Question

16．某研究小組為探究植物光合作用速率的變化情況，設(shè)計(jì)了由透明的玻璃罩構(gòu)成的小室（如圖甲所示）．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）將該裝置甲放在自然環(huán)境下，測(cè)定夏季一晝夜小室內(nèi)植物氧氣釋放速率的變化，得到如乙圖所示曲線．裝置甲刻度管中液滴移到最左點(diǎn)在圖乙的一天中是c點(diǎn)（填字母）．圖乙中與e點(diǎn)相比，f點(diǎn)時(shí)刻C3的合成速率加快．
（2）如果要測(cè)定該植物真正光合作用的速率，該如何設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)？與裝置甲相同但要遮光或給裝置甲遮光．
（3）核酮糖1，5-二磷酸羧化酶（Rubisco）是光合作用中決定碳同化速率的關(guān)鍵酶，由SSU和LUS兩個(gè)亞基組成，其合成過(guò)程如圖丙所示（圖中數(shù)字表示生理過(guò)程，字母表示物質(zhì)或結(jié)構(gòu)，“→”表示物質(zhì)轉(zhuǎn)移的途徑或方向），請(qǐng)回答：
圖中數(shù)字表示相同過(guò)程的有①和③表示轉(zhuǎn)錄過(guò)程，②和④表示翻譯過(guò)程．若d表示核糖體，一條mRNA上結(jié)合的核糖體越多，合成一條多肽鏈的時(shí)間不變（填“不變”“越長(zhǎng)”或“越短”），每個(gè)核糖體合成的多肽鏈的結(jié)構(gòu)相同（填“相同”“不同”）．由圖可知，Rubisco的合成受細(xì)胞核基因和葉綠體中基因共同控制．

Answer 1

分析 分析裝置圖和曲線圖是解答本題的關(guān)鍵．圖甲是密閉裝置，內(nèi)有二氧化碳緩沖液，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)過(guò)程中二氧化碳濃度始終不變，因此刻度移動(dòng)表示是氧氣的變化量．液滴移到最右邊，此時(shí)一天中儲(chǔ)存氧氣最多，圖乙中g(shù)點(diǎn)表示光合作用與呼吸作用相等，超過(guò)該點(diǎn)將消耗氧氣，所以g點(diǎn)時(shí)儲(chǔ)存氧氣最多．由數(shù)據(jù)可知，相同的時(shí)間刻度變化越來(lái)越小，說(shuō)明釋放的氧氣量在減少，對(duì)應(yīng)圖B中de段或fg段．圖丙表明核酮糖1，5-二磷酸羧化酶是核基因與葉綠體基因共同表達(dá)的產(chǎn)物．

解答 解：（1）影響光合作用的因素主要有光照強(qiáng)度、溫度、二氧化碳濃度等．圖甲是密閉裝置，內(nèi)有二氧化碳緩沖液，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)過(guò)程中二氧化碳濃度始終不變，那么影響小室內(nèi)植物光合作用速率變化的主要環(huán)境因素就只有光照強(qiáng)度和溫度了．裝置刻度管中液滴移動(dòng)是由氧氣的增減造成的，只在有氧氣釋放，液滴才會(huì)右移，圖乙中的c點(diǎn)之前，氧氣的釋放速率一直小于0，所以裝置甲刻度管中液滴移到最左點(diǎn)在圖乙的一天中是c點(diǎn)．e點(diǎn)與f點(diǎn)相比，f點(diǎn)的氧氣釋放速率快，即光合速率快，消耗的C₃多，那么C₃的合成速率就快．
（2）如果要測(cè)定該植物真正光合作用的速率，還需要測(cè)定出呼吸速率，具體做法是設(shè)置甲裝置完全相同的丁裝置，將丁裝置遮光放在與甲相同的環(huán)境條件下．
（3）①和③都表示轉(zhuǎn)錄過(guò)程，②和④都表示翻譯過(guò)程．mRNA上結(jié)合的核糖體越多，在一定時(shí)間內(nèi)合成的多肽鏈越多，但合成一條多肽鏈所需的時(shí)間不變．每個(gè)核糖體合成的多肽鏈的結(jié)構(gòu)都相同．SSU亞基由細(xì)胞核基因控制合成，LUS亞基由葉綠體基因控制合成，二者組裝在一起才能形成Rubisco．因此，Rubisco的合成同時(shí)受細(xì)胞核基因和葉綠體基因的控制．
故答案為：
（1）c   加快
（2）與裝置甲相同但要遮光或給裝置甲遮光
（3）①和③表示轉(zhuǎn)錄過(guò)程，②和④表示翻譯過(guò)程   不變   相同    細(xì)胞核基因和葉綠體

點(diǎn)評(píng) 本題考查光合作用和呼吸作用的相關(guān)知識(shí)及基因的表達(dá)等知識(shí)，意在考查考生具有對(duì)一些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行初步探究的能力，能對(duì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案做出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)和修訂的能力．