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光合能力是作物产量的重要决定因素。为研究水稻控制光合能力的基因,科研人员获得了一...

光合能力是作物产量的重要决定因素。为研究水稻控制光合能力的基因,科研人员获得了一种植株高度和籽粒重量都明显下降的水稻突变体,并对其进行了相关实验。

1)叶绿体中的光合色素分布在类囊体膜上,能够______________和利用光能,光反应阶段生成的ATP[H]参与在__________(场所)中进行的C3_________过程,该过程的产物可以在一系列酶的作用下转化为蔗糖和淀粉。

2)科研人员用电镜观察野生型和突变体水稻的叶绿体,结果如下图所示。与野生型相比,突变体的叶绿体出现了两方面的明显变化:①_____________;②_____________。此实验从_________水平分析了突变体光合产量变化的原因。

3)半乳糖脂是类囊体膜的主要脂质成分,对于维持类囊体结构具有重要作用,酶G参与其合成过程。测序发现,该突变体的酶G基因出现异常。科研人员测定了野生型、突变体和转入酶G基因的突变体中的半乳糖脂及叶绿素含量,结果如下表所示。

 

野生型

突变体

转入酶G基因的突变体

半乳糖脂相对值

34

26

33

叶绿素含量相对值

342

253

341

 

对比三种拟南芥的测定结果可知,________________________________

4)综合上述研究,请解释在相同光照条件下,突变体产量下降的原因____________

5)若要利用酶G基因培育高产水稻,一种可能的思路是:将酶G基因转入___________(选填野生型或突变体)水稻,检测__________是否提高。

 

吸收 叶绿体基质 还原 突变体的叶绿体类囊体结构散乱 淀粉粒数量减少 细胞 突变体的半乳糖脂和叶绿素含量均低于野生型,转入酶G基因后两者含量恢复 酶G基因异常,半乳糖脂和叶绿素含量降低,影响类囊体结构,进而影响光反应,导致暗(碳)反应合成的蔗糖和淀粉减少 野生型 产量或光合速率 【解析】 分析题意可知,该题以突变体水稻为材料研究控制光合能力的基因,比较电镜下观察到的野生型和突变体水稻的叶绿体结构可知,与野生型水稻的叶绿体相比,突变体水稻的叶绿体中类囊体结构分布散乱,且叶绿体中合成的淀粉粒数量明显减少;根据测序发现,突变体的酶G基因出现异常,科研人员测定了野生型、突变体和转入酶G基因的突变体中的半乳糖脂及叶绿素含量,根据结果可知酶G基因影响了叶绿体的结构和色素含量。 (1)光合色素可以吸收和利用光能,光反应阶段生成的ATP和[H]参与在叶绿体基质中的C3的还原过程。 (2)与野生型相比,突变体的叶绿体类囊体结构散乱,淀粉粒数量减少;图片是在电镜下观察到的图像,所以是在细胞水平上分析了突变体光合产量变化的原因。 (3)突变体G基因出现异常,所以半乳糖脂相对值和叶绿素含量相对值都下降,而转入酶G基因后,两项指标恢复,所以得出结论:突变体的半乳糖脂和叶绿素含量均低于野生型,转入酶G基因后两者含量恢复。 (4)突变体产量下降的原因是酶G基因异常,半乳糖脂和叶绿素含量降低,影响类囊体结构,进而影响光反应,导致暗(碳)反应合成的蔗糖和淀粉减少。 (5)根据题干中的信息酶G基因可以提高叶绿素含量的相对值从而提高产量,所以可以将酶G基因转入野生型水稻,检测产量或光合速率是否提高。
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考点分析:
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以下高中生物学实验中,操作不正确的是(  )

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B.鉴定DNA时,将粗提产物与二苯胺混合后进行沸水浴

C.用苏丹Ⅲ染液染色,观察花生子叶细胞中的脂肪滴(颗粒)

D.用龙胆紫染液染色,观察洋葱根尖分生区细胞中的染色体

 

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筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验结果见下表。

菌种

菌落直径:C(mm)

透明圈直径:H(mm)

H/C

细菌Ⅰ

5.1

11.2

2.2

细菌Ⅱ

8.1

13.0

1.6

 

 

 

有关本实验的叙述,错误的是

A. 培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质

B. 筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布

C. 以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外

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千岛湖中的主要鱼类及食性如下:银鱼主要以浮游动物为食;鲢鱼和鳙鱼主要以藻类和浮游动物为食;鲤、鲴和华鳊为食碎屑鱼类;鳡鱼等为凶猛的肉食性鱼类。研究人员于2000年在千岛湖实施保水渔业,即大规模放养人们日常食用的鲢鱼和鳙鱼,并且大力捕杀鳡鱼。调查1999、2000年主要鱼类的生物积累量(单位面积中生物的总量)如下图所示。下列相关分析错误的是(   )

A. 银鱼生物积累量大幅度下降,可能是由于实施保水渔业加剧了银鱼与鲢、鳙之间的竞争

B. 食碎屑鱼类的增长有利于千岛湖生态系统的物质循环和水质的净化作用

C. 实施保水渔业,定期适度捕捞鲢、鳙,可增加经济效益

D. 大量放养的鲢、鳙增加了第一和第二营养级的生物积累量,减少了能量损失

 

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果蝇的性别及育性如右表所示。用白眼雌果蝇(XrXr)和红眼雄果蝇(XRY)进行杂交实验,发现每2000个子代个体中,总出现一个白眼雌蝇和一个红眼雄蝇(红眼对白眼为显性)。对这种例外的分析,最合理的是(   )

性染色体组成

性别及育性

XX  XXY

♀  可育

XY  XYY

♂  可育

X

♂  不育

XXX  Y  YY

胚胎期死亡

 

 

 

A. 亲代红眼雄蝇产生配子时发生了基因突变

B. 亲代白眼雌蝇产生配子时发生了基因突变

C. 亲代红眼雄蝇产生配子时X与Y染色体不分离

D. 亲代白眼雌蝇产生配子时两个X染色体不分离

 

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将某病毒的外壳蛋白(L1)基因与绿色荧光蛋白(GFP)基因连接,构建L-GFP融合基因,再将融合基因与质粒连接构建下图所示表达载体。图中限制酶E1~E4处理产生的黏性末端均不相同。下列叙述不正确的是(   

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B.E1E4双酶切确保L1-GFP融合基因与载体的正确连接

C.GFP可用于检测受体细胞中目的基因是否表达

D.将表达载体转入乳腺细胞培育乳汁中含L1蛋白的转基因羊

 

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