2022年7月22日，中国农业科学院作物科学研究所周文彬领衔的研究成果在国际著名学术期刊《科学》杂志以研究长文的形式在线发表。周文彬团队在水稻研究中发现了高产基因（OsDREB1C），此基因可同步实现高产早熟，被誉为基因界的“尖子生”。进行田间试验时，发现OsDREB1C基因过表达系植株的产量比野生型植株高41.3%~68.3%，具体实验结果参数如下表。
（注：+的数目代表程度或者数量变化）
(1)水稻叶片中的______ （物质）能感受光周期的变化，控制其抽穗开花。据实验结果可知，OsDREB1C基因过表达植株提前抽穗，缩短整个生育周期，抽穗具体能提前的时间除了受OsDREB1C基因过表达的影响，可能还受_______ （答出两点即可）等因素的影响。
(2)科学家通过特殊的实验手段发现OsDREB1C基因主要参与调控多个其他相关基因的表达，从而促进____________ 以及抽穗开花，进而解析了OsDREB1C促进水稻高产早熟的分子机理。
(3)光合碳同化主要发生在水稻叶肉细胞的______ ，NADPH可以为此过程提供______ 。OsDREB1C基因过表达植株在光下生长速度更快，光合碳同化形成的产物一部分转化成蔗糖，通过韧皮部运输到植株各处；并且在生殖生长阶段将大量的碳氮同化产物分配至籽粒中，最终使水稻产量显著提升。此过程中可运用______ 方法研究光合碳同化产物的去向。
(4)氮参与了下列______等光合作用中相关物质的组成，是作物生长发育必需的大量元素。
(5)根据实验结果可知，OsDREB1C基因过表达植株氮的吸收和运输能力强，氮素高效利用，实现了“减氮不减产”，可以切实解决氮肥对环境造成的污染问题。请简要设计一个实验思路，验证OsDREB1C基因过表达能实现水稻“减氮不减产”。__________
比较 | OsDREB1C基因表达情况 | 光合碳同化速率 | 氮的吸收和运输速率 | 抽穗开花 | 产量 |
野生型 | + | ++ | ++ | 早 | +++ |
OsDREB1C基因过表达系 | +++ | ++++ | ++++ | 更早 | ++++++ |
OsDREB1C基因敲除突变系 | - | + | + | 迟 | + |
(1)水稻叶片中的
(2)科学家通过特殊的实验手段发现OsDREB1C基因主要参与调控多个其他相关基因的表达，从而促进
(3)光合碳同化主要发生在水稻叶肉细胞的
(4)氮参与了下列______等光合作用中相关物质的组成，是作物生长发育必需的大量元素。
| A．叶绿素 | B．3-磷酸甘油酸 | C．光合酶 | D．ATP |
更新时间：2024-03-29 15:14:19
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【推荐1】Q蛋白是植物体内参与光反应的一种蛋白质，高温会导致Q蛋白含量下降，进而对光合作用造成影响，药物L会完全抑制Q蛋白合成。为研究高温如何影响Q蛋白的含量，科研人员以番茄为实验材料进行了相关实验，实验结果如表所示。
(1)Q蛋白在植物细胞内的分布部位最可能是___________ 。植物光反应产生的NADPH在暗反应中的作用是______________________ 。
(2)本实验的自变量是___________ 。为排除番茄植株生长状况对实验的影响，选择植株的要点有___________ （答出两点即可）。
(3)据实验结果分析，高温时Q蛋白含量下降的主要原因是______________________ （填“合成减少”或“降解增加”或“合成减少和降解增加”），判断依据是_________________________________ 。
Q蛋白相对含量 | ||
清水处理 | 常温 | 100 |
高温 | 70 | |
药物L处理 | 常温 | 62 |
高温 | 20 |
(2)本实验的自变量是
(3)据实验结果分析，高温时Q蛋白含量下降的主要原因是
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【推荐2】盐藻是生活在海水中的绿藻。某研究小组以盐藻为材料利用图所示装置进行实验，探究影响光合作用的因素。提供的试剂有：0.62mol/L NaCl溶液（近似海水盐度）、2.0mol/L NaCI溶液、3.0mol/L NaCl溶液、CO2缓冲液。
方法步骤：
第一步取图所示装置3套，分成甲、乙、丙三组，处理如下表所示：
第二步置于适宜的光照和温度条件下培养一段时间；
第三步记录有色液滴移动的情况，分析结果，得出结论。
请回答下列问题：
（1）该实验的目的 是_________________________ ,自变量是______________ 。
