植物生命活动调节的基本方式是激素调节。下面是有关植物激素的知识及实验研究,请根据有关信息分别回答下列问题:
(1)植物激素对植物的生长发育产生显著调节作用,植物的生长发育是由多种激素相互协调、共同调节的。下表是植物不同部位各种激素的相对浓度,请分析回答:
部位 |
激素的相对浓度 |
|||
生长素 |
赤霉素 |
细胞分裂素 |
脱落酸 |
|
茎尖 |
+++ |
+++ |
+++ |
— |
幼叶 |
+++ |
+++ |
— |
— |
伸长茎 |
++ |
++ |
— |
— |
侧 芽 |
+ |
+ |
— |
— |
成熟叶 |
+ |
+ |
— |
+++ |
根 |
+ |
+ |
— |
— |
根 尖 |
++ |
— |
— |
— |
+++表示含量高;++表示含量中![]() |
①目前公认的植物激素共有五大类,除上表中的四大类外,植物体内还有一类物质也属于植物 激素,该激素的主要作用是 。
②生长素的化学本质是 。在果实的细胞分裂和细胞伸长时期生长素浓度较高,其原因是 。
③在果实成熟时,果实中含量升高的激素有 。
④比较茎尖和伸长茎中各种激素的含量,从细胞水平上分析植物的生长,说明生长素和赤霉素主要通过促进 ,从而促进生长;细胞分裂素主要通过促进 ,而促进生长。
(2)分析上表可知,成熟叶中含有较多的脱落酸而不含细胞分裂素。科学家通过进一步分析研究可知:脱落酸能抑制核酸、蛋白质的合成,促使叶片衰老。而细胞分裂素则抑制叶绿素、核酸和蛋白质的降解,抑制叶片衰老。所以在生产中可利用细胞分裂素作保鲜剂。
请你设计一个实验证明“细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用”。
①实验原理:叶绿素逐渐丧失而失去绿色的叶片衰老最明显的特点,离体叶片很快就会出现衰老的特点,因此,可通过 来证明。
②实验步骤:
第一步:选取 叶片随机分成两组,分别标记为甲组、乙组。
第二步:在甲组叶片的局部位置涂上 ,乙组叶片的相同位置涂等量的蒸馏水。
第三步: 。
③实验结果预测:甲组叶片失绿变黄所需的时间比乙组长。
④实验结论: 。
分体外培养小鼠肝脏细胞,对于研究器官的生理、病理过程及其机制意义重大。下图是一个培养新鲜小鼠的肝脏的装置示意图。请回答下列问题。
(1)操作前,要将小鼠肝脏切成小薄片,并且用酶处理,获得单个细胞,有利于肝脏细胞。
(2)图中的培养液相当于小鼠体内肝脏细胞直接生活的,其理化性质主要包括等三个方面。
(3)气室中充入5%C02,其中O2的作用是 ,其反应式为:
(4)在培养过程中要在无菌无毒的环境中进行,通常还选择合适的菌种,在培养液中添加一定量的抗生素,目的是。此外还要定期更换培养液,以便清除,防止对肝细胞造成伤害。
(5)有机物X有毒性,可诱发染色体断裂。利用上图所示装置和提供的下列材料用具,探究肝脏小块对有机物X是否具有解毒作用。
材料用具:肝脏小块,外周血淋巴细胞,淋巴细胞培养液,植物凝集素(刺激淋巴细胞分裂);显微镜,载玻片,盖玻片,玻璃皿,滴管;吉姆萨染液(使染色体着色),有机物X溶液等。实验过程:
①在淋巴细胞培养液中加入植物凝集素培养淋巴细胞,取4等份,备用。
②利用甲、乙、丙、丁4组按上图所示装置。按下表步骤操作(“√”表示已完成的步骤)。
上表中还需进行的操作是 ,作为对照组 。
③培养一段时间后,取4组装置中的等量培养液,分别添加到4等份备用的淋巴细胞培养液中继续培养。
④一段时间后取培养到时期的淋巴细胞分别染色、制片。在显微镜下观察 ,并对比分析。若,则说明肝脏小块对有机物X具有解毒作用。
下图是月季花药离体培养产生花粉植株的两种途径,请据图回答有关问题:
(1)选用的材料合适与否是能否成功诱导出花粉植株的重要因素,一般来说选用________期的花粉可提高成功率。选择花粉时,一般要通过________来确定花粉是否处于合适的发育期,这时需要对花粉的细胞核进行染色,常用的染色剂是________。
(2)上图中花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中________。
(3)胚状体与愈伤组织在结构上的主要区别在于愈伤组织的细胞排列疏松无规则,是一种高度________的薄壁细胞,胚状体与________发育形成的胚有类似的结构,即具有胚芽、胚轴和胚根。
(4)无菌技术也是成功诱导出花粉植株的重要因素,请说明下列各项需要消毒,还是需要灭菌。①培养基,②培养皿,③接种环,④花蕾,⑤实验操作者的双手,⑥三角锥形瓶。________(填编号)需要灭菌,________(填编号)需要消毒。
(5)试管苗移栽到土壤前,通常要进行壮苗处理,应如何壮苗?
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阅读如下材料:
材料甲:科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵在,得到了体型巨大的“超级小鼠”;科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。
材料乙:T4溶菌酶在温度较高时易失去活性,科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造,使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,在该半胱氨酸与第97为的半胱氨酸之间形成了一个二硫键,提高了T4溶菌酶的耐热性。
材料丙:兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体,科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内,成功产出兔甲的后代,证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。
回答下列问题:
(1)材料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用法。构建基因表达载体常用的工具酶有。在培育转基因植物是,常用农杆菌转化法,农杆菌的作用是。
(2)材料乙属于工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对进行改造,或制造制造一种的技术。在该实例中,引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的序列发生了改变。
(3)材料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到种的、生理状况相同的另一个雌性动物体内,使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中,兔甲称为体,兔乙称为体。
红细胞生成素(EPO)是体内促进红细胞生成的一种糖蛋白,可用于治疗肾衰性贫血等疾病。由于天然EPO来源极为有限,目前临床使用的红细胞生成素主要来自于基因工程技术生产的重组人红细
胞生成素(rhEPO)期间要生产流程如右图
(1)EPO在人体细胞内合成的场所是____________。
(2)图中①所指的是____________技术,用该技术扩增与生物体内扩增所需酶的差异是______________________。
(3)图中的②与人体红细胞中提取的②是否相同?(填是或否)原因是____________。
(4)将含人EPO基因的表达载体导入受体细胞的方法是___________。用DNA分子杂交技术检测表达载体导入是否成功,基于的原理是_ ___。
(5)用凝胶色谱法初步分离纯化rhEPO,主要基于各种蛋白质_____________的差异。
下图一是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图,请据图作答。
(1)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程并说明理由。______________________________。
(2)③过程断开的化学键名称为_____________,在体外PCR操作时实现该过程的处理方法为______________。
(3)若A中共有a个碱基对,其中腺嘌呤有b个,则③④⑤过程进行3次,至少需要提供鸟嘌呤脱氧核苷酸________个;利用PCR进行扩增时,除了4种脱氧核苷酸原料,还需加入________________________。
(4)为使过程⑧更易进行,可用_____________(试剂)处理大肠杆菌;为检测⑧过程是否成功,可将处理后的大肠杆菌置于_________________培养基上培养。
(5)将基因导入大肠杆菌获得的胰岛素还需进一步加工才具有活性,据此请你设计更好的方法制备胰岛素。(只需思路,不用具体步骤)_______________________________________。