20世纪50年代,卡尔文及其同事因在光合作用方面的研究成果,获得了1961年的诺贝尔化学奖。卡尔文将小球藻装在一个密闭容器中,通过一个通气管向容器中通入CO2,通气管上有一个开关,可控制CO2的供应,容器周围有光源,通过控制电源开关可控制光照的有无。
(1)他向密闭容器中通入14CO2,当反应进行到5s时,14C出现在一种五碳化合物(C5)和一种六碳糖(C6)中,将反应时间缩短到0.5s时,14C出现在一种三碳化合物(C3)
中,这说明CO2中C的转移路径是_____________。上述实验中卡尔文是通过控制________来探究CO2中碳原子转移路径的。
(2)卡尔文通过改变实验条件探究光合作用过程中固定CO2的化合物,他改变的实验条件是____________;这时他发现C5的含量快速升高,由此得出固定CO2的物质是C5。
(3)他通过停止_______,探究光反应和碳反应的联系,他得到的实验结果为图3中的_____。这是因为在没有_____时,光反应产生的ATP和NADPH减少了。
图3
(4)上述实验中卡尔文将不同反应条件下的小球藻放入70度的热酒精中,从而使____失活,细胞中的化合物就保持在热处理之前的反应状态。利用不同化合物在层析液中的溶解度不同,分离出各种化合物。卡尔文在光合作用研究中采用了_____________和_______等技术方法。
大叶落地生根夜间气孔开放,叶肉细胞吸收CO2并以苹果酸的形式储存于液泡中,白天某些时段气孔关闭,“储存的CO2” 可用于植物的光合作用(图1所示)。图2为叶片苹果酸含量(mg·g-1)和CO2吸收速率(umol/m2·s)的日变化曲线。请回答相关问题:
(1)夏季上午9:00时,突遇严重阴雨天气,这将首先影响光合作用______反应阶段,继而导致叶绿体中C3生成速率___________。
(2)在夜间,线粒体中产生的CO2用于_________。大叶落地生根CO2吸收速率的日变化曲线_________(填“能”或“不能”)反映光合作用强弱的日变化情况。
⑶图2中气孔关闭的时间应在_________时段,在上午5:00-9:00时,CO2吸收速率明显增大,但苹果酸含量变化速率并没有明显增大,其原因是____________________。
⑷图3、图4是表示发生在大叶落地生根叶肉细胞中某些生理过程,请回答:
①图3、图4所代表的生物膜分别是_____________、____________。
②图3、4中生物膜的功能不同,从生物膜的组成成分分析,其主要原因是_______,而图中ATP的合成过程相似,即合成ATP时所需能量均可由________直接提供。
(8分)人体细胞的溶酶体是一种含有多种水解酶的细胞器,其内部的pH为5左右。图1表示吞噬细胞内溶酶体产生和发挥作用的过程。
(1)吞噬细胞依赖于细胞膜上的_________识别病原体。合成溶酶体内水解酶的原料是___________,水解酶是在____________中分类和包装的。
(2)溶酶体通过_____________方式把近中性的细胞质基质中的H+泵入溶酶体内,以维持其pH。溶酶体内的水解酶泄露到细胞质基质中不会引起细胞损伤,其原因是_________,导致酶活性降低或失活。
(3)人胚胎发育过程中细胞凋亡依赖于吞噬细胞_________溶酶体内多种水解酶的作用。
(4)细胞膜是吞噬细胞的系统边界,可控制物质进出细胞。图2是生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性比较。
①与人工膜相比,生物膜上_______(“存在”/“不存在”)协助H2O通过的物质。
②图示结果表明,生物膜对不同物质的通透具有_________。
(16分)果蝇(2N=8)的眼色与X染色体非同源区段上的等位基因(B、b)和常染色体上的等位基因(E、e)有关,B基因只对E基因有抑制作用,b基因无此功能(图1)。图2为用甲、乙进行的杂交实验。
(1)从图1可以看出,基因通过控制酶的合成来控制_________,进而控制生物体的性状。自然界中果蝇眼色以红眼和朱砂眼为主,白眼个体极罕见(捕食和躲避天敌的能力很弱),此现象的形成是长期___________的结果。
(2)一个精原细胞在减数分裂过程中,联会形成的_____个四分体经______染色体分离、姐妹染色单体分开,最终将复制后的细胞核遗传物质平均分配到四个精子中。
(3)F2中红眼的基因型有_____种。若将F2红眼中的______(填“雌”或“雄”)性个体,与F2中的白眼个体交配,则子代中白眼个体的比例为_____________。
(4)用3种不同颜色的荧光分别标记F1中果蝇精原细胞中基因B、E及等位基因,观察其分裂过程中某个次级精母细胞有3种不同颜色的4个荧光位点,其原因是_____________。
(5)用适宜强度的超声波处理图3所示成年雄果蝇精巢,能使Ⅱ号染色体E、e基因所在的片段从原染色体上断裂,然后随机结合到X染色体末端。缺少E或e基因的精子不能受精。欲判断该果蝇是否发生变异及变异类型,可根据该果蝇与白眼雌果蝇交配的子代的表现型进行判断。(不考虑交叉互换和基因突变)
①若子代中红眼雌:朱砂眼雄:白眼雄=_______,则该雄果蝇没发生变异;
②若子代全为红眼雌,则该雄果蝇发生了______类型突变。
(10分)机场飞行跑道及场内小路旁多是大片草地,有多种动物栖息。图1是某机场生态系统食物网的主要部分,图2是某食物链的能量流动图解(单位:105kJ·m-2·a-1)。
(1)此食物网中,蛇分别处于________营养级。小型猛禽与蛇的种间关系是________。若用样方法调查蜗牛的种群密度,取样的关键是要做到______________。
(2)为保证航空安全,采用特定的方法驱赶走全部小型猛禽后,蛇的数量变化将是______。
(3)草地中不同种的昆虫由于存在___________,而不能实现基因的自由交流。
(4)草固定的太阳能是________×105kJ·m-2·a-1,能量从第一营养级到第二营养级的传递效率为______。
(5)飞机大量燃烧“航空汽油”,会打破生物圈中碳循环平衡而加剧_________效应。
(6)机场迁走后,废弃地很快变成一片灌木林,该过程属于______演替,在此过程中生态系统的______稳定性逐渐升高。
(10分)下图为人在恐惧时体内发生的生理变化模式图。请回答下列问题:
(1)激素a与肝细胞膜上的特异性受体结合后,能促进_________而升高血糖。在调节血糖含量时,与激素a相拮抗的激素是____________。
(2)图中的肾上腺髓质属于反射弧中的________。激素a作用于突触b后膜上的受体使心跳加速,但恐惧消除后心跳又恢复正常,据此可推测:激素a作为____________发挥作用后很快失去作用,有利于维持内环境的________________。
(3)下丘脑合成释放的促肾上腺皮质激素释放激素(CRF)能促进垂体细胞分泌促肾上腺皮质激素(ACTH),ACTH又促进激素c的分泌。当血液中激素c含量增高时,ACTH的合成受抑制,垂体对CRF的反应减弱。这体现了激素c分泌的______调节和______调节机制。
(4)研究发现,激素c过量能抑制______细胞对__________的合成和释放,进而使B淋巴细胞的增殖和分化受阻导致免疫力下降。溶血性贫血是由于免疫功能紊乱产生抗自身红细胞的抗体,与红细胞表面抗原结合,使红细胞破裂,这种疾病属于__________病。