动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶,能专一催化1 mol 谷氨酸分解为1 mol γ-氨基丁酸和1 mol CO2。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后,在谷氨酸起始浓度为10 mmol/L、最适温度、最适pH值的条件下,对该酶的催化反应过程进行研究,结果见下图甲和图乙。
请根据以上实验结果,回答下列问题:
(1)在图甲画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线(请用“1”标注)。
(2)当一开始时,将混合物中谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%或降低反应温度10℃,请在图甲中分别画出理想条件下CO2浓度随时间变化的曲线(请用“2”标注酶浓度增加后的变化曲线,用“3”标注温度降低后的变化曲线),并分别说明原因。
(3)重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合,不可解离,迅速使酶失活。在反应物浓度过量的条件下,向反应混合物中加入一定量的重金属离子后,请在图乙中画出酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线(请用“4”标注),并说明其原因。
在我国很多地区的土壤和水体中分布着高浓度的有机污染物——三氯苯(TCB),为探究TCB对生物体的毒性效应,研究人员配制了5组培养液对金藻、角毛藻和扁藻3种单细胞微藻进行独立培养实验。4天后,检测三种微藻细胞数量和细胞中蛋白质的含量,结果如下所示。请回答下列问题。
(1)本实验的无关变量有_______________(至少答2点)
(2)由曲线可知,随水体中TCB浓度的增加,对金藻、角毛藻和扁藻的毒害作用。表中数据说明,TCB对金藻、角毛藻和扁藻具有毒害作用主要原因是____________________________________。受TCB影响最敏感的藻类是__________,它可作为监测环境中TCB污染度的指示生物。
(3)若要测量微藻细胞中叶绿素的含量,需将叶绿素从细胞中提取出来,所用的试剂是_______________。
(4)受有机污染物——三氯苯(TCB)影响地区的生态恢复工程中,需要精心挑选合适的树种种植,主要体现了_________________的原理。
下图是利用棉花的花药进行离体培养过程的示意图,请利用所学知识回答问题:
(1)该过程利用的现代生物技术原理是,①过程是 ______________。
(2)在培养过程中需要向e、f中添加一些植物激素,主要是。
(3)若利用此项技术培育相关组织制造治疗烫伤、割伤的药物——紫草素,培养将进行到(填字母)。
(4)h植株经秋水仙素处理后成为纯合体,但是这种棉花易患虫病,科学家利用基因工程对其进行改造,请回答下列问题:
①科学家从苏云金芽孢杆菌获得抗虫基因,但是数量不多, 利用技术可以实现对目的基因的大量扩增,应用的原理是。
②在构建的基因表达载体中,位于基因的首端,是酶识别和结合的部位。
③要确定抗虫基因导入受体细胞后,是否能稳定遗传并表达,需进行检测和鉴定工作,请写出在个体水平上的鉴定过程:
下图为利用生物技术生产单克隆抗体和经体外受精培育优质奶牛的过程。请回答下列问题:
(1)细胞A的形成过程中常用的诱导因素除了用灭活的病毒外,还有__________________,
Ⅰ、Ⅱ过程均用到的技术是______________。
(2)Ⅰ过程中,细胞融合直接产生的A细胞可能有______________种(只考虑2个细胞融合)。最终提取出来的单克隆抗体与一般的抗体相比,优点是___________________。
(3)Ⅱ过程精子和卵细胞体外受精前,一般用________________方法使精子获能,卵细胞则需要在体外培养到________________,才能放在一起进行受精。
(4)Ⅱ过程优质奶牛的培育过程需要进行胚胎移植,移植前必须将早期胚胎收集出来,其能顺利进行的生理基础是______________________________________________。
右下图表示某些生物一天中二氧化碳释放量(相对值)的曲线图,请据图回答:
(1)图中a曲线代表的生物在6时到12时CO2释放量急剧下降的原因是_____________。在此过程中,若突然停止供给CO2,叶绿体中[H]在短时间内会。
(2)为了进一步研究温度和光照强度对光合作用的影响,分别在15℃和25℃的环境中,测定黑藻在不同光照强度(千勒克司)下氧气的释放速率(mL/h)(忽略光照对植物呼吸作用的影响,CO2浓度适宜),有关数据见下表:
![]() O2释放速率 温度 |
0 |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
3.5 |
4.0 |
4.5 |
5.0 |
5.5 |
6.0 |
15℃ |
-10 |
0 |
10 |
20 |
25 |
30 |
34 |
38 |
40 |
40 |
40 |
40 |
40 |
25℃ |
-20 |
-10 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
45 |
50 |
55 |
49 |
60 |
60 |
①25℃的环境中,该植物呼吸作用消耗氧的速率是。
②15℃的环境中,光照强度为0.5千勒克司时,该植物光合作用中氧气释放的速率为0,这表明,光照强度为2.5千勒克司时,该植物光合作用产生氧气的速率是。
(3)如果要对a曲线代表的生物进行快速繁殖,采取的生物工程技术是 ,依据的原理是 。
(4) b曲线能否代表室外绿色植物的一天中二氧化碳释放量?(填“能”或“不能”),为什么?__________________________________________________。
甲图为某高等植物细胞亚显微结构示意图,乙图该细胞放大的部分细胞结构和多种蛋白质示意图,请分析回答以下问题:
甲乙
(1)若甲图细胞为叶肉细胞,与能量转换有关的细胞器有[ ]和[ ]。在该细胞的代谢过程中,ADP转化成ATP所需要的能量可由(填生理过程)提供的。
(2)若甲图细胞为根毛细胞,通过的方式选择性吸收矿质离子,这种选择性最可能与乙图的蛋白(填字母)有关。
(3)若甲图细胞为根尖分生区的细胞,在有丝分裂间期,细胞内体积最大的结构是[5]中发生的主要物质变化是;在有丝分裂末期,参与新细胞的细胞壁形成。
(4)乙图中A蛋白使细胞间的黏着性增强,所以在动物细胞工程中常用_____________处理组织碎块,使细胞分散开。
(5)乙图中C蛋白与多糖结合形成的物质在细胞癌变后,其含量的变化是。