题目内容
【题目】科学家为了研究蛋白A的功能,选用细胞膜中缺乏此蛋白的非洲爪蟾卵母细胞进行实验,处理及结果见下表。
实验组号 | 在等渗溶液中进行的处理 | 在低渗溶液中测定卵母细胞的水通透速率(cm/s×10-4) |
I | 向卵母细胞注入微量水(对照) | 27.9 |
II | 向卵母细胞注入蛋白A的mRNA | 210.0 |
III | 将部分II细胞放入含HgCl2的等渗溶液中 | 80.7 |
IV | 将部分III组细胞放入含试剂M的等渗溶液中 | 188.0 |
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(1)将I组卵母细胞放入低渗溶液后,水分子经自由扩散穿过膜的________进入卵母细胞。
(2)将蛋白A的mRNA注入卵母细胞一定时间后,该mRNA________的蛋白质经过________和________这两个细胞器进入细胞膜,使细胞在低渗溶液中体积________。
(3)与II组细胞相比,III组细胞对水的通透性________,说明HgCl2对蛋白A的功能有________作用。比较III、IV组的结果,表明试剂M能够使蛋白A的功能________。推测HgCl2没有改变蛋白A的氨基酸序列,而是破坏了蛋白A的________。
(4)已知抗利尿激素通过与细胞膜上的________结合,可促进蛋白A插入肾小管上皮细胞膜中,从而加快肾小管上皮细胞对原尿中水分子的________。
(5)综合上述结果,可以得出________________________的推论。
【答案】磷脂双分子层??? 翻译??? 内质网??? 高尔基体??? 迅速增大??? 明显降低??? 抑制??? 部分恢复??? 空间结构??? 受体??? 重吸收??? 蛋白A是水通道蛋白???
【解析】
根据题意和图表分析表格中的实验可知Ⅰ是对照组,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ属于实验组,Ⅱ与Ⅰ对照,Ⅱ注入蛋白质A的mRNA,经翻译形成蛋白质A,在低渗溶液中测定卵细胞的水通透速率远大于Ⅰ,说明蛋白质A与水的通透性有关,Ⅲ与Ⅱ对照,Ⅲ将Ⅱ的部分细胞放入含HgCl2的等渗溶液中,水的通透性大大降低,说明HgCl2可能对蛋白质A的功能具有抑制作用;Ⅳ与Ⅲ对照,Ⅳ将部分Ⅲ组细胞放入含试剂M的等渗溶液中,水的通透性又升高,说明试剂M能够使蛋白A的功能部分恢复。
(1)水是自由扩散,通过磷脂双分子层即可进入卵母细胞。
(2)将蛋白A的mRNA注入卵母细胞后,在细胞内的核糖体上以mRNA为模板,以氨基酸为原料,经过翻译过程,指导合成蛋白质A。该蛋白A进入细胞膜,使细胞膜对水的通透性大大增加,细胞在低渗溶液中大量吸收水分,卵母细胞由于吸收大量的水,体积迅速增大。
(3)Ⅲ组实验是将部分Ⅱ细胞放入含HgCl2的等渗溶液中,在低渗溶液中测定卵细胞的水通透速率明显下降,说明HgC12对蛋白A具有抑制作用。Ⅳ组实验将部分Ⅲ组细胞放入含试剂M的等渗溶液中,在低渗溶液中测定卵细胞的水通透性又升高,表明试剂M能部分解除HgC12对蛋白A的抑制作用,使蛋白A的功能部分恢复;由此可以推出HgC12只是改变了蛋白质A的空间结构,并没有改变蛋白质A的氨基酸序列。
(4)由题意可知,抗利尿激素通过与细胞膜上的受体结合,促进蛋白A插入肾小管上皮细胞膜中而使其蛋白A数量增加,从而加快肾小管上皮细胞对原尿中水分子的重吸收。
(5)综合上述结果,可以得出蛋白A是水通道蛋白的推论。
【题目】郎溪,素有“中国绿茶之乡”美誉,境内8万亩茶园连绵起伏。某农业研究所在田间条件下,以3个不同绿茶品种(系)为材料,对其主要光合特性指标和叶绿素含量(mg·g-1)进行了研究。在晴天少云、太阳辐射强的天气条件下,使用便携式光合仪器测定净光合速率(Pnμmol·m-2·s-1)、蒸腾速率(Trmmol·m-2·s-1))、细胞间CO2浓度(Ciμmol/mol)、气孔导度(Gsmmol·m-2·s-1))等光合生理指标,并计算水分利用效率(WUEμmol/mmol)。结果如下:
品系 | 净光合速率(Pn) | 蒸腾速率(Tr) | 水分利用效率(WUE) | 胞间CO2浓度(Ci) | 气孔导度(Gs) | 叶绿素含量 |
1 | 8.85 | 3.08 | 2.89 | 269.00 | 265 | 1.90 |
2 | 11.95 | 3.49 | 3.42 | 234.00 | 222.00 | 1.93 |
3 | 13.63 | 4.76 | 2.87 | 224.00 | 287.50 | 2.09 |
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(1)叶绿素作为光合作用中重要的色素分子,主要吸收可见光中___________,并将其转化为___________,再经过暗反应最终储存于有机物中。
(2)为保证采集的实验数据科学有效,在测定叶绿素含量过程中需要控制的无关变量有___________。(至少两个)
(3)品系3的净光合速率(Pn)最高,胞间CO2浓度(Ci)最低,推测原因:___________。
(4)在指导生产实践中,可选择品系___________种植在干旱高温雨水缺乏地区,判断的依据是: ________________________。