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【題目】光合能力是作物產量的重要決定因素。為研究水稻控制光合能力的基因,科研人員獲得了種植株高度和籽粒重量都明顯下降的水稻突變體,并對其進行了相關實驗。

(l)葉綠體中的光合色素分布在類囊體膜上,能夠 ___和利用光能.光反應階段生成的 ATP和[H]參與在____(場所)中進行的C3____過程,該過程的產物可以有 一系列酶的作用下轉化為蔗糖和淀粉。

(2)科研人員用電鏡觀察野生型和突變體水稻的葉綠體,結果如下圖所示,與野生型相比,突變體的葉綠體出現了兩方面的明顯變化:① ___;②____。此實驗從________水平分析了突變體光合產量變化的原因。

(3)半乳糖脂是類囊體膜的主要脂質成分,對于維持類囊體結構具有重要作用,酶G參與其合成過程。測序發現,該突變體的酶G基因出現異常。科研人員測定了野生型、突變體和轉入酶G基因的突變體中的半乳糖脂及葉綠素含量,結果如下表所示。

對比三種擬南芥的測定結果可知,____

(4)綜合上述研究,請解釋在相同光照條件下,突變體產量下降的原因____

(5)若要利用酶G基因培育高產水稻,一種可能的思路是:將酶G基因轉____(選填“野生型”或“突變體”)水稻,檢測 ___是否提高。

【答案】吸收 葉綠體基質 還原 類囊體結構散亂 淀粉粒數量減少 細胞 突變體的半乳糖脂和葉綠素含量均低于野生型,轉入酶G基因后兩者含量恢復 酶G基因異常,半乳糖脂和葉綠素含量降低,影響類囊體結構,進而影響光反應,導致暗(碳)反應合成的蔗糖和淀粉減少 野生型 產量(或“光合速率”)

【解析】

1、光合作用的過程:

2、影響光合作用的因素有:(1)環境因素:光照的影響、溫度的影響、CO2濃度的影響、水分含量的影響和礦質元素的影響;(2)內部因素的影響:葉綠素的含量、酶的含量以及C5的含量。

3、分析題意可知,該題以突變體水稻為材料研究控制光合能力的基因,比較電鏡下觀察到的野生型和突變體水稻的葉綠體結構可知,與野生型水稻的葉綠體相比,突變體水稻的葉綠體中類囊體結構分布散亂,且葉綠體中合成的淀粉粒數量明顯減少;根據測序發現,突變體的酶G基因出現異常,科研人員測定了野生型、突變體和轉入酶G基因的突變體中的半乳糖脂及葉綠素含量,根據結果可知酶G基因影響了葉綠體的結構和色素含量。

1)葉綠體中的光合色素分布在類囊體膜上,色素的作用能夠吸收、傳遞和轉化光能。光反應產生的[H]ATP參與葉綠體基質中的暗反應過程,用于的C3還原形成以糖為代表的有機物。

2)科研人員用電鏡觀察野生型和突變體水稻的葉綠體,比較二者的葉綠體結構可知:①突變體的葉綠體與野生型的葉綠體相比,類囊體結構分布散亂;②圖中可以明顯看到,突變體的葉綠體比野生型的葉綠體中的淀粉粒減少。此實驗從通過對比葉綠體的結構組成分析了光合作用的變化原因,因此屬于細胞水平上的研究。

(3)科研人員測定了野生型、突變體和轉入酶G基因的突變體中的半乳糖脂及葉綠素含量,分析表中的結果,對比三種擬南芥的測定結果可知:突變體的半乳糖脂和葉綠素含量均低于野生型,而轉入酶G基因后表中數據顯示,兩者含量均恢復到野生型水平上。

(4)根據上述研究可知,突變體由于酶G基因異常,導致半乳糖脂和葉綠素含量降低,影響類囊體結構,進而影響光反應,而光反應可以為暗反應提供[H]和ATP,進而影響暗反應,導致暗(碳)反應合成的蔗糖和淀粉減少,從而使突變體產量下降。

(5)根據以上研究可知,酶G基因可以有助于提高葉綠素的含量和增加類囊體的數量,從而提高產量。若要利用酶G基因培育高產水稻,根據基因工程的方法,可以將酶G基因轉入野生型水稻中,檢測野生型水稻的產量是否提高。

練習冊系列答案
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【題目】將新鮮的綠色苔蘚植物葉片,放入其中加有少量紅墨水的質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液中,在顯微鏡下觀察,你會看到苔蘚細胞的狀態如圖所示。此時,部位①和部位②的顏色分別是

A.無色、綠色

B.紅色、綠色

C.紅色、無色

D.紅色、紅色

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【題目】某校生物興趣小組在學習了“探究酵母菌細胞的呼吸方式”后,想進一步探究酵母菌細胞在有氧和無氧的條件下產生等量C02時,哪種條件下消耗葡萄糖較少的問題。他們進行了如下實驗:將無菌葡萄糖溶液與少許酵母菌混勻后密封(瓶中無氧氣),按下圖裝置實驗。當測定甲、乙裝置中CaCO3沉淀相等時,撤,將甲、乙兩錐形瓶溶液分別用濾菌膜過濾,除去酵母菌,得到濾液1和濾液2。請分析回答:

利用提供的U形管(若濾液中的葡萄糖不能通過U形管底部的半透膜,其余物質能通過)、濾液1和濾液2等,完成探究實驗:

實驗步驟:

1)將________的濾液1和濾液2分別倒入U形管的AB兩側并標記;