（2）溶液①是__________ 。若乙组由于瓶内气压升高使得有色液滴右移，则瓶内气压升高的原因是____________________________________________ 。
（3）若甲、乙、丙三组有色液滴右移的刻度读数为：甲>乙>丙，则说明_________________ 。
（4）若突然停止光照，短时间盐藻内C3化合物含量将_____ 。
方法步骤：
第一步取图所示装置3套，分成甲、乙、丙三组，处理如下表所示：
| 组别 | C烧杯 | D烧杯 |
| 甲组 | 一定量的盐藻 + 0.62mol/L NaCl溶液100mL | 30mL CO2缓冲液 |
| 乙组 | 等量的盐藻 + 2.0mol/L NaCl溶液100mL | ① |
| 丙组 | 等量的盐藻 + 3.0mol/L NaCl溶液l00mL | ② |
第三步记录有色液滴移动的情况，分析结果，得出结论。
请回答下列问题：
（1）该实验的
（2）溶液①是
（3）若甲、乙、丙三组有色液滴右移的刻度读数为：甲>乙>丙，则说明
（4）若突然停止光照，短时间盐藻内C3化合物含量将
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【推荐3】观赏植物蝴蝶兰可通过改变CO2吸收方式以适应环境变化。长期干旱条件下，蝴蝶兰在夜间吸收CO2并贮存在细胞中。
（1）依图9分析，长期干旱条件下的蝴蝶兰在0到4时_______ （填“有”或“无”）ATP和［H］的合成，原因是___________ ；此时段_______ （填“有”或“无”）光合作用的暗反应发生，原因是____________ 。
（2）从图10可知，栽培蝴蝶兰应避免______________ 以利于其较快生长。此外，由于蝴蝶兰属阴生植物，栽培时还需适当__________ 。
（1）依图9分析，长期干旱条件下的蝴蝶兰在0到4时
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【推荐1】在转基因水稻研究中，图1是将玉米的PPDK酶（催化固定CO2的最初受体——PEP的生成）基因导入水稻后，在某一温度下测得光照强度对转基因水稻和原种水稻的光合速率影响。图2是在光照为1000Lux下测得温度影响光合速率的变化曲线（温度对呼吸速率的影响忽略不计）。请据图分析回答下列问题：_____ ℃下测得的结果。若将温度调低5°C，A点将向______ 移动。
(2)原种水稻A点以后，要提高光合作用主要采取的措施有____ 。实验结果表明转基因水稻不是通过提高光合作用有关酶的最适温度来增强光合速率的，判断依据是_____ 。
(3)研究者提取并采用纸层析法分离了这两种水稻等质量叶片的光合色素，通过观察比较______ 发现两种植株各种色素含量无显著差异，结合本题信息推测转基因水稻光合速率提高的原因____ 。
(2)原种水稻A点以后，要提高光合作用主要采取的措施有
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【推荐2】油菜（油料作物）在生长过程中存在明显的光合器官演替的过程，落花后叶片大量凋落，角果皮成为生育后期最主要的光合器官，其绝大多数叶绿体分布在外表皮（气孔密度小）和中果皮（细胞排列紧密）。为了探究不同施钾量对角果皮光合作用的影响及作用机制，某研究小组通过田间实验，设置了3个钾肥梯度（0、60、120 kg/hm2），分别表示不施钾肥处理（K0）、钾肥施用不足处理（K60）和推荐施钾肥量处理（K120）。研究了不同钾肥用量下油菜角果皮面积及光合特性。结果如表所示有答下列问题：
表1施钾量对油菜角果形态的影响
A：净光合速率；g5：气孔导度；Ci：胞间CO2浓度；Cc：叶绿体CO2浓度。
表2 施钾量对油菜角果皮CO2传输特征参数的影响
（1）该油菜的叶绿体分布在___________ 中，根对K+吸收速率主要受_________________ 影响，一次性施钾肥过多易引起烧苗现象，原因是_____________________________ 。
（2）分析表1可得出随着施钾肥量增加可以____________________ ，从而增大油菜生育后期的光合作用强度。
（3）分析表2推测增施钾肥可以提高角果皮的净光合速率的原因可能是_______________________ 。
（4）大田种植中，如何提高光能利用率，通过本试验，对我们的启示是____________________ 。
施钾处理 | 单株角果皮面积 |
K0 | 1619±49c |
