2018年“杂交水稻之父”袁隆平再创奇迹，抗盐碱“海水稻”的研究取得阶段性成果，将至少解决...

2018年“杂交水稻之父”袁隆平再创奇迹，抗盐碱“海水稻”的研究取得阶段性成果，将至少解决8000万人粮食问题。其团队在试验田中发现，某突变型水稻叶片的叶绿素含量约为野生型的一半,但固定C02酶的活性显著高于野生型。下图显示两者在不同光照强度下的C02吸收速率。请回答：

（1）为测定野生型和突变型水稻叶片中的叶绿素含量，常用__________试剂提取色素，对比纸层析法获得的色素带宽度，突变型的颜色为__________的色素带会明显变窄。若用640—660nm波长的光处理水稻叶片，则吸收C02主要由__________（填“类胡萝卜素”“叶绿素”或“类胡萝卜素+叶绿素”）参与光合作用引起。

（2）光照强度低于P时,__________（填“野生型”“突变型”）水稻对光能利用率高；P点时，限制突变型光合作用速率的主要环境因素是__________。

（3）光照强度为a时野生型水稻光合作用消耗CO2的速率______光照强度为b时突变型水稻光合作用消耗CO2的速率。（填“大于”“等于”“小于”）

（4）突变型水稻更适于生长在高温、干旱环境，原因是____________________。

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2019年10月，科学家袁隆平院士带领的研究团队在塔克拉玛干沙漠成功试种海水稻，为解决粮食问题提供了重要方案。该海水稻不仅具有较强的耐高盐碱能力，而且持续耕种后还能有效降低土地盐碱度。回答下列问题：

（1）海水稻植株细胞中含量最多的化合物是_________，该化合物在细胞中的作用有_________（答出1条即可）。

（2）为探究高盐条件对海水稻光合速率的影响某研究小组进行了相关研究，并根据实验测得的数据绘制了如图所示的曲线。

①该海水稻进行光合作用时，光反应阶段发生在__________，该阶段中光合色素吸收的光能有两方面用途：一是将水分解成氧气和[H]，二是_________。

②用NaC1溶液处理后，海水稻光合速率下降，其原因可能是_________。图中A、B、C三组海水稻经NaC1溶液处理后，短时间内叶绿体基质中C3含量的多少关系是_______（用“>”表示）。

（3）海水稻的耐盐碱能力与STRK1基因密切相关。请利用稳定遗传的耐盐碱水稻和不耐盐碱水稻为实验材料，设计实验探究该基因是位于细胞核中还是细胞质中_________（简要写出实验思路和结论）。

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目前，以袁隆平院士为首的科研团队正在进行高产攻关，培育出能在沿海滩涂和盐碱地上生长的水稻新品种—“海稻86”实验推广成功，平均亩产达到150公斤，这在解决当今世界面临的粮食短缺问题上又“向前迈进了一步”。

（1）水稻叶肉细胞中能够消耗水并伴随着ATP产生的具体场所有____________；

（2）科研人员对水稻进行了产量与播种量关系的研究，结果如下表：

①根据表格数据分析，要获得最高的水稻产量，在播种时应该做到__________；

②从能量流动角度分析，播种量小于90kg•hm2时，水稻产量下降的原因是_____，而播种量大于150kg•hm2时水稻产量下降的原因是固定相同的太阳能，但_______；

③从生物群落中生物关系的角度分析，播种最适宜，可以减弱______，使产量提高；

④从影响光合作用效率的非生物因素分析，播种量过高时水稻产量下降的原因有_______。（写出两点得分）

（3）研究团队培育出了抗旱的水稻新品种，而海岛水稻没有抗旱类型，现在想培育出抗旱的海岛水稻新品种，但是用海岛水稻与抗旱的陆地水稻进行了多次杂交，始终得不到子代，原因可能是_________。

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袁隆平团队研发的海水稻具有较强的耐盐碱、抗干旱的能力，某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日，观测海水稻得到了光合速率等生理指标日变化趋势，如下图所示。请回答下列相关问题：