2)一段時間后觀察__________的變化。

3CO2可以使用_______________進行檢測,溶液由藍變綠再變_____

實驗結果預測和結論:

4)①如果A側液面__________B側液面__________,則有氧呼吸消耗的葡萄糖少;

②如果A側液面__________B側液面__________,則有氧呼吸消耗的葡萄糖多;

③如果____________________________________________________________

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】某動物細胞的甲、乙、丙三種細胞器,測定其中三種有機物的含量如圖所示。下列有關敘述正確的是(

A.真核細胞中都含有細胞器甲

B.乙一定與分泌蛋白的加工修飾有關

C.細胞中丙的數量越多,則核仁體積越大

D.酵母菌與該細胞共有的細胞器只有丙

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【題目】為研究焦慮癥的機理,科研人員利用小鼠為材料進行實驗。

(1)科研人員敲除野生型小鼠(WT鼠)的焦慮抑制基因——N基因,得到N基因敲除鼠(N-KO鼠)。N-KO鼠進入圖1所示高架十字迷宮的開放臂時,視網膜感光細胞接受刺激,產生_____,沿 _______神經傳至相關腦區的神經中樞,引起恐阻和焦慮行為,因而更多地躲進封閉區。WT鼠在探索新奇環境的沖動下,會重復進入開放臂玩耍。

(2)科研人員推測,I基因與N基因有相似的功能:為驗證該推測,科研人員用相同方法得到I基因敲除鼠(I-KO鼠)和N基因、I基因雙敲除小鼠(NI-KO鼠),若推測正確, 則I-KO鼠在圖l所示迷宮上的預期行為表現是____:實驗結果顯示.I-KO鼠、 NI-KO鼠與WT鼠的行為表現一致,這一實驗結果與上述推測_______(選填“相符” 或“不相符”).由此推測I基因對小鼠產生焦慮情緒的作用是_____

(3)研究發現,B區和C區是處理焦慮等情緒的兩個關鍵腦區(如圖2):科研人員將上述四 種小鼠置于圖l所示迷宮上一段時間后,檢測小鼠兩個腦區中神經元的活躍度.得到圖 3所示結果。

①據圖2、3可知,N-KO鼠 ___,C區輸出的抑制信號增強,導致出現焦慮行為。

②請對實驗結果進行分析,解釋NI-KO鼠與WT鼠行為一致的原因____

(4)科研人員再選取上述小鼠進行實驗,進一步驗證I基因的功能,圖4為實驗方案。

①在上圖中正確選擇a、b,c或物質d、e填人I—Ⅳ處____________

②預期l—4組小鼠在高架十字迷宮實驗中的運動軌跡依次為圖5中的________

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【題目】下表為人體從一個卵原細胞開始發生連續生理過程時,細胞染色體組數變化及各階段相關特點的描述。

(1)性激素的靶細胞是_________________

(2)甲過程和丙過程中都有著絲粒的分裂,前者進行了______次著絲粒分裂。

(3)丁過程的實質就是基因________的過程。

(4)乙過程體現了細胞膜的_______功能,該功能與細胞膜表面的______物質有關。

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【題目】已知雙子葉植物三裂葉豚草具有極強的抗寒、再生能力,短時間內能大量瘋長,其花粉中的水溶性蛋白與人接觸后迅速釋放,引起過敏反應,是人類健康和作物生產的危害性雜草。為減少三裂葉豚草的危害,某示范區選取紫穗槐等經濟作物來控制三裂葉豚草的增長,結果三裂葉豚草的數量迅速下降,如圖是該示范區部分種群數量隨時間變化的曲線圖,相關描述不正確的是

A. 若無紫穗槐等經濟作物的競爭,三裂葉豚草的數量變化很可能是曲線Ⅰ,調查其種群密度的方法為樣方法

B. 三裂葉豚草在該區的數量增長最終可能為曲線Ⅱ,紫穗槐等發揮了重要的限制作用

C. 若曲線Ⅱ的Oe段代表紫穗槐的數量變化,為獲得最大的經濟效益,一般應在b點砍伐

D. 若想預測三裂葉豚草的數量變化趨勢,應調查分析該時期其種群的年齡組成來判斷

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【題目】肥胖是引發糖尿病的危險因素之一。肥胖糖尿病患者多會發生心血管并發癥。

(1)胰島素作為________分子調節血糖含量。健康人血糖濃度升高時,______細胞分泌的胰島素增加。胰島素與靶細胞膜上的受體結合后,激活細胞內的信號通路,促進血液中的葡萄糖進入細胞。葡萄糖在細胞中通過______過程釋放能量,也可合成糖原或轉化為_________

(2)已有研究發現物質A與肥胖糖尿病患者心血管疾病的發生有關。為研究物質A的作用,科研人員分別在不同培養基中培養大鼠正常心肌細胞,用適量胰島素處理后進行測定,結果如圖1。

實驗中使用高糖高脂培養基模擬的是_________

實驗結果說明物質A的作用是____________________

(3)圖2所示為胰島素調節的主要信號通路。為進一步研究物質A的作用機制,科研人員檢測了上述實驗中高糖高脂培養基中細胞內相關物質含量,結果如圖3。綜合圖2 和圖3可知,物質A影響胰島素作用的機制是________

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【題目】細胞具有多樣性和統一性,如圖所示的是幾種常見的單細胞生物結構示意圖。下列敘述正確的是(

A.圖中各細胞都有兩種核酸

B.具有核膜、核仁的細胞是①②③

C.②③④⑤是異養型生物

D.具有細胞壁的細胞是①④⑤

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