K60 | 1962±122b |
K120 | 2709±149a |
表1施钾量对油菜角果形态的影响
施钾处理 | A/µmol•m-2•s-1 | g5/mol•m-2•s-1 | Ci/µmol•mol-1 | Cc/µmol•mol-1 |
K0 | 6.18 | 0.08 | 254.2 | 59.7 |
K60 | 7.68 | 0.11 | 272.4 | 135.9 |
K120 | 9.81 | 0.12 | 250.8 | 103.0 |
A：净光合速率；g5：气孔导度；Ci：胞间CO2浓度；Cc：叶绿体CO2浓度。
表2 施钾量对油菜角果皮CO2传输特征参数的影响
（1）该油菜的叶绿体分布在
（2）分析表1可得出随着施钾肥量增加可以
（3）分析表2推测增施钾肥可以提高角果皮的净光合速率的原因可能是
（4）大田种植中，如何提高光能利用率，通过本试验，对我们的启示是
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【推荐3】如图甲所示，研究人员将密闭在锥形瓶中的某律师植物置于室外，从凌晨0时开始，连续24小时测定锥形瓶内O2浓度的变化，结果如图乙所示。请回答下列问题：
(1)图中植物能利用_____ (物质）捕获光能将水分解产生02。经过一昼夜，植物体内有机物含量_______ (填“增加”“减少”或“不变” )。
(2)曲线AB段较A点之前更为平缓，原因是___________ 。
(3)C点时植物叶肉细胞产生的[H」用于____________ (答具体的生理过程）。
(4)CD段锥形瓶中02的含量不断上升的原因是____________ 。
(5)若实验中土壤微生物的活动会使实验数据不够准确，如何排除这一无关变量对实验的影响？________
(1)图中植物能利用
(2)曲线AB段较A点之前更为平缓，原因是
(3)C点时植物叶肉细胞产生的[H」用于
(4)CD段锥形瓶中02的含量不断上升的原因是
(5)若实验中土壤微生物的活动会使实验数据不够准确，如何排除这一无关变量对实验的影响？
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【推荐1】农业生产中的一些栽培措施可以影响作物的生理活动，促进作物的生长发育，达到增加产量等目的。回答下列问题：
(1)光照强度对玉米、甘蔗和大豆植株净光合速率的影响如下图所示，据图可知对于玉米植株来说，光照强度由A增大到B时，暗反应速率会______ （填“增大”“减少”或“不变"），原因是______ 。
(2)间作是指在同一块田地上同时分行相间种植两种或两种以上的作物，农业生产中应将玉米植株和______ （填“甘蔗”或“大豆”）植株间作，原因是______ 。
(3)轮作是指在同一块田块上有顺序地在季节间和年度间轮换种植不同作物的种植方式。农民通常将玉米和大豆按不同的年份进行轮作。玉米对土壤中氮和硅的吸收量较多，而对钙的吸收量较少；豆科植物吸收大量的钙，而吸收硅的量极少。玉米和大豆的根系吸收元素时，具有差异的直接原因是______ 。根据题意可知，将玉米和大豆轮作的好处是______ （答出一点即可）。
(1)光照强度对玉米、甘蔗和大豆植株净光合速率的影响如下图所示，据图可知对于玉米植株来说，光照强度由A增大到B时，暗反应速率会
(2)间作是指在同一块田地上同时分行相间种植两种或两种以上的作物，农业生产中应将玉米植株和
(3)轮作是指在同一块田块上有顺序地在季节间和年度间轮换种植不同作物的种植方式。农民通常将玉米和大豆按不同的年份进行轮作。玉米对土壤中氮和硅的吸收量较多，而对钙的吸收量较少；豆科植物吸收大量的钙，而吸收硅的量极少。玉米和大豆的根系吸收元素时，具有差异的直接原因是
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【推荐2】玉米和花生间作（玉米和花生间行种植）是常见的种植方式。某实验小组对单作和间作的玉米及花生的光合速率进行了研究，结果如下。表格中的数据是在温度适宜条件下测得的，请回答：
注：Pn表示净光合速率，单位为μmolCO2/（m2·s）
(1)该实验的自变量是_______ 。在光照强度大于16μmol/m2·s以后，单作玉米净光合速率不再增大，限制因素可能有_______ （答出两点即可）。
(2)间作时玉米为高位植物，接受强光照射，而花生为低位植物，长期接受弱光照射。间作能提高光能的利用率，根据表中数据分析原因：间作既能显著提高玉米在______ （填“强光”“弱光”）下的净光合速率，又能提高花生在______ （填“强光”“弱光”）下的净光合速率。
