题目内容

18.为研究城市环境污染和A植物生命活动的关系,相关人员进行了如下研究.
(1)研究者测定了不同污染程度下A植物叶片光合色素的相关指标,结果如图.

请回答下列问题:
①叶绿体中色素分布在类囊体薄膜上,可用有机溶剂(无水乙醇)提取叶片中的色素.
②据图1可知,随污染程度的加剧,叶绿素的含量逐渐下降,其中叶绿素b含量变化的程度大于(大于/小于/等于)叶绿素a.
③进一步分析,随污染加剧,叶片中色素含量的变化会直接影响光合作用的光反应阶段,进而使叶片中制造有机物的量减少(增加/减少).
(2)研究发现,与A植物共生的细菌X对受重金属污染的A植物的生长有1影响.
①实验一:采集污染地区累积重金属的A植物,从其体内分离得到共生菌X.
a.植物组织块消毒后,用无菌水多次冲洗,将最后一次冲洗过植物组织块的无菌水涂布于适宜的固体培养基上,适宜条件下培养一定时间后,若培养基上无菌落,则证明植物组织块表面已达到无菌状态.
b.在无菌条件下,将经a步骤处理的植物组织块制作浸出液并梯度稀释,涂布于适宜的固体培养基上,培养一定时间后,培养基上出现不同形态的菌落,表明A植物内部有多种菌存在.
c.将上述步骤中得到的细菌,在含(一定浓度)重金属的选择培养基中培养,从而得到耐重金属的共生细菌X.
②实验二:观察在重金属污染条件下细菌X对A植物生长的影响.
a.将细菌X与体内无细菌的A植物共培养,得到与细菌X共生的A植物若干株;将等量体内无细菌的A植物作为对照.
b.将上述植物在含不同浓度的重金属培养液中培养,观察其生长状况,结果如图2(忽略植物体中细菌X的重量).通过以上结果可以得出的结论是随重金属浓度的增加,对植物生长的抑制作用加强;细菌X可缓解此抑制作用.
③经检测,重金属在与细菌X共生的A植物组织和对照植物组织中的浓度相同,且单位体积植物组织中水含量相同.结合图2可以得出,与细菌X共生的A植物中重金属的总量较对照植物高(高/低/相等).
④综上所述,同体内无细菌的A植物相比,与细菌X共生的A植物利于(利于/不利于)清除环境中的重金属污染物.

分析 据图1可知,随污染程度的加剧,叶绿素a、叶绿素b和叶绿素(a+b)的含量都逐渐下降,由于叶绿素a/叶绿素b的值是增加的;
由图2可以看出,随重金属浓度的增加,对植物生长的抑制作用加强;对照组受到的抑制更明显,说明了细菌X可缓解此抑制作用.

解答 解:(1)①叶绿体中吸收光能的各种色素分布在类囊体薄膜上,都易溶于有机溶剂,所以可用有机溶剂提取绿叶中的色素.
②据图1可知,随污染程度的加剧,叶绿素a、叶绿素b和叶绿素(a+b)的含量都逐渐下降,由于叶绿素a/叶绿素b的值是增加的,所以叶绿素b含量变化的程度大于叶绿素a的含量变化.
③叶片中色素含量的变化会直接影响光合作用的光反应阶段,随污染加剧,叶片中色素含量下降,进而使叶片中制造有机物的量减少.
(2)①实验一:采集污染地区累积重金属的A植物,从其体内分离得到共生菌X.
在次实验中要注意无菌操作,避免杂菌的污染,应选用选择培养基分离得到共生菌X.
a、植物组织块消毒后,用无菌水多次冲洗,目的是出去杂菌,将最后一次冲洗过植物组织块的无菌水涂布于适宜的固体培养基上,适宜条件下培养一定时间后,若培养基上无菌落,则证明植物组织块表面已达到无菌状态.
b、在无菌条件下,将经a步骤处理的植物组织块制作浸出液并梯度稀释,涂布于适宜的固体培养基上,培养一定时间后,培养基上出现不同形态的菌落,是由不同的细菌形成的,表明A植物内部有多种菌存在.
c.为了得到耐重金属的共生细菌X,需要将上述步骤中得到的细菌,在含一定浓度重金属的选择培养基中培养.
②实验二:观察在重金属污染条件下细菌X对A植物生长的影响.
b、由图2可以看出随重金属浓度的增加,对植物生长的抑制作用加强;又由于对照组受到的抑制更明显,说明了细菌X可缓解此抑制作用.
③由于重金属在与细菌X共生的A植物组织和对照植物组织中的浓度相同,且单位体积植物组织中水含量相同.由图2可以得出,与细菌X共生的A植物的体积较对照植物的体积大,所以重金属的总量也较多.
④由于细菌X可缓解重金属对此A植物的抑制作用,所以同体内无细菌的A植物相比,与细菌X共生的A植物利于清除环境中的重金属污染物.
故答案为;
(1)①类囊体薄膜上   有机溶剂(无水乙醇)
②逐渐下降  大于
③光反应   减少
(2)①a.培养基上无菌落
b.A植物内部有多种菌存在
c.(一定浓度)重金属
②b.随重金属浓度的增加,对植物生长的抑制作用加强;细菌X可缓解此抑制作用
③高
④利于

点评 本题考查了绿叶中的叶绿素以及考生设计实验的能力,解答本题的关键是对相关知识的识记以及考生的识图能力、分析问题的能力,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力.

练习册系列答案
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3.研究者以大肠杆菌为实验对象,运用同位素示踪技术及密度梯度离心等方法完成蛋白质合成过程的相关研究,实验过程及结果见下表.
组别1组2组3组4组
培养
条件
培养液中氮源(无放射性)14NH4Cl15NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl
培养液中碳源(无放射性)12C-葡萄糖13C-葡萄糖13C-葡萄糖12C-葡萄糖
添加的放射性标记物35S-氨基酸14C-尿嘧啶
操作

检测
核糖体放射性检测有放射性有放射性
用温和的方法破碎细菌,然后使用密度梯度离心
离心后核糖体位置轻带重带 A
(1)核糖体的主要成分是rRNA和蛋白质,前者是以大肠杆菌的DNA 分子为模板合成的;由第1组和第2组结果可知,核糖体位于重带主要是因为这两种成分含有15N和13C.
(2)以35S-氨基酸为原料合成蛋白质的过程称为翻译.若将第3组带有放射性标记的大肠杆菌移入无放射性标记的培养基中培养,核糖体的放射性会随时间延长而下降,且细胞其他部位出现放射性,由此推断,第3组结果中核糖体放射性下降的原因可能是具有放射性的蛋白质(或:多肽)从核糖体和mRNA的复合物上脱离.
(3)若用T4噬菌体侵染第2组的大肠杆菌,然后放在第4组的实验条件下继续培养,请推测:
①短时间内,若T4噬菌体和大肠杆菌的蛋白质均是在第2组大肠杆菌原有的核糖体上合成,则表中A对应的核糖体位置应更多地集中在重带(填“轻带”或“重带”).
②随着时间延长,离心后出现多条核糖体带,若位于重带的核糖体出现放射性,则说明14C-尿嘧啶会出现在RNA(或:mRNA;mRNA和tRNA)分子中;培养时间越长,该类分子与T4噬菌体(填“大肠杆菌”或“T4噬菌体”)的DNA单链形成杂交分子的比例越大.
(4)该系列实验的目的是研究蛋白质合成的过程(或:翻译过程中核糖体和RNA的作用).

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