Question

苧麻俗稱“中國草”，大竹縣被譽為“中國苧麻之鄉”．苧麻纖維所制紡織品具有挺括涼爽、易洗快干、牢固舒適等特點，頗受國內外消費者青睞．
（1）苧麻的葡糖基轉移酶基因（GT-like）指導合成β-葡糖基轉移酶的過程包括

 

和

 

兩個基本階段．β-葡糖基轉移酶能催化纖維素合成，該酶能提高反應速率的機理是

 

．
（2）如圖表示在適宜的光照、CO₂濃度等條件下，苧麻在不同溫度條件下的凈光合作用速率和呼吸作用速率曲線．
①光合作用的光反應階段產生的[H]和ATP用于暗反應中的

 

過程．光合作用和呼吸作用都受溫度的影響，其中與

 

作用有關的酶的最適溫度更高．
②光合速率與呼吸速率相等時對應的溫度是

 

℃．在溫度為40℃的條件下，該苧麻葉肉細胞葉綠體利用的CO₂來源是

 

．
③若溫度保持在20℃的條件下，長時間每天交替進行12h光照、12h黑暗，該苧麻能否正常生長？

 

，原因是

 

．
（3）為解決苧麻纖維顏色單一和提高苧麻品質，市農科所的科研人員利用基因工程對苧麻進行了改良，其基本流程如圖．請分析回答下列問題：

①構成質粒的基本組成單位是

 

．
②構建重組質粒時，需要用到

 

酶，質粒的③端會和切出的目的基因的

 

端 （填①或②） 相連接．
③苧麻莖尖細胞通過

 

（填生物技術名稱）獲得完整植株的過程，有力地證明了即使高度分化的細胞仍具有

 

性．
④若把植株A自交，獲得的子代中能產生藍色纖維素的植株所占比例為

 

．

Answer 1

考點：基因工程的應用,遺傳信息的轉錄和翻譯,植物培養的條件及過程

專題：

分析：分析曲線圖：實線代表凈光合作用速率曲線，虛線代表呼吸作用速率曲線．與光作用有關的酶的最適溫度約為30℃，而與呼吸作用有關的酶的最適溫度約為40℃．
分析題圖：①④是用BamHI酶切割的，產生的黏性末端相同；②③也是用SamI酶切割的，產生的黏性末端也相同．DNA連接酶能將相同的黏性末端連接起來．所以形成重組質粒時，①和④連接，②和③連接．

解答： 解：（1）β-葡糖基轉移酶是蛋白質，基因控制蛋白質合成包括轉錄和翻譯兩個基本階段．酶能降低化學反應所需的活化能，從而提高化學反應速率．
（2）實線代表凈光合作用速率曲線，虛線代表呼吸作用速率曲線．
①光合作用光反應階段產生的[H]和ATP，用于暗反應中三碳化合物的還原的過程．溫度通過影響酶的活性來影響光合作用和呼吸作用速率，由圖可知：與光作用有關的酶的最適溫度約為30℃，而與呼吸作用有關的酶的最適溫度約為40℃，可見，與呼吸作用有關的酶的最適溫度更高．
②凈光合速率=真光合速率-呼吸速率，當光合速率與呼吸速率相等時，凈光合速率為零，對應的溫度是40℃．在溫度為40℃的條件下，苧麻的呼吸速率與光合速率相等，說明苧麻葉肉細胞的呼吸速率小于光合速率，所以該苧麻葉肉細胞葉綠體利用的CO₂除來自自身呼吸產生外，還來自外界環境．
③植物一晝夜有機物的積累量大于零時，植物才能生長．溫度保持在20℃的條件下，植物白天的凈光合速率為2，晚上呼吸速率也為2，則一晝夜有機物的積累量=12×2-12×2=0，所以長時間每天交替進行12h光照、12h黑暗，該苧麻將不能正常生長．
（3）①質粒是雙鏈環狀DNA分子，其基本組成單位是脫氧核苷酸．
②構建重組質粒時，先要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和質粒，再用DNA連接酶將目的基因和質粒連接形成重組質粒．DNA連接酶能將相同的黏性末端連接起來，所以質粒的③端會和切出的目的基因的②端相連接．
③采用植物組織培養技術能將苧麻莖尖細胞培養成完整植株，這也有力地證明了高度分化的細胞仍具有全能性．
④植株A是導入目的基因的雜合子，根據基因分離定律，其自交后代中能產生藍色纖維素的植株所占比例為3/4．
故答案：（1）轉錄        翻譯       酶能顯著降低有關化學反應的活化能
（2）①C₃的還原（或三碳化合物的還原，或CO₂的還原）           呼吸
②40       由線粒體移向葉綠體（自身呼吸產生的）和從細胞外（外界環境吸收）吸收的
③不能       該植株24h內凈積累的有機物為0
（3）①脫氧核苷酸    ②限制性核酸內切酶（或限制酶）、DNA連接    ②
③植物組織培養        全能                ④3/4

點評：本題考查光合作用和呼吸作用的綜合應用、基因工程及基因分離定律的相關知識，意在考查考生的識記能力和理解所學知識要點的能力；分析曲線圖獲取有效信息的能力；能運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論．