(3)间作会降低花生的最大净光合速率，有人认为原因是：间作条件下，花生根系与玉米根系竞争无机盐导致了此现象的发生。为了探究上述设想，某同学设置了两组实验，甲组：花生与玉米间作，并进行隔根处理（隔离根系，使之互不影响），乙组（对照组）：_________ ，并对甲乙两组实验中花生的最大净光合速率进行测定。若实验结果为______ ，则可证明该设想正确。
| 光照强度[μmol/（m2·s）] | 0 | 4 | 8 | 12 | 16 | 20 | 24 |
| 单作玉米Pn | -4 | 10 | 18.9 | 28.6 | 36 | 35 | 36 |
| 间作玉米Pn | -5 | 10.5 | 19.5 | 34.8 | 42.6 | 44 | 44 |
| 单作花生Pn | -2.5 | 8.5 | 18.5 | 23.5 | 23.8 | 25 | 25 |
| 间作花生Pn | -4 | 14 | 21.8 | 22 | 22.5 | 22.5 | 22.5 |
注：Pn表示净光合速率，单位为μmolCO2/（m2·s）
(1)该实验的自变量是
(2)间作时玉米为高位植物，接受强光照射，而花生为低位植物，长期接受弱光照射。间作能提高光能的利用率，根据表中数据分析原因：间作既能显著提高玉米在
(3)间作会降低花生的最大净光合速率，有人认为原因是：间作条件下，花生根系与玉米根系竞争无机盐导致了此现象的发生。为了探究上述设想，某同学设置了两组实验，甲组：花生与玉米间作，并进行隔根处理（隔离根系，使之互不影响），乙组（对照组）：
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【推荐3】研究表明，仙人掌、龙舌兰以及昙花等植物能在夜间净化室内空气。其净化空气的机理是这些植物肉质茎上的气孔在白天关闭，夜间打开，吸收空气中的CO2，从而起到净化空气的作用。吸收的CO2在叶肉细胞内被固定为草酰乙酸，并进一步还原为苹果酸，积累于液泡中。白天，液泡中的苹果酸运送到细胞质，经脱羧作用，放出CO2用于光合作用。请回答与上述植物相关的问题：
（1）室内种植的仙人掌、昙花等植物在夜间______ （填“有”或“无”）ATP和[H]的合成，原因是____________________________________________________________ ；此时段______ （填“有”或“无”）光合作用的暗反应发生，原因是________________________________________________ 。
（2）室内栽培的植物在生长过程中，干重逐渐增加，其最主要的物质来源是______ （填“土壤中的无机盐”、“H2O”、或“CO2”）。研究表明，在盆中施农家肥可以提高它们的光合速率，有利于生长，其原因是__________________ 。（答出两项即可）。
（3）研究发现，适当遮光会使个别植物叶片的绿色明显加深，其意义为__________________ 。
（1）室内种植的仙人掌、昙花等植物在夜间
（2）室内栽培的植物在生长过程中，干重逐渐增加，其最主要的物质来源是
（3）研究发现，适当遮光会使个别植物叶片的绿色明显加深，其意义为
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解题方法
【推荐1】水通道蛋白是一种位于细胞膜上的蛋白质，能介导水分子跨膜运输，提高水分子的运输效率。如图是猪的红细胞在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞体积和初始体积之比的变化曲线（O点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的NaCl溶液浓度）。请回答下列问题：______ 。当猪的红细胞置于50mmol⋅L-1至100mmol⋅L-1的NaCl溶液中时，细胞将________ 。据图可知，该细胞在浓度为__________ mmol⋅L-1的NaCl溶液中能保持正常形态。
(2)某同学想比较猪的红细胞和猪的肝脏细胞的细胞质浓度大小，请根据图中信息帮他设计一个实验，并写出实验思路与预期结果。实验思路：_______ 。预期结果及结论：_________ 。
(2)某同学想比较猪的红细胞和猪的肝脏细胞的细胞质浓度大小，请根据图中信息帮他设计一个实验，并写出实验思路与预期结果。实验思路：
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【推荐2】东方人头皮的毛囊中存在黑素干细胞，能增殖分化产生黑素细胞。黑素细胞中的酪氨酸酶催化酪氨酸转化为黑色素，使头发呈现黑色。但一些情况会使“青丝”转为“华发”。请根据信息答题。
