(9分)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。下图表示甲状腺细胞膜内侧的G蛋白与促甲状腺激素受体结合,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。请回答:
(1) 促甲状腺激素是由垂体分泌的,图中“功能蛋白A”的生物效应是促进____________的合成和分泌。
(2) 过程①需要细胞质为其提供__________作为原料,催化该过程的酶是____________。
(3) 过程②除了图中已表示出的条件外,还需要__________________(至少写出2项)。一个mRNA上结合多个核糖体的意义是______________________。
(4) 科研人员发现有些功能蛋白A分子量变小,经测序表明这些分子前端氨基酸序列正确,但从某个谷氨酸开始以后的所有氨基酸序列丢失,则功能蛋白A基因转录的模板链上相应位置碱基发生的变化是__________(已知谷氨酸密码子:GAA、GAG,终止密码子:UAA、UAG、UGA)。
(5) DNA分子经过诱变,某位点上一个正常碱基(设为P)变成了尿嘧啶。该DNA连续复制两次,得到4个子代DNA分子,相应位点上的碱基对分别为U—A、A—T、G—C、C—G,推测“P”可能是__________或__________。
【生物技术实践】酿酒厂常用酸性脲酶去除酒精类饮品中的尿素,以改善酒精类饮品的品质。请回答下列问题:
(1)从土壤中筛选酸性脲酶生产菌,其培养基的主要成分有葡萄糖、尿素、琼脂等,从功能上分析,该培养基属于____________培养基。该培养基的氮源来自____________。
(2)筛选和纯化酸性脲酶生产菌常用的两种接种方法是__________和__________
(3)对同一浓度的酸性脲酶生产菌稀释液,分别用血球计数板计数和稀释涂布平板法计数,若不存在实验误操作,则前者的数量_____(多于/等于/小于)后者,其原因是___________。
(4)若用海藻酸钠固定含酸性脲酶的细菌时,应将海藻酸钠溶液和细胞混合滴入溶液中。右表是不同浓度海藻酸钠形成的凝胶珠状况,从表中看出,海藻酸钠的浓度应选用____________g/dL。若利用固定化酶技术,它的优点是_____________。
海藻酸钠质量浓度(g/dL) |
凝胶强度 |
凝胶气泡量 |
成球难度 |
凝珠形状 |
1.0 |
中 |
没有 |
较易 |
扁圆形 |
2.0 |
中 |
少量 |
易 |
圆球形 |
3.0 |
强 |
较多 |
稍难 |
有托尾 |
4.0 |
强 |
大量 |
难 |
难成球形 |
下图1表示某种群数量变化可能的四种情况(“J”型、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),其中a点表示外界因素的变化。图2是某同学绘制的能量流动图解(其中W1为生产者固定的太阳能)。请据图回答问题:
(1)图1种群数量变化中的“J”型曲线,其种群增长速率的变化趋势为___________。
(2)若图1种群为长江流域生态系统中的野生扬子鳄(处于最高营养级生物之一),当种群数量在a点后的变化曲线为Ⅲ、且种群数量为K2时,对野生扬子鳄种群最有效的保护措施是_____________,若扬子鳄种群数量得到一定程度的恢复,则流向该营养级其他种群的能量将会_____________,原因是处于同一营养级生物的种间关系是_____________。
(3)若图1种群为东亚飞蝗,应控制其种群数量为____________(K1、K2、0),以有利于维持该地区生态系统的稳定性。干旱能抑制一种丝状菌(该菌造成蝗虫患病)的生长,若a点变化为干旱,则a点后东亚飞蝗种群数量变化曲线可能为______________(用图中标号表示)。
(4)图2中由第二营养级到第三营养级的能量传递效率为_____________(用图中字母表示),生态系统的功能除图2所示以外,还有____________。
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。分析下图,回答相关问题。
(1)如图所示:在神经纤维上放置两个电极,并连接到一个电表上,如果分别在X、Y处给予一个适宜的相同刺激,可观察到电表指针的偏转次数分别是______、______。
(2)小明不小心手碰到针而缩手时,兴奋在其体内神经纤维上传导方向是______ 。
请在下图右侧的神经纤维上绘制出膜内外正负电位、局部电流的方向及兴奋的传导方向。
(3)在吃辣椒时,从舌头接触辣椒到产生辣觉的过程__________(填“是”或“不是”)一个反射活动。
(4)科学研究表明:某糖尿病患者血液中的胰岛素高于正常水平,其患病原因是体内抗体破坏了胰岛素受体,说明该病人还患有_________病。糖尿病患者经常会出现“口渴”症状,是因为水分过多流失,造成细胞外液的渗透压升高,进而刺激___________的渴觉中枢而引发的。
某二倍体植物花瓣的颜色有不同的表现型,等位基因 Pa、Pb、Pc。分别决定蓝色、黄色、白色,它们之间具有完全显隐性关系。已知 Pa>Pc, Pb>Pc,每个个体具有其中的 2 个基因。为进一步探明 Pa 与 Pb 之间的显隐关系,研究人员用该植物作了如下杂交实验:
杂交组合一:黄色(父本)×白色(母本) 子代:黄色和蓝色
杂交组合二:黄色(父本)×蓝色(母本) 子代:白色和蓝色
杂交组合三:蓝色(父本)×蓝色(母本) 子代:白色和蓝色
(1)基因 Pa、Pb、Pc 的遗传遵循 定律。
(2)据杂交组合 可判断 Pa 与 Pb 之间的显隐关系为 > 。
(3)由于疏忽,杂交组合 的结果未能统计完全,该组还应出现 颜色的花瓣。
(4)又知该植物细胞核中存在抑制叶绿体形成的基因 h,基因型为 hh 的个体不能存活,
欲探究控制花瓣颜色的基因与 h 基因是否位于一对同源染色体上,设计实验如下:
取携带 h 基因的蓝色纯合亲本与携带 h 基因的白色纯合亲本杂交得 F1, 再用 F1中携带 h 基因的个体相互授粉得 F2,观察并统计 F2表现型及比例。
②F1中不含 h 的花瓣基因型为 。
②若 F2蓝色花瓣与白色花瓣之比为 ,则控制两对相对性状的基因位于非同源染色体上。
图1表示绿色植物叶肉细胞中发生的两种物质代谢过程,图中C3代表含有3个碳原子的有机化合物;图2是研究叶肉细胞中上述两种代谢过程的实验装置,在密闭小室内放有一新鲜叶片和CO2缓冲液,缓冲液能补充CO2,保持小室内二氧化碳浓度稳定在0.03%,小室内气体体积的变化可根据毛细管内水柱的移动距离测得。请据图回答下列问题。
(1)图1中①②过程都产生了 。
(2)在达到光饱和点后,光合速率不再随光照强度的增加而增加的外部制约因素是 是 一定的,内部制约因素是 是有限的。假设呼吸速率不变,适当增大光照强度,则 CO2补偿点将会 移(左或右或不移动)。
(3)用图2所示的装置研究③④过程时,在较强光照下,刻度毛细管内水柱将 移(左或右或不移动),其单位时间内移动的距离表示 速率。
(4)若用图2装置测定叶片的呼吸速率,则需对装置做两处改进:
① ;
② 。