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生物大题二轮专项训练2-1(细胞代谢)
1. 干旱可诱导植物体内脱落酸(ABA)增加,以减少失水。研究者用野生型某植物甲植株和该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)乙植株进行实验研究,获得下列实验数据。
回答下列问题:
(1)用微量(0.1μmol/L)的ABA处理甲植株根部后,检测叶片气孔开度,结果如图1所示。据图1可知,ABA能够通过降低_____________,从而减少失水。
(2)为进一步确定干旱条件下气孔开度降低不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。请以乙植株为材料,设计实验来验证这一结论,要求简要写出实验思路和预期结果_________________________________
__________________________________________________。
(3)研究者发现一种分泌型短肽(C)在干旱诱导植物体内脱落酸(ABA)增加过程中起重要作用,已知N是催化ABA生物合成的关键酶。研究表明C可能通过促进N基因表达,进而促进ABA合成。图2中支持这一结论的证据是,经干旱处理后____________________________________________________________。
2. 光呼吸是植物依赖光能吸收O2并释放CO2的过程,会损耗25%~30%的光合产物,在干旱、高温等逆境胁迫下,光合产物损耗可达50%。RuBisco能催化C5与O2结合而发生光呼吸,也能催化C5与CO2结合,这两种反应的比例取决于O2和CO2的相对含量。光呼吸的过程如图所示。回答下列问题:
(
低CO2
)
(1)RuBisco能催化暗反应中C5与CO2的结合,该过程称为_____________。推测RuBisco分布在叶肉细胞的______________中。据图可知,光呼吸过程消耗的光反应产物是_____________和_____________。
(2)干旱、高温等逆境胁迫下,植物光呼吸增强的原因是_____________________________________。
(3)乙醇酸是光呼吸的中间产物。我国科学家将水稻催化光呼吸的三种酶基因GLO、OXO和CAT导入水稻叶绿体中,使乙醇酸在叶绿体中完成代谢并释放CO2,简称GOC支路。GOC支路能提高水稻产量,原因是①___________________________________;②______________________________________。
3. CO2浓度增加会对植物光合作用速率产生影响。研究人员以大豆、甘薯、花生、水稻、棉花作为实验材料,分别进行三种不同实验处理,甲组提供大气CO2浓度(375 μmol·mol-1),乙组提供CO2浓度倍增环境(750 μmol·mol-1),丙组先在CO2浓度倍增的环境中培养60 d,测定前一周恢复为大气CO2浓度。整个生长过程保证充足的水分供应,选择晴天上午测定各组的光合作用速率(μmol·m-2·s-1),结果如表所示。回答下列问题。
大豆
甘薯
花生
水稻
棉花
甲
24
25
23
23
24
乙
35
34
33
34
33
丙
17
17
18
16
19
(1)水稻叶肉细胞,有氧呼吸过程中释放能量最多的反应发生的场所是________。有氧呼吸过程中生成CO2的场所是____________ 。叶绿体的___________(部位)含与光合作用有关的色素,其中胡萝卜素和叶黄素主要吸收 ______________光。
(2)该实验的目的是_______________________。
(3)CO2浓度增加,各种作物光反应速率发生的变化是_______;出现这种变化的原因是____________
__________________。
(4)增施农家肥可以提高光合效率的原因是:①______________________、②____________________。
4.景天科植物的叶片具有特殊的CO2固定方式,在白天的时候有机酸含量下降,而糖类含量增多,夜晚则相反。相应代谢途径为景天酸代谢(CAM)途径,是对极端高温干旱环境的特殊适应方式。图1为气孔开闭,CO2吸收量、液泡有机酸含量在24h的变化;图2、图3分别是气孔开、闭下,细胞内所发生的相应景天酸代谢过程。请结合示意图及已学知识,回答下列问题:
(1)卡尔文循环发生的具体场所是 (1分),若此时CO2供应不足,NADPH和ATP的量会 。
(2)据图可知 (填“图2”或“图3”)(1分)为景天科植物在夜晚时的景天酸代谢过程。理由是