农业生产中，积水会影响小麦根细胞的呼吸作用，适时排水有利于其生长。据研究可知，小麦根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关，水淹过程中甲、乙两种酶活性的变化情况如图所示。回答下列问题：

1. 农业生产中，积水会影响小麦根细胞的呼吸作用，适时排水有利于其生长。据研究可知，小麦根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关，水淹过程中甲、乙两种酶活性的变化情况如图所示。回答下列问题：

(1) 图中参与无氧呼吸的酶是（填“甲”或“乙”），判断依据是。

(2) 水淹天数为0～3d时，影响呼吸作用强度的主要环境因素是。水淹天数为4d时，小麦根细胞的生命活动可能受到较大影响，其依据是。

(3) 适时排水有利于小麦生长，原因是排水一方面可避免无氧呼吸，另一方面可以，从而使小麦根细胞产出的能量增加。

【考点】

有氧呼吸的过程和意义; 无氧呼吸的过程和意义; 细胞呼吸原理的应用; 影响细胞呼吸的因素;

【答案】

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综合题困难

1. 来自肠道内的大肠杆菌能利用培养基中的葡萄糖发酵产生乳酸，同时还能产生甲酸、乙酸、琥珀酸等副产物，这个过程既产气又产酸，过程如图所示。某兴趣小组同学为探究大肠杆菌的呼吸作用类型进行了下列探究实验：

①将大肠杆菌随机均分为甲、乙两组，用等量的葡萄糖培养液进行培养，甲组通入氧气，乙组不通入气体。

②用溴麝香草酚蓝溶液检测二氧化碳的产生情况并记录实验结果。

回答下列问题：

(1) 实验前，多数同学认为大肠杆菌进行无氧呼吸，他们的判断依据是。大肠杆菌无氧呼吸释放的能量较少是因为。

(2) 若大肠杆菌是一类兼性厌氧菌，对两组培养液进行二氧化碳检测，可发现两组的不同；若要检测乙组的产物中是否有酒精，使用的检测试剂需保持pH为条件。

(3) 科研人员改造出利用乙酸生产异丙醇的大肠杆菌（E.coli），其核心是构建乙酰CoA（乙酰辅酶A）生产异丙醇的代谢途径。具体过程是将生产途径需要的thlA、adc、ctfAB等关键基因转入E.coli，并使之得到表达，同时抑制某些途径，从而得到能高效生产异丙醇的大肠杆菌，过程如下图。

①E.coli工程菌利用乙酸生产异丙醇的代谢途径是（用箭头加文字表示）。

②丙酮酸转变成乙酰辅酶A的场所是，乙酸转变成异丙醇，除了需要酶和某些中间产物，还需要细胞呼吸提供的。

③E.coli工程菌在代谢过程中常常需要下调或抑制TCA循环，并阻断图示苹果酸和草酰乙酸的脱羧反应，目的是。

综合题普通

2. 番茄红素可用于保护心脑血管、预防和治疗癌症。酵母菌Y是能合成番茄红素的工程菌，但产量不高。番茄红素为脂溶性物质，积累在细胞内的脂滴中。

(1) 如图1所示，酵母菌Y进行有氧呼吸时，第一阶段产生的物质X为，物质X可跨膜转运至线粒体基质，在酶的催化下形成乙酰CoA，再参与柠檬酸循环。

(2) 科研人员利用转基因技术改造酵母菌Y，得到过表达某些酶，从而使番茄红素积累量提高的酵母菌L。据图1分析，酵母菌L过表达的酶应符合：发挥作用的位置应为（选填“细胞质基质”或“线粒体基质”），功能应是将物质X更多地转化为。

(3) 科研人员利用发酵罐对改造后的酵母菌L进行培养。发酵45h后，以一定的流速补充葡萄糖，定时测定酒精、番茄红素和菌体量，结果如图2和图3。

①0~45h，酵母菌L先后利用的有机物有。

②据图2和图3分析，在该发酵进程的后期，进一步提高番茄红素的产量可采取的措施包括（至少两个方面）。

综合题普通

3. 下图是黄瓜细胞内细胞呼吸过程示意图，图中数字表示过程，字母表示物质；乙是丙酮酸脱羧酶催化反应过程示意图。丙酮酸脱羧酶是细胞呼吸过程中具有重要作用的酶。据图回答下列问题。

(1) 甲图中过程③的名称是。过程①发生的场所。、

(2) A、C所代表的物质分别是、。过程①、③、④中，产生ATP最多的是[]。

(3) 对于黄瓜细胞而言，能产生ATP的过程有（）(多选)
A. 糖酵解 B. 三羧酸循环 C. 电子传递链 D. 光反应 E. 卡尔文循环

(4) 乙图中，表示丙酮酸脱羧酶的是(用图中字母回答)，该酶只催化丙酮酸脱羧过程，体现了酶具有的特点。该酶与双缩脉试剂反应呈现紫色说明丙酮酸脱羧酶的化学本质是，用分光光度计测定其，可测定其含量。

综合题普通