Question

Ⅰ．長葉刺葵是棕櫚科熱帶植物．為了解其引種到重慶某地后的生理狀況，某研究小組在水分充足、晴朗無風的夏日，觀測得到了該植物光合速率等生理指標日變化趨勢圖（題圖）．
（1）據圖分析：
①光合作用消耗ATP最快的時刻是

 

．根吸水能力最強的時刻是

 

．
②直接引起蒸騰速率變化的生理指標是

 

；推測導致12：00時光合速率出現低谷的環(huán)境因素主要是

 

（填“光照”或“CO₂”）．
③在14：00時若適當提高CO₂濃度，短時間內葉綠體中[H]含量的變化是

 

．
（2）若該地土壤缺鈣，一段時間后該植物首先表現出鈣缺乏癥的是

 

（填“老葉”或“幼葉”）．
（3）假設若干年后將引種后代重新移栽回原產地，與原產地長葉刺葵雜交不育，原因是地理隔離導致了

 

．
II．乙醇可部分替代石油燃料，利于纖維素酶、酵母菌等可將纖維素轉化成乙醇、耐高溫纖維素酶可以加速催化纖維素的水解，從而有利于酵母菌發(fā)酵產生乙醇．
（1）某研究小組將產纖維素酶的菌株，通過誘變和高溫篩選獲得新菌株，為探究新菌株所產纖維素酶能否耐受80℃高溫，進行了以下實驗．
（2）

	試管1	試管2
第一步	加入適量緩沖液	加入等量纖維素酶溶液（緩沖液配制）
第二步	30min
第三步	加入
第四步	60℃水浴保溫10min
第五步	加入
第六步	沸水浴中加熱2min，觀察實驗現象

結果與結論：①若

 

，則表明該纖維素酶能耐受80℃高溫；
②若

 

，則表明該纖維素酶不能耐受80℃高溫；
（2）酵母菌發(fā)酵產生的乙醇屬于

 

（填“初級”或“次級”）代謝產物．

Answer 1

考點：影響光合作用速率的環(huán)境因素,探究影響酶活性的因素

專題：

分析：Ⅰ、結合題意分析圖解：圖中光合速率的曲線可以看出，在10：00左右時，光合速率相對量最大；但是在12：00時出現低谷，正常情況下這可能是由于氣孔關閉導致的，但是此時的氣孔導度最大，因此可排除二氧化碳的影響．蒸騰作用和氣孔導度均在12：00時達到最高點，圖中看出，這兩條曲線存在這一定的平行關系．
Ⅱ、根據實驗目的“為探究新菌株所產纖維素酶能否耐受80℃高溫”，因此需對纖維素酶進行高溫處理，然后觀察是否能將纖維素水解產生還原糖．還原糖可用斐林試劑或班氏試劑鑒定觀察是否產生磚紅色沉淀．
初級代謝產物是指微生物通過代謝活動所產生的、自身生長和繁殖所必需的物質；次級代謝產物是指微生物生長到一定階段才產生的化學結構十分復雜、對該生物無明顯生理功能，或并非是微生物生長和繁殖所必需的物質．

解答： 解：Ⅰ（1）①光合作用包括光反應階段和暗反應階段，光反應階段產生ATP和[H]為暗反應階段提供能量和還原劑，光合速率越大消耗ATP也就越快，從圖中可見10：00時光合速率最大；蒸騰作用有利于植物根對水分的吸收，蒸騰作用越強，根吸水能力越強，從圖中可見蒸騰作用在12：00時蒸騰作用最強．
②蒸騰作用是水分以氣體形式通過氣孔散失，氣孔導度的大小直接引起蒸騰速率大小的變化，通過圖中可知，在12：00時氣孔導度最大，而CO₂是通過氣孔進入葉肉細胞的，說明CO₂供應充足，推測導致光合速率出現低谷的環(huán)境因素是光照．
③[H]用于暗反應對C₃的還原，CO₂增多，使生成C₃增多，這時會消耗更多的[H]，使[H]的含量降低．
（2）鈣在植物體內形成穩(wěn)定的化合物，不能轉移利用，當缺鈣時，首先引起幼葉出現癥狀．
（3）長期的地理隔離使兩個種群的基因頻率向不同的方向發(fā)展，使種群的基因庫變得很不相同，并出現生殖隔離．
Ⅱ（1）根據實驗是探究纖維素酶能否耐受80℃高溫，所以應先對纖維素酶用80℃高溫處理，常用方法為水浴80℃保溫，對酶進行高溫處理后，然后再加入適量的纖維素酶作用的底物--纖維素，利用纖維素酶能使纖維素水解為還原糖，來驗證經高溫處理的酶是否還有活性，還原糖可用斐林試劑或班氏糖定性試劑檢測．
①如果纖維素酶能耐受80℃高溫，則經80℃高溫處理后，依然能使纖維素水解，經斐林試劑檢測能出現磚紅色沉淀．②反之，不能出現磚紅色沉淀．
（2）乙醇是對酵母菌無明顯生理功能，并非是酵母菌生長和繁殖所必需的物質，這樣的物質為次級代謝產物．
故答案為：
Ⅰ（1）①10：00  12：00  ②氣孔導度  光照  ③降低 
（2）幼葉 
（3）生殖隔離
Ⅱ（1）80℃水浴保溫   適量纖維素液    斐林試劑或班氏糖定性試劑
①試管1內呈藍色，試管2內有磚紅色沉淀產生
②試管1和2內均呈藍色
（2）次級

點評：本題難度不大，考查了微生物的代謝產物、微生物的應用價值、光合作用的物質變化、影響光合作用的環(huán)境因素以及探究類實驗的設計等方面的知識，考生關鍵能識記初級代謝產物和次級代謝產物的區(qū)別以及光合作用的過程，以及能夠根據題中實驗目的結合表中提示完善實驗操作步驟，具有一定的綜合性．