Question

Ⅰ．長葉刺葵是棕櫚科熱帶植物．為了解其引種到重慶某地后的生理狀況，某研究小組在水分充足、晴朗無風(fēng)的夏日，觀測得到了該植物光合速率等生理指標(biāo)日變化趨勢圖（題圖）．
（1）據(jù)圖分析：
①光合作用消耗ATP最快的時刻是

 

．根吸水能力最強(qiáng)的時刻是

 

．
②直接引起蒸騰速率變化的生理指標(biāo)是

 

；推測導(dǎo)致12：00時光合速率出現(xiàn)低谷的環(huán)境因素主要是

 

（填“光照”或“CO₂”）．
③在14：00時若適當(dāng)提高CO₂濃度，短時間內(nèi)葉綠體中[H]含量的變化是

 

．
（2）若該地土壤缺鈣，一段時間后該植物首先表現(xiàn)出鈣缺乏癥的是

 

（填“老葉”或“幼葉”）．
（3）假設(shè)若干年后將引種后代重新移栽回原產(chǎn)地，與原產(chǎn)地長葉刺葵雜交不育，原因是地理隔離導(dǎo)致了

 

．
II．乙醇可部分替代石油燃料，利于纖維素酶、酵母菌等可將纖維素轉(zhuǎn)化成乙醇、耐高溫纖維素酶可以加速催化纖維素的水解，從而有利于酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生乙醇．
（1）某研究小組將產(chǎn)纖維素酶的菌株，通過誘變和高溫篩選獲得新菌株，為探究新菌株所產(chǎn)纖維素酶能否耐受80℃高溫，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)．
（2）

	試管1	試管2
第一步	加入適量緩沖液	加入等量纖維素酶溶液（緩沖液配制）
第二步	30min
第三步	加入
第四步	60℃水浴保溫10min
第五步	加入
第六步	沸水浴中加熱2min，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

結(jié)果與結(jié)論：①若

 

，則表明該纖維素酶能耐受80℃高溫；
②若

 

，則表明該纖維素酶不能耐受80℃高溫；
（2）酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生的乙醇屬于

 

（填“初級”或“次級”）代謝產(chǎn)物．

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素,探究影響酶活性的因素

專題：

分析：Ⅰ、結(jié)合題意分析圖解：圖中光合速率的曲線可以看出，在10：00左右時，光合速率相對量最大；但是在12：00時出現(xiàn)低谷，正常情況下這可能是由于氣孔關(guān)閉導(dǎo)致的，但是此時的氣孔導(dǎo)度最大，因此可排除二氧化碳的影響．蒸騰作用和氣孔導(dǎo)度均在12：00時達(dá)到最高點(diǎn)，圖中看出，這兩條曲線存在這一定的平行關(guān)系．
Ⅱ、根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹盀樘骄啃戮�株所產(chǎn)纖維素酶能否耐受80℃高溫”，因此需對纖維素酶進(jìn)行高溫處理，然后觀察是否能將纖維素水解產(chǎn)生還原糖．還原糖可用斐林試劑或班氏試劑鑒定觀察是否產(chǎn)生磚紅色沉淀．
初級代謝產(chǎn)物是指微生物通過代謝活動所產(chǎn)生的、自身生長和繁殖所必需的物質(zhì)；次級代謝產(chǎn)物是指微生物生長到一定階段才產(chǎn)生的化學(xué)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜、對該生物無明顯生理功能，或并非是微生物生長和繁殖所必需的物質(zhì)．

解答： 解：Ⅰ（1）①光合作用包括光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段，光反應(yīng)階段產(chǎn)生ATP和[H]為暗反應(yīng)階段提供能量和還原劑，光合速率越大消耗ATP也就越快，從圖中可見10：00時光合速率最大；蒸騰作用有利于植物根對水分的吸收，蒸騰作用越強(qiáng)，根吸水能力越強(qiáng)，從圖中可見蒸騰作用在12：00時蒸騰作用最強(qiáng)．
②蒸騰作用是水分以氣體形式通過氣孔散失，氣孔導(dǎo)度的大小直接引起蒸騰速率大小的變化，通過圖中可知，在12：00時氣孔導(dǎo)度最大，而CO₂是通過氣孔進(jìn)入葉肉細(xì)胞的，說明CO₂供應(yīng)充足，推測導(dǎo)致光合速率出現(xiàn)低谷的環(huán)境因素是光照．
③[H]用于暗反應(yīng)對C₃的還原，CO₂增多，使生成C₃增多，這時會消耗更多的[H]，使[H]的含量降低．
（2）鈣在植物體內(nèi)形成穩(wěn)定的化合物，不能轉(zhuǎn)移利用，當(dāng)缺鈣時，首先引起幼葉出現(xiàn)癥狀．
（3）長期的地理隔離使兩個種群的基因頻率向不同的方向發(fā)展，使種群的基因庫變得很不相同，并出現(xiàn)生殖隔離．
Ⅱ（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)是探究纖維素酶能否耐受80℃高溫，所以應(yīng)先對纖維素酶用80℃高溫處理，常用方法為水浴80℃保溫，對酶進(jìn)行高溫處理后，然后再加入適量的纖維素酶作用的底物--纖維素，利用纖維素酶能使纖維素水解為還原糖，來驗(yàn)證經(jīng)高溫處理的酶是否還有活性，還原糖可用斐林試劑或班氏糖定性試劑檢測．
①如果纖維素酶能耐受80℃高溫，則經(jīng)80℃高溫處理后，依然能使纖維素水解，經(jīng)斐林試劑檢測能出現(xiàn)磚紅色沉淀．②反之，不能出現(xiàn)磚紅色沉淀．
（2）乙醇是對酵母菌無明顯生理功能，并非是酵母菌生長和繁殖所必需的物質(zhì)，這樣的物質(zhì)為次級代謝產(chǎn)物．
故答案為：
Ⅰ（1）①10：00  12：00  ②氣孔導(dǎo)度  光照  ③降低 
（2）幼葉 
（3）生殖隔離
Ⅱ（1）80℃水浴保溫   適量纖維素液    斐林試劑或班氏糖定性試劑
①試管1內(nèi)呈藍(lán)色，試管2內(nèi)有磚紅色沉淀產(chǎn)生
②試管1和2內(nèi)均呈藍(lán)色
（2）次級

點(diǎn)評：本題難度不大，考查了微生物的代謝產(chǎn)物、微生物的應(yīng)用價值、光合作用的物質(zhì)變化、影響光合作用的環(huán)境因素以及探究類實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)等方面的知識，考生關(guān)鍵能識記初級代謝產(chǎn)物和次級代謝產(chǎn)物的區(qū)別以及光合作用的過程，以及能夠根據(jù)題中實(shí)驗(yàn)?zāi)康慕Y(jié)合表中提示完善實(shí)驗(yàn)操作步驟，具有一定的綜合性．