某学习小组用黑藻进行光合作用实验,他们将黑藻浸在加有适宜培养液的6大试管中(室温20℃),可观察到光下黑藻放出气泡。他们以日光灯作光源,移动日光灯使之与大试管的距离不同,结果如图1中曲线1,请回答:
(1)该实验研究的是 (因素)对光合速率的影响,衡量光合速率的指标是 。
(2)该小组在室温10℃和30℃时分别进行了实验,结果如曲线2和3,D点的限制因素是 。
(3)该小组分离出黑藻中的叶绿体(图2为模式图)在适宜条件下培养,在b上发生的能量转换为 ,由b转移至C的物质主要是 。
温度(℃) |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
光照下吸收CO2(mg/h) |
1.00 |
1.75 |
2.50 |
3.15 |
3.75 |
3.53 |
3.00 |
黑暗中释放CO2(mg/h) |
0.50 |
0.75 |
1.25 |
1.75 |
2.25 |
3.00 |
3.50 |
|
(4)将黑藻放在特定实验装置内,研究温度对光合作用与呼吸作用的影响(其余的实验条件都是理想的),实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示:
①在一定范围内该绿色植物呼吸速率随温度升高而升高,其原因是 。随着科学技术的发展,化学农药产品和品种逐年增加,但害虫的抗药性也不断增强,对农作物的危害仍然很严重。针对这些情况,科学家开展了“转基因抗虫棉”的科技攻关研究,成功地将抗虫基因导入棉花细胞中,得到的棉花新品种对棉铃虫的毒杀效果高达80%以上,请完成下列问题:
(1)抗虫棉的获得属于( )
A.细胞工程 |
B.酶工程 |
C.基因工程 |
D.发酵工程 |
(2)苏云金芽孢杆菌的抗虫基因之所以能“嫁接”到棉花中去,原因是__________________________________________;它能够在棉花细胞中发挥作用,说明生物共用一套____________________________。
(3)该项科技成果在环境保护上的重要作用是___________________________。
(4)科学家预言,此种“转基因抗虫棉”独立种植若干年以后,也将出现不抗虫的植株,此现象的发生可能是______________的结果。
大量实验数据表明转Bt植物除含有Bt杀虫蛋白质外,与传统植物在营养物质含量等方面实质性等同。试验证明Bt杀虫毒素对哺乳动物没有伤害,因为哺乳动物肠道细胞表面无Bt晶体蛋白受体,且Bt晶体蛋白质前体在昆虫肠道碱性条件下才能转变成杀虫活性的毒蛋白,而哺乳动物肠道呈酸性,不存在转变条件。Bt基因是从苏云金芽孢杆菌细胞内提取的Bt毒蛋白基因,它控制合成的蛋白质对棉铃虫有较强的抗性。
根据上述材料完成问题:
(1)材料中所指的“实质性等同”是什么?
(2)请指出转Bt植物推广的好处。(至少两项)
(3)转Bt植物合成的Bt晶体蛋白前体杀伤昆虫的原因是什么?
(4)Bt毒蛋白基因与棉花细胞内基因的最大区别是什么?
(5)从苏云金芽孢杆菌中提取Bt基因的常用方法是什么?最常用的工具酶是什么?
在重组DNA的模拟操作中,下图甲、乙分别模拟两种DNA片段的碱基序列,已知E·coli限制酶专一识别GAATTC序列,并选G—A之间作为切点进行切割。
……CTATCCATGAATTCGGCATAC……
……GATAGGTACTTAAGCCGTATG……
甲
……TCCTAGAATTCTATGAATTCCATAC……
……AGGATCTTAAGATACTTAAGGTATG……
乙
(1)图甲模拟碱基序列,图乙模拟碱基序列。
(2)在上图中用箭头标出E·coli限制酶的作用部位。
(3)写出甲、乙经E·coli限制酶切割后形成的黏性末端。
(4)写出经DNA连接酶连接后形成的重组DNA分子的碱基序列。
生物学家通过基因工程培育出了能够通过乳房生物反应器生产的人的血清蛋白。(1)在基因工程的操作中,目的基因是从何获取的? 。
(2)“分子手术刀”是。
(3)“分子缝合针”是。
(4)“分子运输车”是。
(5)操作步骤:从人的获取目的基因;目的基因与结合构建基因表达载体;在基因表达载体中还应插入和终止子。然后把基因表达载体导入牛的,通过发育形成的牛体细胞都含人的,成熟的牛产的奶中含有,证明基因操作成功。
(6)人的基因在牛体内能够表达,说明人和牛。
对番茄的研究中发现,害虫损伤番茄叶片后,叶上的细胞壁能释放出一种类激素因子,这种物质通过组织扩散到茎和其他叶片上,启动了蛋白酶抑制剂的基因,开始高效合成蛋白酶抑制剂,并在茎叶中迅速积累,以对付害虫的再次侵袭。蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用,因此害虫取食后,就会因无法消化食物而被杀死。人们尝试着将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米,让玉米获得与番茄相似的抗虫性状,以对付异常猖獗的玉米螟(一种玉米害虫)。试分析完成下列问题:
(1)番茄的蛋白酶抑制剂很可能是在茎叶细胞的______________处合成的。
(2)将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米内,使玉米形成新的性状,这种变异属于____________________________。
(3)能抗玉米螟的抗虫玉米的生态效益显著,有人认为抗虫玉米就是无虫玉米,不必防治害虫。你是否赞成这种说法?说明理由。
(4)有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧。你认为这种担忧有道理吗?试以学过的知识进行简要分析说明。