Ⅰ.用同位素标记的化合物,不仅化学性质不变而且具有放射性,同位素示踪法在生物学的研究中已被广泛应用。试分析下列有关实验:
(1)如果用18O标记的水浇灌某盆栽植物,并将该盆栽植物置于光照下。一段时间后,在植物体周围空气中,能够收集到含18O标记的物质有氧气、水和二氧化碳,它们分别是由___________、_____________和______________生理过程产生的。
(2)把用32P标记的磷酸加入细胞培养液中,短时间内快速分离出细胞内的ATP,发现部分ATP的末端磷酸基已带上了放射性标记,这是因为_____________________,但是细胞内ATP的含量变化不大,这是因为______________________________________。
(3)在光照条件下,向培养小球藻的试管中通人用14C标记的浓度为1%的14CO2,第5分钟再通入浓度为2%的14CO2,第10分钟再供给浓度为0.003%的14CO25分钟,并维持各时间段内相应的二氧化碳浓度。在这个过程中,分别检测小球藻内的葡萄糖、三碳化合物、五碳化合物的放射强度,得到上图中a、b、c三条曲线。这三条曲线表示的化合物依次是_______________、______________和_______________。
Ⅱ.在光合作用的发现过程和研究过程中有许多著名的实验,其中美国科学家恩格尔曼用水绵进行光合作用的实验就是其中之一。请根据该实验回答问题:
(1)恩格尔曼选择水绵为实验材料,该材料的优点是______________________。
(2)将水绵和好氧性细菌制作成临时装片,为排除外界干扰,必须放在_______ 环境中。
(3)用极细的光束照射到水绵的某部位,通过显微镜观察到的现象是:_____________ 。
(4)如果临时装片完全暴露在光下,好氧细菌的分布特点是:________________ 。
(5)该实验证明了:__________________________________________。
请回答神经调节有关问题:
(1)人体膝跳反射的反射弧由种神经元组成。
(2)正常情况下兴奋在反射弧中的传导是(填“单向”或“双向”)的,神经中枢产生的兴奋沿神经传到突触前膜,导致突触小泡与突触前膜,释放神经递质,进而引起发生反应。
(3)将3根离体神经纤维分别放置于盛有生理盐水(A)、等渗KCl溶液(B)、等渗葡萄糖溶液(C)的3个培养皿中。若都给予适宜的刺激,(填A、B、C编号)培养皿中的神经纤维可以产生神经冲动,原因是。
(4)学习和记忆是脑的高级功能之一,其中记忆是指将获得的经验进行储存和。能够使短期记忆转化为长期记忆的措施是,以此强化神经元之间的联系。
有人用低温处理不同品种的水稻秧苗,实验中水稻光合速率和叶绿素含量的变化如下图所示。请据图回答问题:
(1)从叶绿素含量曲线的走势分析,品种更加耐寒。
(2)据图可知低温处理能影响光合速率,究其原因,除了低温能影响叶绿素含量外,低温还能,从而导致光合速率下降。
(3)在叶肉细胞中,CO2产生和固定的场所分别是细胞质基质、线粒体基质和。
(4)如果图示曲线为净光合速率且实验在较低光照下进行,适当升高温度后,图中的曲线将(填“上”或“下”)移。
(5)有人推测,低温还使叶片光合作用产物向其他部位的运输速率下降。为了证实该推测,某学生将光下正常生长、长势相同的植物均分为两组,一组进行低温处理,另一组在条件下培养,两组均在处培养以排除光合作用对实验的影响,一段时间后检测两组植物实验处理前后单位面积叶片的干重。他认为,若检测结果是低温下的叶片干重变化量较小,则可证明该推测。你认为这一做法能否达到目的?。为什么?。
下图是“万能细胞”的诞生过程(图中来自胚胎干细胞的OCT4、SOX2、NANOG和LIN28等基因决定细胞“全能性”)。请据图回答下列问题:
(1)该研究过程用到了、等现代生物技术手段。
(2)图中由皮肤细胞到“万能细胞”的“改造”类似于植物组织培养技术中的过程。
(3)图中病毒的作用是。为方便筛选,在重组病毒中除了插入的目的基因外,还应有基因。胚胎干细胞是从动物胚胎发育至____________期的内细胞团或胎儿的___________中分离得到的一类细胞。
(4)为提高胚胎的利用率,获得遗传物质完全相同的多个新个体,可对检查合格的胚胎进行_________技术处理。
生物技术的广泛应用,给社会带来了较大的经济效益,受到社会广泛重视。请回答下列有关问题:
(1)生物乙醇是以生物质为原料生产的可再生能源,工业上利用微生物将木屑、废纸(主要成分为木质纤维)转化为乙醇的基本工艺流程如图所示,筛选微生物X菌种的培养基中,应以为唯一碳源,在培养基中加入,并根据水解圈的大小来筛选微生物X。
(2)生物柴油是一种可再生的清洁能源,可从油料作物中提取植物油与甲醇在脂肪酶的催化下生成生物柴油,从微生物中提取脂肪酶通常需要检测,为降低柴油生产成本,可利用技术使脂肪酶能重复使用。
(3)野生资源减少,可以通过人工栽培增加产量。某农科院借助微型繁殖技术扩大了明党参的种植面积,这项技术不仅可以保持品种的______________,而且可以_____________实现种苗的大量繁殖。栽培过程中,可对某优良变异植株进行单倍体育种处理。这种方法最大的优点是____________________________。育种取材的关键是选取__________期的花粉。
2012年诺贝尔化学奖授予在G蛋白偶联受体领域作出杰出贡献的科学家。G蛋白偶联受体调控着细胞对激素、神经递质的大部分应答。下图甲表示胰岛细胞膜内侧的G蛋白与神经递质受体结合,形成G蛋白偶联受体后被活化,进而引起细胞内一系列代谢变化。图乙为胰岛素在血糖调节中的作用机理模式图。请据图分析回答:
(1)图甲中神经递质是由细胞分泌的,图中“功能蛋白A”的生物效应是促进___________的合成和分泌。参与上述运输和分泌过程的细胞器有、。
过程①需要细胞质为其提供__________作为原料,参与②过程的RNA有。
(2)图乙示过程反映胰岛素降血糖的生物效应主要表现为。下丘脑对胰岛细胞分泌_______________________(填相应的激素名称)也有一定的调节作用,调节过程中下丘脑释放的信号分子是_____________。
(3)Ⅰ型糖尿病是由胰岛素分泌不足引起的。为探究桑叶提取液对患有糖尿病的大鼠降低血糖的效果,某研究小组进行了如下实验。现请你把实验报告补充完整。
①材料与药剂:生理状况相同的健康大鼠20只、桑叶提取液、蒸馏水,血糖测定仪,链脲佐菌素溶液(可破坏胰岛B细胞,诱发糖尿病)。
②实验步骤:
ⅰ.取20只健康大鼠,注射__________________,制备成实验性患有糖尿病的大鼠,并随机均分成甲组和乙组;
ⅱ.___________________________________________________________;
ⅲ.给甲组每只大鼠灌喂桑叶提取液2mL/d,给乙组每只大鼠___________,连续灌喂4周。期间各组大鼠均饲喂普通饲料,自由饮食;
ⅳ.4周后,用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度,并进行对比分析。
③实验结果:如下表所示。
组别 |
数量 |
实验开始时(mmol/L) |
给药4周后(mmol/L) |
甲 |
10 |
18.62±3.08 |
10.12±2.65 |
乙 |
10 |
19.46±3.98 |
19.00±2.70 |
④实验结论:__________________________________________________。