（1）8:00到10:00光合速率升高的原因有：①温度升高，光合作用酶活性增强；②光强增大，光反应速率加快；③____________________。

（2）推测导致12：00时光合速率出现低谷的环境因素主要是_______________（填“光照强度”或“CO2浓度”）。

（3）在14：00时若适当提高CO2浓度，短时间内叶绿体中[H]含量的变化是_______________。

（4）为验证缺镁对海水稻光合作用的影响，设完全培养液（A组）和缺镁培养液（B组），在特定条件培养海水稻，一定时间后检测其光合作用速率。实验结果为B组___________ A组（填“＞”、“＜”或“＝”），说明缺镁影响光合作用的进行，原因是______________________________。

（5）CCCP（一种化学物质）能抑制海水稻的光合作用，为探究CCCP、缺镁两种因素对海水稻光合作用的影响及其相互关系，需在（4）的基础上增设两组实验，则其培养液为____________和_____________。

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2018 年 10 月，袁隆平团队在青岛培育的“青岛造海水稻”正式向全国试种推广，这意味着我国的十亿亩盐碱地有可能变成粮田。在培育“海水稻”的过程当中该团队做了以下实验：将某品种水稻植株均分成甲、乙两组，分别在盐碱和非盐碱土壤中种植一段时间，改变光照条件，其他条件适宜，分别测得两组植株的光合作用强度（单位时间、单位面积CO2吸收量），结果如下表。请回答：

（1）该实验的自变量为_________________，乙组的光照强度补偿点为_______________。

（2）光照强度为600Lx时，两组幼苗的总光合作用速率______________（填甲＞乙、甲＝乙或甲＜乙），主要依据是__________________。

（3）将甲组水稻所结种子播种到非盐碱土壤中，对植株重复上述测定，结果与乙组数据无明显差异，由此可得出的结论是___________________。

（4）当光照强度大于1600Lx时，限制甲组的光合速率不再发生变化的内因有__________（填一项即可），此时给水稻植株提供14CO2，请写出14C在水稻细胞中的转移途径：______________________________。

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袁隆平团队研发的海水稻具有较强的耐盐碱、抗干旱的能力，某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日，得到了光合速率等生理指标日变化趋势，如图所示。请回答下列相关问题：

(1)8:00到10:00光合速率升高的原因有：

①温度升高，光合作用酶活性增强；

②___________________________；　　

③__________________________________。

(2)推测导致12:00时光合速率出现低谷的环境因素主要是___________(填“光照强度”或“CO2浓度”)。

(3)在14:00时若适当提高CO2浓度，短时间内叶绿体中[H]含量的变化是______（填“增多”、“减少”或“不变”）。

(4)为验证缺镁对海水稻光合作用的影响，设完全培养液(A组)和缺镁培养液(B组)，在特定条件培养海水稻，一定时间后检测其光合作用速率。

实验结果为B组______A组(填“>”、“<”或“=”)，说明缺镁影响光合作用的进行，原因是____________。

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我国科学家袁隆平院士带领的研究团队在迪拜成功试种沙漠海水稻，该海水稻具有较强的耐盐碱能力。为探究高盐条件对植物光合速率的影响，某研究小组用海水稻为实验材料进行了一系列研究，并根据实验测得的数据绘制了甲、乙曲线图，请回答。

（1）海水稻进行光合作用时，光反应和暗反应的能量来源分别是________，进行暗反应所需要的条件是____________。

（2）本实验的实验目的是___________________________；用NaCl 溶液处理后，推测海水稻光合速率变化的原因可能是_______________________________。

（3）图甲中， A、B、C三组海水稻经NaCl溶液处理后短时间内，叶绿体基质中C3含量的大小关系是_________；图乙中，丙组光合速率在NaCl溶液处理前后一直不发生变化的原因是_______________________________。

（4）由图甲推测，随着NaCl溶液浓度增大，海水稻光饱和点的变化情况是_________；两图所示光合速率为海水稻的净光合速率，理由是________________。