(1)东、西方人的发色存在较大差异，其根本原因在于不同个体的相关基因中的_____ 不同。随着年龄增长，黑素细胞中酪氨酸酶的活性会_____ （填降低、不变、增加）。
(2)2004年哈佛医学院的研究者发现，Mitf基因和Bcl2基因中的任何一种发生突变，都会导致实验鼠毛发变白，这一事实所反映的基因和性状的关系是_____ 。
(3)第一缕白发出现的时间，主要由家族遗传决定，但也受到生活习惯、健康状况和精神状态的影响，这体现出_____ 。
(4)头发变白过程中，毛囊中的黑素细胞会不断减少。从来源去路分析，其原因除了相应干细胞减少以外，还可能是由于_____ 。
(5)研究发现，染发频繁可使华发早生——染发时，造型师先要用30%的过氧化氢溶液去除头发固有的色素，才能染上新的颜色。过氧化氢会氧化酪氨酸酶，从而使黑色素合成受阻。若要设计实验验证过氧化氢会阻止黑素细胞合成黑色素。请完成下列实验步骤：
①将若干只生长状况类似的性别相同的健康黑毛小鼠随机均分为2组，编号A、B。
②每天用适量量生理盐水擦拭A组小鼠的皮毛，用_____ 擦拭B组小鼠的皮毛，在相同且适宜条件下培养30天。
③30天后观察A、B组小鼠的_____ 。
(1)东、西方人的发色存在较大差异，其根本原因在于不同个体的相关基因中的
(2)2004年哈佛医学院的研究者发现，Mitf基因和Bcl2基因中的任何一种发生突变，都会导致实验鼠毛发变白，这一事实所反映的基因和性状的关系是
(3)第一缕白发出现的时间，主要由家族遗传决定，但也受到生活习惯、健康状况和精神状态的影响，这体现出
(4)头发变白过程中，毛囊中的黑素细胞会不断减少。从来源去路分析，其原因除了相应干细胞减少以外，还可能是由于
(5)研究发现，染发频繁可使华发早生——染发时，造型师先要用30%的过氧化氢溶液去除头发固有的色素，才能染上新的颜色。过氧化氢会氧化酪氨酸酶，从而使黑色素合成受阻。若要设计实验验证过氧化氢会阻止黑素细胞合成黑色素。请完成下列实验步骤：
①将若干只生长状况类似的性别相同的健康黑毛小鼠随机均分为2组，编号A、B。
②每天用适量量生理盐水擦拭A组小鼠的皮毛，用
③30天后观察A、B组小鼠的
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【推荐3】针灸起源于中国，其治疗疾病的核心机理之一是通过刺激身体特定的部位（穴位）远程调节机体功能。2021年科学家揭示了低强度电针刺激小鼠后肢穴位“足三里”（ST36）可以激活迷走神经一肾上腺抗炎通路（如下图所示），肾上腺细胞分泌的儿茶酚胺类物质（包括去甲肾上腺素和肾上腺素等）具有抗炎作用。
(1)研究发现，在电针刺激“足三里”位置时，会激活一组Prok2感觉神经元（主要存在于四肢节段），其延伸出去的突起部分可以将后肢的感觉信息通过_____ 传向大脑的特定区域。在针灸治疗过程中，兴奋在神经纤维上的传导是_____ （填“单向”或“双向”）的。
(2)已知细胞外Ca2+对Na+存在“膜屏障作用”，试分析临床上患者血钙含量偏高，针灸抗炎疗效甚微的原因是血钙过高使_____ 减少，降低了神经细胞兴奋性，从而导致迷走神经支配肾上腺细胞_____ 的功能降低。
(3)研究人员利用同等强度的电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴（ST25），并没有引起相同的全身抗炎反应，原因是能够介导迷走神经肾上腺抗炎通路的Por2神经元_____ ，这也为针灸抗炎需要在特定“穴位”刺激提供了解释。
(4)为验证低强度电针刺激激活迷走神经肾上腺抗炎通路，起到抗炎作用，是通过Prokr2神经元进行传导的，请以小鼠为材料设计实验。
实验思路：_____ 。
实验现象：_____ 。
(1)研究发现，在电针刺激“足三里”位置时，会激活一组Prok2感觉神经元（主要存在于四肢节段），其延伸出去的突起部分可以将后肢的感觉信息通过
(2)已知细胞外Ca2+对Na+存在“膜屏障作用”，试分析临床上患者血钙含量偏高，针灸抗炎疗效甚微的原因是血钙过高使
(3)研究人员利用同等强度的电针刺激位于小鼠腹部的天枢穴（ST25），并没有引起相同的全身抗炎反应，原因是能够介导迷走神经肾上腺抗炎通路的Por2神经元
(4)为验证低强度电针刺激激活迷走神经肾上腺抗炎通路，起到抗炎作用，是通过Prokr2神经元进行传导的，请以小鼠为材料设计实验。
实验思路：
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