题目内容
【题目】下图表示线粒体内膜上发生的部分代谢过程,载体蛋白A可以传递有机物分解产生的电子,同时又将H+运输到膜间隙,使膜两侧形成H+浓度差。回答下列问题:
(1)在线粒体内膜上发生的是有氧呼吸的第______阶段,其主要的生理意义是____________。
(2)由图可知,H+通过结构B以__________(填“主动运输”或“被动运输”)的方式进入线粒体基质,并驱动ATP生成。上图生理过程中发生的能量转换是__________(用文字和箭头表示)。
(3)某些早春开花植物的花器官能够自主产生热量,使花部温度明显高于周围环境温度,从而促使生殖发育顺利完成。这些植物的花器官细胞线粒体内膜上存在UCP蛋白(H+通道蛋白)。由图可知,UCP蛋白的存在能使线粒体内膜合成ATP减少,原因是_______________。试分析早春开花植物的花抵御低温冻伤的机理是____________________________________。
【答案】三 为生命活动供能 被动运输 电能(→势能)→化学能 H+通过UCP蛋白扩散到线粒体基质,导致通过结构B进入线粒体基质的H+减少,ATP合成减少 线粒体产生的ATP减少,有氧呼吸中释放的热能比例增大,花器官在短期内能产生大量热量
【解析】
有氧呼吸主要分为三个阶段:
第一阶段:在细胞质的基质中,一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸,同时脱下4个[H];在葡萄糖分解的过程中释放出少量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,产生少量的ATP。这一阶段不需要氧的参与,是在细胞质基质中进行的。
第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,两分子丙酮酸和6个水分子中的氢全部脱下,共脱下20个[H],丙酮酸被氧化分解成二氧化碳;在此过程释放少量的能量,其中一部分用于合成ATP,产生少量的能量。这一阶段也不需要氧的参与,是在线粒体基质中进行的。
第三阶段:在线粒体的内膜上,前两阶段脱下的共24个[H]与从外界吸收或叶绿体光合作用产生的6个O2结合成水;在此过程中释放大量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,产生大量的能量。这一阶段需要氧的参与,是在线粒体内膜上进行的。
(1)由分析可知,在线粒体内膜上发生的是有氧呼吸的第三阶段,在此过程中释放大量的能量,其中一部分能量用于合成ATP,产生大量的能量,其主要的生理意义是为生命活动供能。
(2)通过图示可知,电子经A、B、C传递时释放的能量用于将H+跨膜运输到膜间隙,使膜两侧形成H+浓度差,伴随着H+顺浓度梯度转运产生ATP,因此H+通过结构B以被动运输的方式进入线粒体基质,并驱动ATP生成;上图生理过程中发生的能量转换是电子中储存的电能(→分子浓度差产生的势能)→ATP中储存的化学能;
(3) 由图可知,AOX蛋白可使电子绕过B、C,直接传递给O2,将减少一条电子传递路径与O2结合,因此,此电子传递路径将会导致线粒体内膜产生的ATP减少。由于UCP蛋白可以使H+由膜间隙跨膜运输到线粒体基质,消弱了原本形成H+浓度梯度(降低了形成的浓度差),所以UCP蛋白的存在使线粒体内膜合成ATP减少。研究表明,AOX或UCP蛋白表达量在生热开始时急速上调。据以上信息分析,早春开花植物的花通过AOX或UCP蛋白,使线粒体产生的ATP减少,有氧呼吸中释放的热能比例增大,花器官在短期内能产生大量热量,从而抵御低温冻伤,促进生殖发育顺利完成
【题目】果蝇眼色色素的产生需显性基因A,只有隐性基因a时不产生色素,不产生色素的个体为白眼。另一个独立遗传的显性基因B使眼色呈现紫色,隐性基因b使眼色呈现红色。两对基因均不位于Y染色体上。为研究其遗传机制,选择1只紫色眼雌果蝇和1只白眼雄果蝇为亲本杂交获得,的表现型和数目如下表:
紫色眼 | 红色眼 | |
雌性 | 107 | 0 |
雄性 | 52 | 54 |
回答下列问题:
(1)显性基因B在________染色体上,决定果蝇眼色的两对基因分别遵循孟德尔的________定律。
(2)亲本雌果蝇的基因型为________,果蝇的基因型有________种,表现型有________种。
(3)取中的紫色眼雌果蝇和红色眼雄果蝇相互杂交获得。雌果蝇中纯合子占________,基因型为_________。
(4)欲验证中紫色眼雄果蝇的基因型,可从果蝇中选择基因型为________的白眼雌果蝇与之测交,用遗传图解表示杂交过程__________。