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2017年9月，袁隆平院士在国家水稻新品种与新技术展示现场观摩会上宣布了两项重大研究成果：一是耐盐碱的“海水稻”培育，二是吸镉基因被敲除的“低镉稻”最新研究进展。有关遗传分析见下表。

注：B＋表示转入的耐盐基因，C-表示吸镉基因被敲除，普通水稻的基因型是B－B－C＋C＋。B＋对B－为显性，C＋C－表现为中镉稻。

请回答：

（1）已知C＋C－为中镉水稻，说明C＋对C－的显隐性关系为______。在进行水稻（2N=24）基因组测序时，应对______条染色体上的基因进行测序。

（2）若海水稻为纯合子，有可供选择的低镉水稻，为获得稳定遗传的耐盐低镉水稻。请设计杂交育种程序，用遗传图解（写出包括亲本在内的三代即可）表示，并用简要的文字说明______。

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杂种优势是指杂交后代在生活力、抗逆性、适应性和产量等方面优于双亲的现象。但是由于杂种的后代会发生性状分离，无法保持杂种优势，农民必须每年购买新的种子。袁隆平团队通过研究实现了水稻的无融合生殖（孤雌生殖），使杂种优势的性状得以保持。

（1）减数分裂过程中，同源染色体须先经过_________再分离，才能实现染色体的平均分配。

（2）科学家发现在植物中有三个基因osd1、spo11-1、rec8参与了减数分裂，诱导其突变后，突变体的减数分裂结果如图所示：

与野生型相比，osd1、spo11-1、rec8三个基因同时突变的纯合子进行减数分裂，形成的子细胞中染色体组成与_________（填“生殖细胞”或“体细胞”）相同。请据图说明原因_________。

（3）种子中的胚由受精卵发育而来，胚乳由受精极核发育而来。科学家在水稻中发现Baby boom(简称Ｂ)基因在胚的发育启动过程中有重要作用。

①野生型和bb突变体种子在外观上没有差别，但是显微观察发现，bb突变体的胚发育早期停滞或者只分裂不分化。用Bb和BB进行正反交，将产生的F1代种子进行萌发实验，结果如下表所示：

推测杂交组合1子代中部分种子不萌发的原因：___________。

②为了进一步验证上述推测，选取B基因存在个别碱基差异的J品系和I品系进行杂交，在授粉2.5小时后提取受精卵RNA，进行逆转录PCR扩增B基因，部分测序结果如下图所示，结果说明：受精卵中B基因的mRNA是由______（填“父本”或“母本”）的B基因转录而来。

③b突变基因中发生了1个碱基对的缺失，导致不能被限制酶SphI切开。Bb自交所得种子中有部分不萌发，将野生型和未萌发种子的B/b基因用SphI进行酶切鉴定，结果如下图所示。据图分析，未萌发种子的基因型为：_________。

（4）B基因在卵细胞中表达可使其直接发育为单倍体。水稻中另一基因MTL突变后可使受精卵中来自于精子的染色体消失，从而发育成单倍体。结合（2）（3）资料，请写出使杂种优势性状得以保持的两种方法：__________。

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“杂交水稻之父”袁隆平领导的海水稻团队于今年5月在迪拜热带沙漠种植的海水稻测产成功，最高亩产超过500公斤。引起全世界广泛关注。回答下列问题：

（1）若培育转基因海水稻，可将耐盐基因导人高产水稻细胞内培育。要大量获得耐盐基因可采用__________技术。构建的____________________中通常含有标记基因，标记基因的作用是__________________。

（2）将耐盐基因导入水稻细胞常用的方法是______________；检测耐盐基因是否在水稻细胞内中转录成功，通常采用______________技术检测。

（3）目前，以袁隆平院士为首的科研团队利用杂种优势提高产量。基因工程技术相对于杂交育种的突出优点是_________________。通过转基因技术，耐盐基因能在水稻细胞或其他细胞中成功表达的原因是______________________。

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