Question

水稻是廣東省的主要糧食作物，表1是科研人員利用甲、乙兩種水稻作研究材料，在一定濃度的CO₂和適宜溫度條件下，測(cè)得在不同光照條件下甲、乙兩種水稻的光合速率．

	光補(bǔ)償點(diǎn) （千勒克司）	光飽和點(diǎn) （千勒克司）	光飽和時(shí)CO2吸收量 （mg/l00cm2葉?小時(shí)）	黑暗條件下CO2釋放量 （mg/l00cm2葉?小時(shí)）
甲水稻	1	3	20	10
乙水稻	3	9	30	15

（注：光補(bǔ)償點(diǎn)為光合速率等于呼吸速率時(shí)的光照強(qiáng)度；光飽和點(diǎn)為光合速率剛達(dá)到最大時(shí)的光照強(qiáng)度）
請(qǐng)分析問(wèn)答下列有關(guān)問(wèn)題：
（1）表中在光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)水稻葉肉細(xì)胞中產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所是

 

．乙水稻葉片的呼吸速率是

 

（CO₂mg/100cm²葉?小時(shí)）．
（2）達(dá)到光飽和點(diǎn)時(shí)，乙植物的光合速率主要受

 

等環(huán)境因素影響．此時(shí)如果突然減弱光照，短期內(nèi)乙植物葉綠體中C₃含量上升的原因是

 

．
（3）當(dāng)光照強(qiáng)度為3千勒克司時(shí)，甲水稻與乙水稻固定的CO₂量的差值為

 

（mg CO₂/100cm²葉?小時(shí)）
（4）在給出的坐標(biāo)系上分別繪出甲、乙水稻葉片凈光合速率與光照強(qiáng)度的關(guān)系曲線圖．
（5）在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)將某種光合酶基因?qū)�入甲水稻而使光合能力增�?qiáng)，從而提高農(nóng)作物產(chǎn)量，其中基因工程步驟的核心是

 

，檢測(cè)轉(zhuǎn)基因水稻的染色體DNA上是否插入了光合酶基因的技術(shù)是

 

，與甲水稻比，若呼吸速率基本不變，轉(zhuǎn)基因甲水稻光補(bǔ)償點(diǎn)和光飽和點(diǎn)應(yīng)分別怎樣移動(dòng)？

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：影響光合作用速率的環(huán)境因素,ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程,基因工程的原理及技術(shù)

專(zhuān)題：

分析：分析表格：光合速率與呼吸速率相等時(shí)，甲水稻光照強(qiáng)度為1，乙水稻為3；光飽和時(shí)甲水稻光照強(qiáng)度為3，乙水稻為9，說(shuō)明甲水稻是喜陰植物；光飽和時(shí)CO₂吸收量表示凈光合速率，甲水稻為20，乙水稻為30；黑暗條件下CO₂釋放量表示呼吸速率，甲水稻為10，乙水稻為15．

解答： 解：（1）表中在光補(bǔ)償點(diǎn)時(shí)，水稻葉肉細(xì)胞的光合速率與呼吸速率相等，因此產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有類(lèi)囊體膜或基粒、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體．黑暗條件下CO₂釋放量表示呼吸速率，因此表中看出乙水稻葉片的呼吸速率是15（CO₂mg/100cm²葉?小時(shí)）．
（2）達(dá)到光飽和點(diǎn)時(shí)，光照強(qiáng)度不再是植物光合作用的限制因素，由于題中提出“適宜溫度條件”，因此此時(shí)乙植物的光合速率主要受CO₂濃度等環(huán)境因素影響．此時(shí)如果突然減弱光照，將導(dǎo)致光反應(yīng)產(chǎn)生的[H]、ATP供應(yīng)不足，使C₃化合物還原受阻而積累，因此短期內(nèi)乙植物葉綠體中C₃含量上升．
（3）當(dāng)光照強(qiáng)度為3千勒克司時(shí)，甲水稻達(dá)到光飽和點(diǎn)，此時(shí)CO₂吸收量為20（mg CO₂/100cm²葉?小時(shí)），固定的CO₂量=凈光合作用量+呼吸作用量=20+10=30（mg CO₂/100cm²葉?小時(shí)）．乙水稻此時(shí)為光補(bǔ)償點(diǎn)，光合速率與呼吸速率相等，因此乙水稻固定的CO₂量為15（mg CO₂/100cm²葉?小時(shí)），則甲水稻與乙水稻固定的CO₂量的差值為15（mg CO₂/100cm²葉?小時(shí)）
（4）光照強(qiáng)度為0時(shí)，甲、乙水稻葉片凈光合速率分別為-10和-15，；光照強(qiáng)度為1時(shí)，甲水稻葉片凈光合速率為0，光照強(qiáng)度為3時(shí)，乙水稻葉片凈光合速率為0；光照強(qiáng)度為3時(shí)，甲水稻葉片凈光合速率為20，達(dá)到光飽和點(diǎn)，光照強(qiáng)度為9時(shí)，乙水稻葉片凈光合速率為30，達(dá)到光飽和點(diǎn)，據(jù)此畫(huà)圖即可．
（5）基因工程步驟的核心是基因表達(dá)載體的構(gòu)建，檢測(cè)轉(zhuǎn)基因水稻的染色體DNA上是否插入了光合酶基因的技術(shù)是DNA分子雜交技術(shù)．光合酶基因?qū)�入甲水稻而使光合能力增�?qiáng)，與甲水稻比，若呼吸速率基本不變，轉(zhuǎn)基因甲水稻光補(bǔ)償點(diǎn)將左移，光飽和點(diǎn)將右移．
故答案為：（1）類(lèi)囊體膜或基粒、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體         15
（2）CO₂濃度（寫(xiě)“溫度”0分），[H]、ATP供應(yīng)不足，C₃化合物還原受阻而積累．
（3）15
（4）如圖
（5）基因表達(dá)載體的構(gòu)建  DNA分子雜交技術(shù)     向左  向右．

點(diǎn)評(píng)：本題考查光合作用與呼吸作用等相關(guān)知識(shí)，屬理解層次，意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系；理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決自然界和社會(huì)生活中的一些生物學(xué)問(wèn)題的能力和從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力．