需的酶分布在__________________ ,光合色素吸收的光能,除了用于促成ADP转化为ATP外,还用于__________________________________ 。
(2)在其他条件适宜的情况下,给旗叶提供14CO2,籽粒中的淀粉_________ (填“不含有”或“全有”或“不全有”)
(3)为了测小麦的光合作用速率,某同学设置了如图所示的装置,图A为密闭容器,其中CO2传感器来控制瓶内CO2浓度的变化,并通过灵敏温度控制器来控制瓶内温度使处于恒温状态。图B是利用装置A在适宜温度下,先30分钟适宜光照后,再30分钟黑暗处理的测定结果。
①适宜光照一段时间后,A装置中绿色植物光合速率降低的主要外因是________________ 。
②据图B分析:若以CO2浓度的变化量代表植株在相应条件下的光合作用强度,则光合作用强度的表达式可表示为______________________ (用图B相应字母符号表示ppm·h-1·株-1)
(1)叶绿体中光合作用所需的酶分布在
(2)在其他条件适宜的情况下,给旗叶提供14CO2,籽粒中的淀粉
(3)为了测小麦的光合作用速率,某同学设置了如图所示的装置,图A为密闭容器,其中CO2传感器来控制瓶内CO2浓度的变化,并通过灵敏温度控制器来控制瓶内温度使处于恒温状态。图B是利用装置A在适宜温度下,先30分钟适宜光照后,再30分钟黑暗处理的测定结果。
①适宜光照一段时间后,A装置中绿色植物光合速率降低的主要外因是
②据图B分析:若以CO2浓度的变化量代表植株在相应条件下的光合作用强度,则光合作用强度的表达式可表示为
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(0.4)
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【推荐2】增施C02是提高温室植物产量的主要措施之一。但有人发现,随着增施C02时间的延长,植物光合作用逐渐减弱。为探究其原因,研究者以黄瓜为材料进行实验,结果如下图。
(1)C02进入叶绿体,被位于___________ 的Rubisco酶催化,与__________ 化合物结合而被固定。
(2)由图可知,常温+C02处理组在超过29天后,净光合速率开始下降,直至低于常温处理组。此阶段,常温+C02组淀粉含量与光合速率的变化趋势__________ ,据此推测光合速率下降可能是由于淀粉积累过多。叶绿体中淀粉的积累一方面会导致__________ 膜结构被破坏而影响光反应。另一方面有限的氮素营养被优先分配到淀粉的分解代谢中,因此造成光合作用所需的_________ 等含氮化合物合成不足,进而抑制了光合作用。
(3)由图可知,在增施C02情况下,适当升高温度可以______________ 光合作用速率。有人认为,这是由于升高温度促进了淀粉分解为可溶性糖,减弱了淀粉大量积累对光合作用的抑制。图中支持该假设的证据是__________ 。
(4)请根据本研究的结果,对解决“长时间增施C02抑制光合作用”这一问题,提出两项合理化建议:__________ 。
(1)C02进入叶绿体,被位于
(2)由图可知,常温+C02处理组在超过29天后,净光合速率开始下降,直至低于常温处理组。此阶段,常温+C02组淀粉含量与光合速率的变化趋势
(3)由图可知,在增施C02情况下,适当升高温度可以
(4)请根据本研究的结果,对解决“长时间增施C02抑制光合作用”这一问题,提出两项合理化建议:
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(0.4)
【推荐3】我国土地面积的1/5受到重金属的污染,镉盐因溶解度高,在水中多以离子状态存在,对水生植物的影响尤为严重。某科研小组研究不同浓度的镉对水生植物紫萍生理的影响,结果见下图。对实验数据分析时发现MDA(膜脂分解最重要的产物之一)的含量与镉浓度呈正相关。请回答下列问题:
(1)由图可知,该实验的自变量为________ ,由图1得出的结论是__________ 。
(2)可溶性蛋白含量是衡量植物总体代谢的重要指标。图2中,镉浓度超过5mg/kg时,通过破坏可溶性蛋白的空间结构使其溶解性下降,因此对光合作用中_________ 反应阶段的影响更大。据MDA含量与镉浓度的关系推测:镉可能是通过破坏________ (结构)影响_________ 反应阶段,降低光合速率。
(3)袁隆平院士所领导的科研团队,利用基因组编辑技术将水稻中的吸镉基因进行敲除,成功培育出低镉杂交稻。这一事实说明:______________ 。
(1)由图可知,该实验的自变量为
(2)可溶性蛋白含量是衡量植物总体代谢的重要指标。图2中,镉浓度超过5mg/kg时,通过破坏可溶性蛋白的空间结构使其溶解性下降,因此对光合作用中
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解题方法
【推荐1】乳糖操纵子在转基因动物中的应用前景
材料一:乳糖操纵子只存在原核生物中,由调节基因(Ⅰ)、启动子(P)、操纵基因(O)、结构基因(Z、Y、A)组成(如下图)。
材料二:玉米-豆粕饲料是畜牧养殖中重要的蛋白质饲料,但饲料中含有半乳糖苷(抗营养因子)等物质,由于畜禽动物胃肠道内缺乏半乳糖苷酶,导致半乳糖苷在肠道内积聚,进而影响营养物质的吸收。半乳糖苷经肠道微生物发酵产生的NH3等气体还使动物产生胀气,甚至腹泻。因此生产能在动物肠道内表达半乳糖苷酶的转基因动物,可提高饲料中营养物质的利用率,但外源半乳糖苷酶基因在转基因动物中出现过量表达的现象,严重影响转基因动物的健康。
综合利用所学知识以及场景一中的信息,书写一段文字,这段文字中需要包含以下要点:
(1)概述材料一乳糖操纵子的工作原理____ 。
(2)分析材料二的信息,为什么材料二最后说会严重影响转基因动物的健康____ 。
(3)尝试利用材料一中的原理提供一条解决材料二问题的思路____ 。
材料一:乳糖操纵子只存在原核生物中,由调节基因(Ⅰ)、启动子(P)、操纵基因(O)、结构基因(Z、Y、A)组成(如下图)。
材料二:玉米-豆粕饲料是畜牧养殖中重要的蛋白质饲料,但饲料中含有半乳糖苷(抗营养因子)等物质,由于畜禽动物胃肠道内缺乏半乳糖苷酶,导致半乳糖苷在肠道内积聚,进而影响营养物质的吸收。半乳糖苷经肠道微生物发酵产生的NH3等气体还使动物产生胀气,甚至腹泻。因此生产能在动物肠道内表达半乳糖苷酶的转基因动物,可提高饲料中营养物质的利用率,但外源半乳糖苷酶基因在转基因动物中出现过量表达的现象,严重影响转基因动物的健康。
综合利用所学知识以及场景一中的信息,书写一段文字,这段文字中需要包含以下要点:
(1)概述材料一乳糖操纵子的工作原理
(2)分析材料二的信息,为什么材料二最后说会严重影响转基因动物的健康
(3)尝试利用材料一中的原理提供一条解决材料二问题的思路
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(0.4)
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【推荐2】下图表示构成生物体的元素,化合物及其作用,其中a、b、d、e、f代表小分子,A、B、E代表不同的生物大分子,请据图回答下列问题:
(1)物质a表示__________ ,其在原核细胞中共有__________ 种。
(2)若E是动物细胞中特有的储能物质,则E是__________ ,其在人体中主要分布于__________ 细胞和__________ 细胞。
(3)物质d是__________ ,物质 f是__________ ,其在动植物细胞中均可含有,并且由于含能量多而且占体积小,被生物作为长期储备能源的物质。
