Question

在電影《星際穿越》中，高溫、干旱和疫病席卷了全球，人類只能依靠種植玉米茍延殘喘…為什么“末日作物”是玉米？
（1）玉米現(xiàn)在就已經(jīng)被人類社會(huì)所依賴．目前世界玉米年產(chǎn)量約是水稻的2倍，但大多用作牲畜飼料，或加T成高果糖漿、乙醇等等．玉米飼料能為牲畜提供大量碳水化合物，這與“淀粉是

 

”這一事實(shí)分不開(kāi)．果糖

 

   （填“是”或“不是”）淀粉水解的直接終產(chǎn)物．若通過(guò)酵母菌利用玉米生產(chǎn)乙醇，在酵母菌內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所是

 

．
（2）請(qǐng)寫(xiě)出光合作用中固定C0₂的化學(xué)反應(yīng)表達(dá)式：

 

．
（3）磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）是玉米特殊固定C0₂途徑中的關(guān)鍵酶．PEPC與C0₂的結(jié)合能力遠(yuǎn)高于其他酶與C0₂的結(jié)合能力．據(jù)此，從進(jìn)化的角度分析，玉米原產(chǎn)地很可能在相對(duì)

 

（填“干旱”或“濕潤(rùn)”）的區(qū)域．
（4）將玉米的PEPC基因?qū)�入水稻后，測(cè)得光照強(qiáng)度對(duì)轉(zhuǎn)基因水稻和原種水稻的氣孔導(dǎo)度及光合速率的影響結(jié)果如圖（氣孔導(dǎo)度越大，氣孔開(kāi)放程度越高），請(qǐng)據(jù)圖回答：

在一定條件下，PEPC可以提高從而提高光合速率；當(dāng)光照強(qiáng)度低于800μmol?m^-2．S^-1時(shí)，影響轉(zhuǎn)基因水稻光合速率的主要因素是

 

；與原產(chǎn)水稻相比，轉(zhuǎn)基因水稻更適宜栽種在光照

 

（填“較強(qiáng)”或“較弱”）的環(huán)境中．

Answer 1

考點(diǎn)：糖類的種類和作用的綜合,光反應(yīng)、暗反應(yīng)過(guò)程的能量變化和物質(zhì)變化

專題：

分析：淀粉是植物細(xì)胞儲(chǔ)能糖類，淀粉水解的終產(chǎn)物只有葡萄糖．酵母菌通過(guò)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乙醇，場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，根據(jù)題意進(jìn)行回答．

解答： 解：（1）淀粉是植物細(xì)胞儲(chǔ)能糖類，淀粉水解的終產(chǎn)物只有葡萄糖．酵母菌通過(guò)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生乙醇，這個(gè)場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．
（2）光合作用的暗反應(yīng)包括C02的固定與C．的還原，固定C0₂的化學(xué)反應(yīng)表達(dá)式為：C0₂+C₅

酶

2C．
（3）在PEPC的作用下，玉米能固定很低濃度下的C0₂，從進(jìn)化的角度看生物都普遍適應(yīng)環(huán)境，所以可以推測(cè)玉米原產(chǎn)地CO₂濃度較低．與濕潤(rùn)相比，干旱環(huán)境下植物氣孔部分關(guān)閉，能獲得的C0₂較少．
（4）從左側(cè)圖可知轉(zhuǎn)基因水稻的氣孔導(dǎo)度一直大于原種水稻，但在光照強(qiáng)度小于8單位時(shí)，二者的氣孔導(dǎo)度均隨著光照強(qiáng)度增大而增大，在光照強(qiáng)度大于8后，二者的氣孔導(dǎo)度均下降．從右側(cè)圖知，在光照強(qiáng)度小于8單位前，轉(zhuǎn)基因水稻與原種水稻的光合速率相等．由此可知，在光照強(qiáng)度小于8單位之前，氣孔導(dǎo)度不是影響光合速率的主要因素．在光照強(qiáng)度大于8單位之后，隨著光照強(qiáng)度的增大，轉(zhuǎn)基因水稻的光合速率仍在增大，而原種水稻已經(jīng)不能再增大，所以，轉(zhuǎn)基因水稻更適宜栽種在強(qiáng)光環(huán)境中．
故答案為：
（1）植物細(xì)胞的儲(chǔ)能糖類     不是     細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
（2）C0₂+C₅

酶

2C₃
（3）干旱
（4）光照強(qiáng)度     較強(qiáng)

點(diǎn)評(píng)：本題以玉米為主線，考查糖類的產(chǎn)生、水解及利用，涉及到進(jìn)化中適應(yīng)性的應(yīng)用，難在讀圖及對(duì)光合作用影響因素的分析．總體難度中等．