Question

17．苎麻俗称“中国草”，苎麻纤维所制纺织品具有挺括凉爽、易洗快干、牢固舒适等特点，颇受国内外消费者青睐．

（1）苎麻的β-葡糖基转移酶能催化纤维素合成，该酶能提高反应速率的机理是降低化学反应的活化能
（2）图1表示在适宜的光照、CO₂浓度等条件下，苎麻在不同温度条件下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线．
①光合作用和呼吸作用都受温度的影响，其中与作用有关的酶的最适温度更高．
②光合速率与呼吸速率相等时对应的温度是40℃．在温度为40℃的条件下，该苎麻叶肉细胞叶绿体利用的CO₂来源是自身呼吸作用产生和外界环境．
③若温度保持在20℃的条件下，长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该苎麻能否正常生长？，原因是不能，该植株24h内净积累的有机物为0
（3）为解决苎麻纤维颜色单一的问题，科研人员利用基因工程对苎麻进行了改良，其基本流程如图2．请分析回答下列问题：
①构建重组质粒时，需要用到酶，质粒的③端会和切出的目的基因的端②（填①或②）相连接
②苎麻茎尖细胞通过植物组织培养（填生物技术名称）获得完整植株的过程，有力的证明了及时高度分化的细胞仍具有全能性．

Answer 1

分析 分析曲线图：实线代表净光合作用速率曲线，虚线代表呼吸作用速率曲线．与光作用有关的酶的最适温度约为30℃，而与呼吸作用有关的酶的最适温度约为40℃．
分析题图：①④是用BamHI酶切割的，产生的黏性末端相同；②③也是用SamI酶切割的，产生的黏性末端也相同．DNA连接酶能将相同的黏性末端连接起来．所以形成重组质粒时，①和④连接，②和③连接．

解答 解：（1）酶能降低化学反应所需的活化能，从而提高化学反应速率．
（2）实线代表净光合作用速率曲线，虚线代表呼吸作用速率曲线．
①温度通过影响酶的活性来影响光合作用和呼吸作用速率，由图可知：与光作用有关的酶的最适温度约为30℃，而与呼吸作用有关的酶的最适温度约为40℃，可见，与呼吸作用有关的酶的最适温度更高．
②净光合速率=真光合速率-呼吸速率，当光合速率与呼吸速率相等时，净光合速率为零，对应的温度是40℃．在温度为40℃的条件下，苎麻的呼吸速率与光合速率相等，说明苎麻叶肉细胞的呼吸速率小于光合速率，所以该苎麻叶肉细胞叶绿体利用的CO₂除来自自身呼吸产生外，还来自外界环境．
③植物一昼夜有机物的积累量大于零时，植物才能生长．温度保持在20℃的条件下，植物白天的净光合速率为2，晚上呼吸速率也为2，则一昼夜有机物的积累量=12×2-12×2=0，所以长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该苎麻将不能正常生长．
（3）①构建重组质粒时，先要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和质粒，再用DNA连接酶将目的基因和质粒连接形成重组质粒．DNA连接酶能将相同的黏性末端连接起来．
②采用植物组织培养技术能将苎麻茎尖细胞培养成完整植株，这也有力地证明了高度分化的细胞仍具有全能性．
故答案为：
（1）降低化学反应的活化能
（2）①呼吸
②40   自身呼吸作用产生和外界环境
③不能，该植株24h内净积累的有机物为0
（3）①限制酶和DNA连接酶  ②
②植物组织培养  全能

点评 本题考查光合作用和呼吸作用的综合应用、基因工程及基因分离定律的相关知识，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点的能力；分析曲线图获取有效信息的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论．