(4)物质b的名称是__________ ,图中的“?”是指__________ (填元素)。 若某种B分子由n个b(平均相对分子质量为m)形成的两条链组成,则该B分子的相对分子质量大约为__________ ,至少含有游离的氨基__________ 个。
(5)下图是两个b组成的某物质的部分结构示意图,请补充完整:
(1)物质a表示
(2)若E是动物细胞中特有的储能物质,则E是
(3)物质d是
(4)物质b的名称是
(5)下图是两个b组成的某物质的部分结构示意图,请补充完整:
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【推荐3】海藻糖是一种非还原性二糖,对生物大分子和生物体具有非特异性保护作用。酵母菌在无压力状态下,葡萄糖的代谢产物G6P和UDPG可抑制TPS复合体基因的表达,导致胞内海藻糖合成停止,同时,胞内海藻糖水解酶(Nth1)水解已经存在的海藻糖,分解膜外海藻糖的水解酶(Ath1)处于小液泡中待命;在有压力状态下,不仅胞内含有大量海藻糖,还有部分转运至细胞膜的外表面,使酵母菌进入休眠状态以度过恶劣的环境。
(1)海藻糖由两个葡萄糖分子经________ 而形成,一般可使用________ 鉴定其是否为还原性糖。海藻糖的甜度是蔗糖的45%,与食品材料调和后,其低甜度可突出食品材料的原有风味,从单体组成的角度分析,蔗糖与海藻糖的区别是________ 。
(2)处于恶劣环境中的酵母菌内自由水与结合水的比值________ (填“较高”或“较低”)。据材料可知,在有压力状态下,酵母菌中含有大量海藻糖的原因可能是________ 。
(3)酵母菌度过恶劣环境后,葡萄糖代谢产生的G6P和UDPG增多,抑制TPS复合体基因的活性,海藻糖合成受阻。除此之外,在酵母菌活化的过程中导致海藻糖含量下降的途径还有________ (答出两点)。
(4)除酵母菌外,海藻糖还存在于多种生物体中,常用来维持冷冻鱼糜制品的口感。研究发现,随着冷冻时间延长,鱼糜蛋白中二硫键含量上升,原有的网格结构发生改变。据此推测,海藻糖发挥作用的机理是________ 。
(1)海藻糖由两个葡萄糖分子经
(2)处于恶劣环境中的酵母菌内自由水与结合水的比值
(3)酵母菌度过恶劣环境后,葡萄糖代谢产生的G6P和UDPG增多,抑制TPS复合体基因的活性,海藻糖合成受阻。除此之外,在酵母菌活化的过程中导致海藻糖含量下降的途径还有
(4)除酵母菌外,海藻糖还存在于多种生物体中,常用来维持冷冻鱼糜制品的口感。研究发现,随着冷冻时间延长,鱼糜蛋白中二硫键含量上升,原有的网格结构发生改变。据此推测,海藻糖发挥作用的机理是
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(0.4)
【推荐1】蓝莓中富含强抗氧化性的花青素、有延缓衰老的功效而深受消费者喜爱。为提高蓝莓利用率,研究者尝试运用多种提取技术及加工方式,以期为扩大其工业化发展提供依据。下图甲是蓝莓光合作用的反应式:
研究者以此作为探究环境因素对光合作用的影响,其中图乙是探究在不同温度条件下,光照强度对蓝莓光合速率的影响,回答下列问题:
(1)蓝莓中因富含强抗氧化性的花青素主要存在于蓝莓细胞的___________ 中,图甲光合作用反应式中,标号⑥处应补充的是___________ ,适合作为测量蓝莓光合作用指标的是___________ (填标号)。
(2)请参照图甲中光合作用反应式可知,影响蓝莓光合作用的因素有光照强度和温度等环境因素,除此之外,影响绿色植物光合作用的内部因素还与___________________ 有关(至少列举出2种)。
