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新题型命题练(1) 原因、依据类试题
提分提示:“原因”、“依据”、“思路”、“预测结果与结论”类试题是新高考命题下的重要题型。此类试题主要考查考生的科学思维能力和信息转换能力等。解答此类试题的关键是理清相关问题与题干信息之间的联系,进而得到比较科学、合理的答案。
1.(2021·陕西西安模拟)莲藕是广泛用于观赏和食用的植物,研究人员通过人工诱变筛选出一株莲藕突变体,其叶绿素含量仅为普通莲藕的56%,图1表示在25 ℃时不同光照强度下该突变体和普通莲藕的净光合速率,图2中A、B分别表示某光照强度下该突变体与普通莲藕的气孔导度(单位时间进入叶片单位面积的CO2量)和胞间CO2浓度。请分析回答下列问题。
图1
图2
(1)提取和分离莲藕叶片中叶绿体内的色素,使用的试剂分别是________________。突变体与普通莲藕相比,经过纸层析法分离色素,在滤纸条上哪两种颜色的色素带将会变窄?________________。
(2)莲藕切开后极易褐变,这是由细胞内的多酚氧化酶催化相关反应引起的。将切好的莲藕在开水中焯过后可减轻褐变程度,原因是______________________________________。
(3)在2 000 μ mol·m-2·s-1的光强下,普通莲藕的总光合速率为________μ mol·m-2·s-1。
(4)CO2被利用的场所是叶绿体基质,因为此处可以为CO2的固定提供____________。据图2判断,突变体莲藕在单位时间内固定的CO2多,请写出判断的依据______________
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(1)无水乙醇和层析液 蓝绿色和黄绿色 (2)高温下多酚氧化酶失去活性,抑制了褐变过程 (3)17 (4)C5和多种酶 突变体的气孔导度大,进入叶片的CO2多,而其胞间CO2浓度与普通莲藕的胞间CO2浓度相近,说明突变体的光合速率较高,能较快地消耗CO2
解析:(1)提取叶绿体中的光合色素采用的是有机溶剂无水乙醇;分离光合色素用的是层析液。由于莲藕突变体,其叶绿素含量仅为普通莲藕的56%,而叶绿素包括蓝绿色的叶绿素a和黄绿色的叶绿素b,因此突变体与普通莲藕相比,经过纸层析法分离色素,在滤纸条上蓝绿色和黄绿色的色素带将会变窄。
(2)高温破坏了多酚氧化酶的结构,使其失去活性,因此将藕用开水处理后可减轻褐变程度。
(3)由分析可知,图1中,普通莲藕的呼吸速率为2 μmol·m-2·s-1,在2 000 μmol·m-2·s-1的光强下,普通莲藕的净光合速率值为15 μmol·m-2·s-1,所以普通莲藕的总光合速率为2+15=17 μmol·m-2·s-1。
(4)叶绿体是暗反应的场所,其可为CO2的固定提供C5和多种酶;由图2可知,突变体的气孔导度大,进入叶片的CO2多,而其胞间CO2浓度与普通莲藕的胞间CO2浓度相近,说明突变体的光合速率较高,能较快地消耗CO2,所以突变体莲藕在单位时间内固定的CO2多。
2.我国工程院院士、“共和国勋章”获得者袁隆平,2021年5月22日13点07分在湖南长沙逝世,享年91岁。袁隆平是我国研究与发展杂交水稻的开创者,也是世界上第一个成功利用水稻杂种优势的科学家,被誉为“杂交水稻之父”。水稻(2n=24)是人类重要的粮食作物之一,水稻的栽培起源于我国。某些水稻品种存在着彩色基因,我国水稻育种专家采用传统育种方式与花药培养等技术手段相结合,选育出目标性状稳定的彩色水稻新品种。彩色水稻的叶色和穗色,除了野生型绿叶和绿穗以外,还具有其他颜色。种植过程施用生物农药和绿色肥料,除能观赏外,产出的稻米还可以食用,具有很高的研究和利用价值。让两种纯合的彩色水稻杂交得F1,F1自交得F2,F2植株的性状表现及数量如表所示。回答下列问题:
性状
绿叶绿穗
绿叶白穗
黄叶绿穗
株数
221
80
19
(1)两对相对性状中的显性性状分别是________。控制叶色和控制穗色的基因之间________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,判断的依据是____________________
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(2)