Question

12．玉米、高粱等C₄植物含有與CO₂親和力高約60倍的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，因而比水稻、小麥等C₃植物光合作用能力強(qiáng)．科學(xué)家應(yīng)用PCR方法從C．植物高梁的基因組中分離出磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因，構(gòu)建重組的表達(dá)載體后，利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的方法轉(zhuǎn)入小麥體內(nèi)．這種轉(zhuǎn)基因小麥光合作用強(qiáng)度明顯提高，千粒干重明顯增加．

（1）應(yīng)用PCR方法從C₄植物高粱的基因組中分離出磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因，需要知道磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因兩端的一部分核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成兩種引物．
（2）植物光合作用的強(qiáng)度，簡(jiǎn)單地說(shuō)是指植物在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用制造糖類的數(shù)量．植物光合作用的暗反應(yīng)階段，二氧化碳中碳原子的轉(zhuǎn)移途徑是二氧化碳→三碳化合物→糖類．
（3）如圖表示轉(zhuǎn)基因小麥（導(dǎo)入磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的小麥）和非轉(zhuǎn)基因小麥（未導(dǎo)入磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的同品種小麥）在不同C0旅度和光照強(qiáng)度條件下C0的同化量．
①圖甲可知，轉(zhuǎn)基因小麥能利用低濃度的二氧化碳，這是因?yàn)檗D(zhuǎn)基因小麥體內(nèi)含有與二氧化碳親和力高的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶．
②如果是干旱地區(qū)，適合栽種轉(zhuǎn)基因小麥；多施有機(jī)肥更能提高非轉(zhuǎn)基因  小麥的產(chǎn)量．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：通過(guò)轉(zhuǎn)基因獲得的轉(zhuǎn)基因小麥的二氧化碳飽和點(diǎn)降低，同時(shí)光飽和點(diǎn)提高，光合作用利用二氧化碳和光能的能力增強(qiáng)，使得光合作用增強(qiáng)，有利于提高小麥的產(chǎn)量．

解答 解：（1）應(yīng)用PCR方法進(jìn)行基因擴(kuò)增需要知道目的基因兩端的一部分核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成兩種引物．
（2）植物光合作用的強(qiáng)度是指在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用制造糖類的數(shù)量．在光合作用的暗反應(yīng)過(guò)程中，二氧化碳與五碳化合物結(jié)合形成兩分子的三碳化合物，三碳化合物經(jīng)還原后可以形成糖類或重新形成五碳化合物．
（3）①據(jù)圖甲分析，通過(guò)轉(zhuǎn)基因獲得的轉(zhuǎn)基因小麥含有與二氧化碳親和力高的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，所以二氧化碳飽和點(diǎn)降低，濃度利用低濃度的二氧化碳．
②據(jù)圖分析，干旱地區(qū)田間二氧化碳濃度較低適合栽種轉(zhuǎn)基因小麥，多施有機(jī)肥更能提高田間二氧化碳的濃度，提高非轉(zhuǎn)基因小麥的產(chǎn)量．
故答案為：
（1）引物
（2）在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用制造糖類    二氧化碳→三碳化合物→糖類
（3）①低濃度的二氧化碳    與二氧化碳親和力高的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶
②轉(zhuǎn)基因    非轉(zhuǎn)基因

點(diǎn)評(píng) 本題以轉(zhuǎn)基因小麥為背景主要考查影響光合作用的因素，意在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解與分析，題目難度適中．