下图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图,装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度,该装置置于20℃环境中。实验开始时,针筒的读数是0.2mL,毛细管内的水滴在位置X.20分钟后,针筒的容量需要调至0.6mL的读数,才能使水滴仍维持在X的位置。据此回答下列问题:
(1)图中绿色植物吸收的光能转化途径是 。
(2)若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量清水,重复上述实验,20分钟后,要使水滴维持在X的位置上,针筒的容量 (填需要或不需要)调节。
(3)若以释放出的氧气量来代表光合作用速率,该植物的光合作用速率是 mL/h。
(4)若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量浓氢氧化钠溶液,在20℃、无光条件下30分钟后,针筒的容量需要调至0.1mL的读数,才能使水滴仍维持在X的位置。则该植物的实际光合速率是 mL/h。
(5)如果在另一相同实验装置中,只增加光照强度,则20分钟后针筒的容量也维持在0.6mL读数处。但若在该实验装置中只将温度提升至30℃,则20分钟后针筒容量需要调至0.8mL读数,才能使水滴维持在X的位置上。比较两个实验可以得出的结论是 。
(6)如果在该植物的叶片上涂上一层凡士林,针筒的读数大幅度变小,原因是 。
阅读材料:
材料1:“温度对唾液淀粉酶活性影响”的实验:将盛有2 mL唾液淀粉酶溶液的试管和盛有2 mL可溶性淀粉溶液的试管编为一组,共四组。在0℃、20℃、37℃和100℃水浴中各放入一组,维持各自的温度5 min。然后,将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中,摇匀后继续放回原来的温度下保温。
材料2:在生物化学反应中,当底物与酶的活性位点形成互补结构时,可催化底物发生变化,如下图Ⅰ所示。酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点,非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,从而抑制酶的活性,如图Ⅱ、Ⅲ所示。
材料3:科研人员通过蛋白质工程来设计改变酶的构想。在研究溶菌酶的过程中,得到了多种突变酶,测得酶50%发生变性时的温度(Tm),部分结果见下表:
酶 |
半胱氨酸(Cys)的位置和数目 |
二硫键数目 |
Tm/℃ |
野生型T0 溶菌酶 |
Cys51,Cys97 |
无 |
41.9 |
突变酶1 |
Cys21,Cys143 |
1 |
52.9 |
突变酶2 |
Cys3,Cys9,Cys21,Cys142,Cys164 |
3 |
65.5 |
(注:Cys上角的数字表示半胱氨酸在肽链的位置)
(1)根据材料1回答下列问题:
①记录实验的起始时间从____________________开始。再每隔1 min,取一滴混合液滴在盛有碘液的点滴板上进行观察,记录每种混合液蓝色消失的时间。通过比较混合液中________(物质)消失所需时间的长短来推知酶的活性。
②温度对酶活性的影响主要体现在两个方面。其一,随温度的升高会使________接触的机会增多,反应速率变快。其二,因为大多数酶是蛋白质,本身随温度升高而发生分子结构(空间结构)的改变,温度升到一定程度,酶将完全失活。这两种作用叠加在一起,使酶促反应在某一温度下最快,这一温度就是该酶的________。
(2)癌症化疗时应用的烷化剂(如二氯甲二乙胺)能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用。此类药品作用于癌细胞分裂周期的间期,它的作用机制与材料2中的图________相符。
(3)从材料3中可以看出溶菌酶热稳定性的提高是通过改变______、_______和_______得以实现的。
如图1为高等植物细胞,图2是细胞的亚显微结构模式图(局部),请据图回答问题(在“[ ]”中填标号,横线上填文字或字母):