(3)图乙中的光合速率是指_______ (填:表观光合速率、真正光合速率、条件不够无法判定)。假定在温度为20℃、光照强度为保持L2,蓝莓的呼吸强度为3单位,那么在春末夏初季节,蓝莓能否正常生长?______ (填:能、不能、无法判定)。图中显示当光照小于L1时或者温度为10℃时,光合速率都处于低位,由此初步推断出环境因素对光合作用影响为:_____________ 。
(4)请依据所学知识,并以指标③为变量,⑤为观测指标,确定一个研究课题:______________ 。并根据你的研究课题,设计一个用于记录实验数据的表格。____________________ 。
研究者以此作为探究环境因素对光合作用的影响,其中图乙是探究在不同温度条件下,光照强度对蓝莓光合速率的影响,回答下列问题:
(1)蓝莓中因富含强抗氧化性的花青素主要存在于蓝莓细胞的
(2)请参照图甲中光合作用反应式可知,影响蓝莓光合作用的因素有光照强度和温度等环境因素,除此之外,影响绿色植物光合作用的内部因素还与
(3)图乙中的光合速率是指
(4)请依据所学知识,并以指标③为变量,⑤为观测指标,确定一个研究课题:
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解题方法
【推荐2】令人惊奇的是,美国科学家使用两步电催化过程将二氧化碳、电和水转化为醋酸盐,然后生产食物的生物会在黑暗中消耗醋酸盐来生长繁殖,如下图所示。回答下列问题:
(1)一般情况下,植物光合作用所利用的光都是_____ ,其光合产物主要以_____ 形式提供给各器官。
(2)硝化细菌没有阳光也能生产食物,其生产食物利用的能量来自_____ 。美国科学家的研究成果中,生产食物的能量直接来自_____ 。
(3)对多种常规农作物研究显示,很多生物物如酵母菌、藻类、番茄等都能吸收醋酸盐来生长和繁殖,推测图中电解槽相当于植物体的_____ 结构,醋酸盐为生物体的生长提供_____ 。
(1)一般情况下,植物光合作用所利用的光都是
(2)硝化细菌没有阳光也能生产食物,其生产食物利用的能量来自
(3)对多种常规农作物研究显示,很多生物物如酵母菌、藻类、番茄等都能吸收醋酸盐来生长和繁殖,推测图中电解槽相当于植物体的
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(0.4)
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【推荐3】物质M能降低高温等环境因素对类囊体膜造成的伤害。下图是叶肉细胞中合成物质M的有关过程,其中A、B代表相关细胞器。请回答下列问题:__________ ,A中合成NADPH的场所是__________ ,B中[H]代表的物质主要是___________ 。光合作用为物质M的合成提供___________ (填物质)。
(2)高温下叶肉细胞中B内的反应受抑制,物质M的合成量增加,据图分析主要原因是高温下B内的反应受抑制,使__________ (填物质)向叶绿体输送的数量增加,从而增加了物质M的合成。
(3)为验证高温使B内的反应受抑制,导致物质M合成增多,科研人员用B内反应抑制剂进行了如下实验,完成下表(在答题纸上①~④处填写)。
预期实验结果:④__________ 。
(1)A、B代表的细胞器分别是
(2)高温下叶肉细胞中B内的反应受抑制,物质M的合成量增加,据图分析主要原因是高温下B内的反应受抑制,使
(3)为验证高温使B内的反应受抑制,导致物质M合成增多,科研人员用B内反应抑制剂进行了如下实验,完成下表(在答题纸上①~④处填写)。
实验步骤 | 实验步骤要点 |
配制溶液 | 配制缓冲液,均分为3组,第1组加适量B内反应抑制剂,第2、3组不加。 |
材料选择 | 切取生长状况一致的叶片,分为3组。 |
进行实验处理 | 将叶片的叶柄浸入相应的缓冲液中,第1组置于① |
测定数值 | 一段时间后,测定3组叶片的③ |
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