全世界工业合成氮肥中的氮只占固氮总量的20%,绝大多数是通过生物固氮进行的。最常见的是生活在豆科植物根部的根瘤菌,能将大气中的游离态的氮,经过固氮酶的作用生成氮的化合物,以利于植物的利用,而豆科植物为根瘤菌提供营养物质。(每空3分,共20分)
(1)根瘤菌和豆科植物的关系在生物学上称为 。
(2)根瘤菌之所以能进行固氮作用,是因为它有独特的固氮酶,而根本原因是它有独特的 。
(3)日本科学家把固氮基因转移至水稻根系微生物中,通过指导合成固氮所需的 ,进而起到固氮作用,从而降低了水稻的需氮量,减少了氮肥的施用量。而更为理想的是直接将固氮基因重组到稻、麦等经济作物的细胞中,建立“植物的小化肥厂”,让植物本身直接固氮,这样就可以免施氮肥。如果这样的重组能够实现的话,那么固氮基因最终实现表达的途径是 。
(4)这种生物固氮和工业固氮比较,它是在 、 条件下进行的,从而节省了大量的 。
互花米草是一种滩涂草本盐沼植物,对水淹的生态环境有很强适应能力,曾被称为“保滩护堤、促淤造陆的最佳植物”。某科研小组以“探究互花米草体内自由水与结合水的比值和潮汐水淹时间的关系”为课题,设计了如下实验:
Ⅰ.实验思路:
(1)选取同一海滩的互花米草幼苗分别栽种于多个沙盆中。
(2)将长势相同生长良好的互花米草幼苗平均分成 组,分别每天以0h、3h、6h、12h和24h进行水淹处理。
(3)在处理50d后,采集整株植株并测定 含量,其比值如曲线甲所示。
Ⅱ.分析实验过程及实验结果,回答以下问题:
(1)在该实验中, 是自变量,自由水与结合水的含量是因变量。
(2)自由水与结合水的比值和植物的代谢能力及抗逆性有着密切的关系。根据实验结果可知,互花米草在水淹时间为 h/d的环境下,抗逆性最强;在水淹时间为 h/d的环境下,代谢活动最旺盛。
(3)在实验结束时水淹时间为24h/d的实验组互花米草长势最差,甚至死亡,主要原因是长期水淹导致互花米草进行 呼吸所致。
(4)该实验小组同时测定K+吸收速率与水淹时间的关系,如曲线乙所示。由图可知,互花米草吸收K+的方式是 。
下图甲表示细胞的生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系。COPI、COPII是被膜小泡,可以介导蛋白质在A与B之间的运输。图乙是该细胞的细胞膜结构,1,2,3表示膜蛋白。请据图回答以下问题。
(1)图甲中溶酶体起源于B (填细胞器名称)。除了图中所示的功能外,溶酶体还能够分解 ,以保持细胞的功能稳定。
(2)COPⅡ被膜小泡负责从A (填细胞器名称)向B运输“货物”。
(3)图甲细胞分泌出的蛋白质在人体内被运输到靶细胞时,与靶细胞膜上的 结合,引起靶细胞的生理活动发生变化,此过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。
(4)图乙中膜蛋白2为粘连蛋白,则在细胞癌变后,其含量的变化是 (填增加/减少)。
(5)图乙中膜蛋白3为载体蛋白,则其参与的跨膜运输方式可能是 。
(6)若要提取动物的细胞膜,最好选用 做材料,提取时置于 中吸水胀破,获得纯净的细胞膜。此方法是 。
某生物兴趣小组的同学利用多套如下实验装置对酵母菌无氧呼吸需要的最适温度进行了相关探究,实验结果如右图,请分析实验信息并回答以下问题:
(1)本实验过程中的化学反应结果会改变实验的自变量,是因为被分解的葡萄糖中的能量一部分 ,其余转移至ATP中及存留在酒精中。
(2)试管中加水的主要目的是 。
(3)葡萄糖溶液煮沸的目的是 。
(4)欲检测无氧呼吸产物有无酒精,可用 溶液进行鉴定,其溶液颜色变化是 。
(5)如不考虑(1)中的不足,该实验 (选填“能够”或者“不能”)达到实验目的,请提供改进方法 .
葫芦科中一种被称为喷瓜的植物,又称“铁炮瓜”, 其性别类型由aD、a+、ad三种基因决定,三种基因关系如图1所示,其性别类型与基因型关系如表2所示, 请根据有关信息回答下列问题。
(1)由图1可知基因突变具有 的特点。
(2)由表2信息可知,自然界中没有雄性纯合植株的原因是 。
(3)某雄性植株与雌性植株杂交,后代中雄性植株:两性植株=1:1,则亲代雄性植株的基因型为 。
(4)喷瓜果皮深色(B)对浅色(b)为显性,若将雌雄同株的四倍体浅色喷瓜和雌雄同株的纯合二倍体深色喷瓜间行种植,收获四倍体植株上所结的种子。
①二倍体喷瓜和四倍体喷瓜 (填“有”或“无”)生殖隔离。
②从细胞染色体组的角度预测:这些四倍体植株上结的种子播种后发育成的植株会有 种类型。
③这些植株发育成熟后,从其上结的果实的果皮颜色可以判断这些植株的类型。(提示:果皮由母本的组织直接发育而来;对于自然不能结果的,可人为处理。)
④如果所结果皮为 色,则该植株为三倍体;如果所结果皮为 色,则该植株为四倍体。
下列图示中,甲表示植物光合作用强度与光照强度之间的关系;乙表示某绿色植物某些代谢过程中物质的变化,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示不同的代谢过程;图丙表示在种植有植物的密闭玻璃温室中,二氧化碳浓度随光照强度变化而变化的情况;丁表示在最适温度下,麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖浓度的关系。
(1)图甲三种植物中最适合间作的两种是 ;叶肉细胞在a、b点时都可以产生ATP的细胞器是 。
(2)图乙中Ⅰ中产生的O2参与Ⅲ的第 阶段;Ⅱ进行的场所是 。
(3)从图丙曲线变化分析,图中代表光合速率与呼吸速率相等的点为 。
(4)图丁中,如果温度上升5℃,b点将向 (填 “上”、“下”,“左”、“右”)方移动。