番茄营养丰富,是人们喜爱的一类果蔬。但普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因,控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶,该酶能破坏细胞壁,使番茄软化,不耐贮藏。为满足人们的生产生活需要,科学家们通过基因工程技术,培育出了抗软化、保鲜时间长的番茄新品种。操作流程如图,请据图回答。
(1)抗多聚半乳糖醛酸酶基因在该实验中是作为___________基因。质粒分子经SmaI酶切割前后,分别含有___________个游离的磷酸基团。图中通过过程①形成重组DNA,需要的工具酶有___________和___________。
(2)将重组DNA导人普通番茄细胞,通常采用的方法是___________。由于土壤农杆菌的重组DNA中含有___________的DNA,它可将抗多聚半乳糖醛酸酶基因整合到受体细胞染色体DNA上。除图中所示方法以外,将目的基因导入植物细胞还有花粉管通道法和___________。
(3)从图中可见,mRNA1和___________的结合直接阻碍了多聚半乳糖醛酸酶合成时的___________过程,最终使番茄获得抗软化的性状。
(4)图中培养②和培养③过程能顺利完成,通常主要取决于培养基成分中的___________种类和其浓度配比;要快速繁殖转基因抗软化番茄檀株,目前常用的生物学技术是植物组织培养技术,该技术的原理是___________。
(5)为防止转基因番茄通过花粉将抗多聚半乳糖醛酸酶基因传播给其它植物而造成“基因污染”,可将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导人到番茄植物细胞的___________(结构)的DNA中,从而使目的基因不会通过花粉传递而在下一代中显现出来。
某观赏植物的花有红、蓝、白三种颜色,花色由液泡膜上膜蛋白A和膜蛋白B表达。其中基因A和B分别控制膜蛋白A和膜蛋白B的合成,且两对基因位于两对同源染色体上。
下图表示两类膜蛋白分子在液泡膜上的分布,请回答以下问题:
(1)该膜蛋白合成的场所是,该过程说明基因控制性状的方式之一。
(2)若已知A蛋白的氨基酸排列顺序,(选填“能”或“不能”)确认基因A转录的mRNA的碱基排列顺序。理由是。
(3)假设花色与两对蛋白质的关系如下:
蛋白质 |
A、B同时存在 |
只有A或者B |
没有A、B任何一个 |
花色 |
红花 |
蓝花 |
白花 |
若将纯合的红花植株与纯合的白花植株杂交,F1的基因型及表现型为。再让F1个体自交,F2表现型及比例为。
(4)已知一开蓝花的植株,花色由A控制,现要确定其是纯合子还是杂合子,则应选择开白花的植株与之杂交。请预测实验结果___________________________________________________。
下图甲曲线表示某植物在恒温30℃时光合速率与光照强度的关系,图乙是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置图。试回答:
(1)Y点的含义是 。已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃,在其他条件不变的情况下,将温度调节到25℃,图甲曲线中X点将向 移动,Y点将向 移动。
(2)Z处植物叶绿体中ADP的运动方向是 ,若此时突然停止光照,C02供应不变,
则叶绿体中C3的含量将会 。
(3)利用图乙装置来探究影响植物光合作用的因素实验中,若在灯与广口瓶之间放一隔热装置(假设对透光性无影响),这时我们可用这个装置来探究影响植物光合速率的因素。其中 是自变量。若实验中每隔15min改变一次广口瓶与灯之间的距离,随着时间与距离的增加,气泡产生速率下降,产生这一结果的原因可能是 。
(4)据研究发现,当土壤干旱时,植物根细胞会迅速合成某种化学物质X。有人推测根部合成的X运输到叶片,能调节气孔的开闭。他们做了如下实验:取大小和生理状态一致的叶片若干,平均分为三组,分别将叶柄下部浸在不同浓度X的培养液中,以分析叶片中X物质浓度与气孔开放程度之间的关系。一段时间后,测得有关数据如下表。(注:气孔导度越大,气孔开启程度越大。)
|
培养液中X的浓度/mol·m-3 |
||||
5×10-5 |
5×10-4 |
5×10-3 |
|||
叶片中X的浓度/mol·g-1(鲜重) |
2.47 |
2.97 |
9.28 |
||
叶片中的气孔导度/mol·m-2·a-1 |
0.54 |
0.43 |
0.27 |
① 以上方案有一处不完善的地方,请指出来并加以改正________________________________。
② 由上表可以推测,随着培养液中X浓度的增大,植物光合作用强度 ,原因是 。
下图甲是某高等动物细胞亚显微结构示意图,图乙是该动物体内5个不同分裂时期细胞的示意图。请据图回答以下问题:
(1)研究表明,结构②的功能越复杂,其上的种类和数量就越多。K+在进入甲细胞时,需要消耗细胞质基质以及[ ](填序号和名称)提供的能量,表明K+的跨膜运输方式是。
(2)甲细胞中由(填序号)构成生物膜系统。与核糖体的形成有关的结构是[ ]________。(填序号和名称)。与分泌蛋白的加工和运输有关的细胞器是内质网和[ ](填序号和名称)。
(3)图乙中含有四个染色体组的细胞分裂图像有_____________(填字母)。若图甲是人的造血干细胞,则该细胞可能会发生类似于图乙中_____________(填字母)所示的分裂现象。
(4)图乙中D细胞的名称是____________。细胞分裂时星射线的形成与甲图中[ ](填序号和名称)密切相关。
(16分)请回答以下问题:
(1)番茄植株缺镁会出现叶片发黄和矮小的症状,主要原因是 。
(2)利用番茄叶提取色素时,为防止色素被破坏,需加入 。
(3)科学施肥可使作物接近最高产量而又不会造成肥料浪费。实验表明锌肥的施用量与番茄的果实产量密切相关,下图为实验结果曲线图,请完善探究实验的相关问题:
实验目的: 。
材料用具:不同浓度的硫酸锌溶液(本实验SO42-对实验结果的影响可忽略),用相同的
杉木糠和土壤浸出液栽培的240株长势相同的番茄幼苗。
实验步骤:
第一步:将240株番茄幼苗分成 组并编号;
第二步:在相同且适宜条件下将幼苗培养至花蕾期,实验组喷施适量且等体积
的 ,对照组 。
第三步:继续培养至果实成熟, 。
第四步:绘制实验结果曲线图。
实验分析与讨论:
①结果表明,施用锌肥的最佳浓度范围是 。
②根据该实验的结果分析科学施肥的理由: 锌肥施用量超过最佳范围(16mg/L)时会使果实产量下降,并造成浪费
气候变化与生态系统的碳循环密切相关。下表为A、B两个不同时期陆地生态系统与大气环境的碳交换情况。
时期 |
碳吸收量(Kg C.a-1) |
碳释放量(Kg C.a-1) |
A |
1.20×1014 |
1.20×1014 |
B |
1.20×1014 |
1.26×1014 |
(1)生态系统碳的吸收主要是通过______作用实现的,碳的释放主要是通过_____作用实现的。
(2)表中_______时期的生态系统处于稳定状态,原因是______。
(3)由于过度的人工碳排放,破坏了生态系统的________,导致大气中_____增加并引起全球气候变化。
(4)人们正在积极开发新能源以减少碳排放。如“叶绿素太阳能电池”是模仿类囊体吸收光能的特征而制造的,类囊体吸收光能的过程发生在光合作用的_____阶段;又如经改造的蓝藻能在细胞内将光合作用产生的_____直接发酵转化为燃料乙醇。