(1)图1中[2]的主要成分是________,与其形成有关的细胞器是[ ]________。
(2)太阳能通过图1中结构[ ]________中进行的光合作用后,才能进入生物界。
(3)若该细胞是西瓜的红色果肉细胞,则色素主要存在于[ ]________。若该细胞是洋葱的根尖分生区细胞,则图1中不应该具有的结构是[ ]________。
(4)细胞进行生命活动所需的能量主要由[ ]________供给。
(5)如果用胰蛋白酶处理图2所示细胞表面,则图中________物质的运输将受阻。
(6)动物细胞吸水膨胀后,细胞膜的厚度将变小,这说明______________________。
埃博拉病毒(EBO)呈纤维状, EBO衣壳外有包膜,包膜上有5种蛋白棘突(VP系列蛋白和GP蛋白),其中GP蛋白最为关键,能被宿主细胞强烈识别。EBO结构及基因组如下图所示。目前尚无针对该病毒的特效药或疫苗。
(1)埃博拉病毒(EBO)的遗传物质是,EBO病毒容易变异的原因是。
(2)科研人员利用经EBO免疫后小鼠的细胞与鼠的瘤细胞进行杂交,获得纯净的单一品种抗体,其特点是,可以用此抗体与药物制成“生物导弹”,抗击埃博拉病毒(EBO)。
(3)下图表示转基因技术生产埃博拉病毒蛋白疫苗与重组病毒粒子疫苗的基本过程。
①该技术的目的基因最好选择。
②实验发现,用昆虫细胞替代酵母菌承担辅助重组质粒与重组病毒的共转染,也能收集到目的基因表达的蛋白质,这一现象说明。
③以EBO病毒包膜蛋白作为疫苗比较安全,其原因是。
④重组病毒中须除去腺病毒复制激活基因(E),目的是使重组病毒不能在人体内,提高了疫苗的安全性。
小鼠是遗传学研究的常用实验材料,弯曲尾(B)对正常尾(b)为显性。遗传学家针对小鼠的尾形进行了相应的遗传实验。
实验一:
父本 |
母本 |
子一代 |
弯曲尾 |
正常尾 |
弯曲尾(♀)∶正常尾(♂)=1∶1 |
实验二:
遗传学家将一个DNA片段导入到子一代弯曲尾雌鼠的体细胞中,通过克隆技术获得一只转基因正常尾小鼠。(说明:①插入的DNA片段本身不控制具体的性状;小鼠体内存在该DNA片段,B基因不表达,b基因的表达不受影响。②若小鼠的受精卵无控制尾形的基因,将导致胚胎致死。)
请回答:
(1)控制小鼠尾形的基因位于染色体上,尾形的遗传符合定律。
(2)培育该转基因小鼠,需运用技术,将含有外源DNA的体细胞核与融合形成重组细胞,经体外培养到早期胚胎再移植到未配种的代孕雌鼠的内发育。
(3)遗传学家认为该DNA片段插入到小鼠染色体上的位置有4种可能(见下图)。为确定具体的插入位置,进行了相应的杂交实验(不考虑交叉互换)。
实验方案:让该转基因正常尾小鼠与非转基因正常尾雄性小鼠杂交,统计子代的表现型种类及比例。
结果与结论:
①若子代正常尾雌鼠:弯曲尾雌鼠:正常尾雄鼠:弯曲尾雄鼠=1:1:1:1,则该DNA片段的插入位置属于第1种可能性。
②若子代,则该DNA片段的插入位置属于第2种可能性。
③若子代,则该DNA片段的插入位置属于第3种可能性。
④若子代,则该DNA片段的插入位置属于第4种可能性。
纳米银由于抗菌性能良好而被广泛应用于食物容器、个人护理品等商品中,但其释放到水环境中的风险也引起了研究者的重视。用单细胞小球藻研究纳米银的毒性,开展了如下实验。请回答:
(1)用计数法研究“纳米银”对小球藻生长的抑制情况,结果如图甲,据图可知纳米银在条件下的毒性更强。实验中需要使用和显微镜对小球藻进行计数。
(2)用溶氧法进一步探究不同浓度纳米银对小球藻光合作用和呼吸作用的影响,进行了如下实验,结果如图乙。
①材料用具:不同浓度的纳米银溶液、培养液、小球藻若干、密闭锥形瓶若干、溶氧测定仪、蒸馏水等。
②实验步骤:
第一步:将小球藻平均分为A、B两组,A、B组又各分为________个小组并编号,分别放入密闭锥形瓶中培养。
第二步:A、B组中的实验组都分别加________________,对照组加等量蒸馏水。
第三步:A组全部放在4000lx光照条件下培养,B组全部放在黑暗条件下培养,温度等其他条件________,
培养10 min后,检测各个锥形瓶中的变化。
③实验结果:如图乙其中系列1表示水体中的初始溶氧量,则系列________表示A组实验数据。若不加纳
米银,小球藻的总光合作用速率约为mg/L·min溶解氧。
④综上研究,可得出实验结论:。