题目内容
【题目】科学家研究发现:在强光下,激发态叶绿素会与氧分子反应形成单线态氧而损伤叶绿体,然而类胡萝卜素可快速淬灭激发态叶绿素,起到保护叶绿体的作用。下图是夏季连续两昼夜内,某杏树CO2吸收量和释放量的变化曲线图。S1~S5表示曲线与横轴围成的面积。请据图回答下列问题:
(1)图中MN段杏树叶肉细胞合成ATP的场所有__________,造成MN段波动的主要外界因素是__________。
(2)图中B点时,该杏树的叶肉细胞中光合速率______呼吸速率(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)经过这两昼夜,该杏树仍正常生长,则有机物的积累量在图示_____(填字母)时刻达到最大值。图中S2明显小于S4,造成这种情况的主要外界因素最可能是__________,图中FG段CO2吸收量下降,造成这一变化的主要原因是_________ 。
(4)在强光条件下,与正常植株相比,缺乏类胡萝卜素的突变体的光合速率_______(填“上升”“不变”或“下降”),原因有______________________________。
【答案】细胞质基质和线粒体 温度 大于 Ⅰ 光照强度 部分气孔关闭,CO2供应量减少 下降 该突变体无法淬灭激发态叶绿素而使叶绿体受损,缺乏类胡萝卜素导致吸收的蓝紫光减少,影响光合作用
【解析】
图示中,表示夏季连续两昼夜内,某杏树CO2吸收量和释放量的变化曲线图。在一昼夜中,夜晚由于缺少光照,植物体无法进行光合作用,只进行呼吸作用,释放出CO2;白天,随着开始进行光照,光合作用开始,且强度逐渐增强,直到B点,CO2释放量和吸收量为0,说明光合作用消耗的CO2量与呼吸作用释放的CO2量相等,此时整个植株的光合强度等于呼吸强度;随着光照强度的不断增加,光合作用强度逐渐增强,植物体开始从外界吸收CO2,光合强度大于呼吸强度;到下午光照强度减弱,植物光合作用强度也逐渐下降。
(1)图中MN段无光照,杏树叶肉细胞不能进行光合作用,只进行呼吸作用,合成ATP的场所有细胞质基质和线粒体;影响植物呼吸作用的主要因素是温度,夜间温度有起伏,故造成MN段波动的因素为温度。
(2)B点时,整个植株的光合强度等于呼吸强度,而此时叶肉细胞的光合速率应大于呼吸速率。
(3)I点时植株的光合强度等于呼吸强度,超过I点有机物消耗大于合成速率,故这两昼夜有机物的积累量在I时刻达到最大值。影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度和CO2浓度,故两昼夜中,造成S2明显小于S4的外界因素最可能是光照强度。图中FG段为中午,由于温度较高,植物体为降低蒸腾作用,部分气孔关闭,导致CO2吸收量下降。
(4)由于类胡萝卜素可快速淬灭激发态叶绿素,故缺乏类胡萝卜素的突变体因无法淬灭激发态叶绿素而使叶绿体受损,同时缺乏类胡萝卜素会导致光反应吸收的蓝紫光减少,所以光合速率下降。
【题目】萝卜的蛋白A具有广泛的抗植物病菌作用,而且对人体没有影响。我国科学家欲获得高效表达蛋白A的转基因大肠杆菌作为微生物农药,做了相关研究。
(1)研究者用相同的_________酶处理蛋白A基因和pET质粒,得到重组质粒,再将重组质粒置于经_________处理的大肠杆菌细胞悬液中,获得转基因大肠杆菌。
(2)检测发现,转入的蛋白A基因在大肠杆菌细胞中表达效率很低,研究者推测不同生物对密码子具有不同的偏好,因而设计了与蛋白A基因结合的两对引物(引物B和C中都替换了一个碱基),并按图2方式依次进行4次PCR扩增,以得到新的蛋白A基因。
①这是一种定点的_________技术。
②图2所示的4次PCR应该分别如何选择图1中所示的引物?请填写以下表格(若选用该引物划“√”,若不选用该引物则划“×”)。_____
引物A | 引物B | 引物C | 引物D | |
PCR1 | ||||
PCR2 | ||||
PCR3 | ||||
PCR4 |
(3)研究者进一步将含有新蛋白A基因的重组质粒和_________分别导入大肠杆菌,提取培养液中的蛋白质,用_________方法检测并比较三组受体菌蛋白A的表达产物,判断新蛋白A基因表达效率是否提高。为检测表达产物的生物活性,研究者将上述各组表达产物加入到长满了植物病菌的培养基上,培养一段时间后,比较_________的大小,以确定表达产物的生物活性大小。
(4)作为微生物农药,使用时常喷洒蛋白A基因的发酵产物而不是转蛋白A基因的大肠杆菌,其优点是_________。
【题目】已知果蝇的体色受两对独立遗传的等位基因控制,其基因控制性状的过程如图所示。现有纯合的白身雌性果蝇和纯合的灰身雄果蝇杂交,杂交后代F1全为黑身果蝇,F1雌雄果蝇自由交配,交配后代的表现型如表所示,回答下列问题:
黑身 | 灰身 | 白身 | |
雌性 | 97 | 0 | 32 |
雄性 | 49 | 48 | 31 |
(1)亲本中雌雄果蝇的基因型为______________________。
(2)F2的黑身果蝇的基因型有______ 种,F2的黑身果蝇随机交配,交配后代黑身果蝇所占的比例为_____________。
(3)F2的某杂合的灰身雄性果蝇由于基因突变变为白色,已知其可能的原因有两种:情况1:控制色素合成的基因A发生了突变。情况2:在另外一条常染色体(与A基因所在的染色体为非同源染色体)上出现了一个新的是抑制色素合成的基因D。若要判断属于哪一种情况,可让该突变的白身雄性果蝇和纯合的黑身雌性果蝇杂交。
①若杂交后代的表现型为__________________________________________,则为情况1。
②若杂交后代的表现型为__________________________________________,则为情况2。
【题目】淀粉酶在食品加工及轻工业生产中具有广泛用途。研究人员从细菌中克隆了一种淀粉酶基因,为了获得高产淀粉酶菌株,按下图所示流程进行基因工程操作。
(1)将淀粉酶基因与质粒载体重组时需要使用的酶包括_________ 。
(2)大肠杆菌经过_________ 处理后,可作为重组载体的宿主(感受态)细胞使用。
(3)为了初步筛选高产菌株,研究人员将得到的3个工程菌株接种到以淀粉为唯一碳源的培养基上,经过培养后用稀碘液处理,可观察到由于淀粉被分解,在平板上形成以菌落为中心的透明圈。测量不同菌株形成的菌落及透明圈直径,结果见下表。
工程菌 | 菌落直径(C,mm) | 透明圈直径(H,mm) | H/C |
菌株Ⅰ | 8.1 | 13.0 | 1.6 |
菌株Ⅱ | 5.1 | 11.2 | 2.2 |
菌株Ⅲ | 9.5 | 17.1 | 1.8 |
①表中菌落直径(C)的大小反映了__________,透明圈直径(H)的大小反映了_____________。
②根据表中数据,可推断其中淀粉酶产量最高的菌株是_______ 。
(4)基因工程技术已成功应用于人类生产生活中的诸多方面。请从植物育种或人类疾病预防与治疗方面举一实例,并说明制备该转基因产品的基本技术流程。(限100字以内)___________________