(7分)某研究性学习小组利用荧光素-荧光素酶生物发光法,测定人参愈伤组织中ATP的含量,以研究人参细胞能量代谢的特点。
实验原理:荧光素在荧光素酶、ATP等物质参与下,进行反应发出荧光;用分光光度计可测定发光强度;当荧光素和荧光素酶都足量时,在一定范围内,ATP的含量与发光强度成正比。
实验步骤:
一、ATP的提取:称取一定量的人参愈伤组织,研磨后沸水浴10 min,冷却至室温,离心,取上清液。
二、ATP的测定:吸收一定量的上清液,放入分光光度计反应室内,并注入适量的所需物质,在有氧等适宜条件下进行反应,记录发光强度并计算ATP含量。
请回答:
(1)步骤一中的沸水浴处理,使酶的________被破坏而失活。
(2)步骤二注入的物质中,属于反应物的是________;分光光度计反应室内能量形式的转换是________________________________________________________________________。
(3)荧光素酶价格昂贵,为能准确测定出ATP的含量,又能节省酶的用量,学习小组探究了“测定ATP时所需荧光素酶溶液的最佳浓度”,实验结果如下图。
①学习小组配制了1×10-8mol/L ATP标准液、70 mg/L荧光素溶液(过量)和______________________溶液进行实验。
②结果表明:图中________点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。e、f、g点所对应的荧光素酶浓度不同,但发光强度相同,这是因为________。
(4)ATP测定对食品卫生监控有重要意义。食品卫生检验人员利用上述生物发光法测定某熟食样品中细菌的ATP总含量,测算出了细菌的数量,从而判断食品污染程度。做出上述判断的理由是:每个细菌细胞中ATP的含量________。
供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。如何利用现代生物科学技术解决这一难题成为热点问题。下图是治疗性克隆的过程图解。
(1)自体移植供受体为同一个体,最大的优点是,但移植器官种类受限。利用细胞工程技术的治疗性克隆,重组细胞培养时除了保证无菌、无毒环境,还需丰富的营养,通常会在培养液中加入等天然成分。核移植的胚胎干细胞通常只分裂不分化,所以需在培养液中加入诱导形成相应的组织、器官后用于移植。
(2)重组细胞发育的过程中,细胞开始分化发生在①期,若想获得基因型完全相同的两个胚胎,采用技术,并且要注意对②进行均等分割。与试管婴儿不同的是该技术属于(有性/无性)生殖。
(3)目前临床器官移植多为同种异体移植,患者需要长期服用预防排斥反应。为了扩大器官供体的来源,人们尝试异种移植,试图利用基因工程手段抗原决定基因,再利用克隆技术培育出没有免疫排斥反应的猪器官,从而解决供体短缺问题。获得该转基因猪的核心步骤是。
蓝莓提取物中的花青素不仅易于吸收,而且它们可以穿过血液/脑屏障,保护各个精细组织的细胞,并能有效抑制破坏眼部细胞的酵素,从而改善视力。蓝莓中花青素获得途径如下图:
(1)图中①和②分别表示蓝莓组织培养中的和过程。如果要用此方法对蓝莓进行大规模种植,在对蓝莓外植体细胞进行接种前,需要进行、两项工作。
(2)在外植体培养获得幼苗的过程中,除了需要提供一定的营养、、温度、PH和光照外,还必须在的条件下培养。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值(填“高”或“低”)时,有利于根的分化。
(3)花青素易溶于甲醇、乙酮、丙酮等混合溶剂中,所以采用方法进行提取。新鲜的蓝莓含有大量的水分,在花青素的提取过程中,要对新鲜的蓝莓进行处理,但要注意控制和时间。
已知红玉杏花朵颜色由两对基因(A、a和B、b)控制,A基因控制色素合成,该色素随液泡中细胞液pH降低而颜色变浅。B基因与细胞液的酸碱性有关。其基因型与表现型的对应关系见下表。
基因型 |
Abb |
ABb |
ABB、 aa |
表现型 |
深紫色 |
淡紫色 |
白色 |
(1)推测B基因控制合成的蛋白质可能位于上,并且该蛋白质的作用可能与有关。
(2)纯合白色植株和纯合深紫色植株作亲本杂交,子一代全部是淡紫色植株。该杂交亲本的基因型组合是。
(3)有人认为A、a和B、b基因是在一对同源染色体上,也有人认为A、a和B、b基因分别在两对非同源染色体上。现利用淡紫色红玉杏(AaBb)设计实验进行探究。
实验步骤:让淡紫色红玉杏(AaBb)植株自交,观察并统计红玉杏花的颜色和比例(不考虑交叉互换)。
实验预测及结论:
①若子代红玉杏花色为,则A、a和B、b基因分别在两对非同源染色体上。
②若子代红玉杏花色为,则A、a和B、b基因在一对同源染色体上。
③若子代红玉杏花色为,则A、a和B、b基因在一对同源染色体上。
(4)若A、a和B、b基因分别在两对非同源染色体上,则取(3)题中淡紫色红玉杏(AaBb)自交,F1中白色红玉杏的基因型有种,其中纯种个体大约占。
在稻田放养鸭,利用鸭的杂食性以及活动性,不仅能吃掉稻田内的杂草害虫,并能对稻田土壤起到中耕的作用。同时鸭排出的粪便可作为肥料,在稻田里就能生产出无公害的大米和鸭肉。为此,研究人员对稻鸭共作进行了相关实验,结果如下表。
杂草密度 (株/m2) |
物种丰富 度(种) |
杂草相对优势度 |
|||||
草龙 |
节节菜 |
稗草 |
陌上菜 |
异型莎草 |
|||
常规区 |
40 |
12.0 |
0.247 |
0.189 |
0.100 |
0.102 |
0.094 |
稻鸭区 |
2.3 |
5.3 |
0 |
0.259 |
0.271 |
0.089 |
0 |
注:相对优势度表示植物在群落中的优势地位
(1)调查杂草密度采用的方法是,表中杂草密度数值应采用调查结果的值。
(2)由物种丰富度的变化可知稻鸭共作能显著降低稻田群落中杂草的。由于稻鸭共作,原本在群落中优势明显的地位下降,而有些杂草的优势地位明显上升,在群落中各个生物种群分别占据了不同的空间,由此推测采取不同的处理方法会对稻田群落
的有不同的影响。
(3)稻田生态系统中的能将鸭的粪便分解成以促进水稻的生长。鸭的引入增加了稻田生态系统中的复杂性,从而使该生态系统的功能提高。
图一为神经-肌肉连接示意图。图二表示图一中A点在受到适宜刺激后动作电位的产生和恢复过程。图一中P结构放大为图三,该图表示重症肌无力患者发病的原因。请据图回答:
(1)图一中,肌肉受到刺激,神经冲动在神经纤维上传导的顺序为时,导致肌肉不由自主的收缩;肌肉受到刺激传导到大脑产生感觉,其神经冲动在神经纤维上的传导顺序为。
(2)图二中,a—c段离子的跨膜运输的方式是,b时刻膜内外离子的变化情况是,c时刻膜两侧的电位为。
(3)图三中,当S与T结合时,引起的生理反应是促进。而当U中发生了与肌细胞膜上的神经递质受体结合时,会导致神经冲动引起S释放时,,使肌肉收缩减少或不发生。
(4)某男子在运动一天后血压仍为145mmHg/98mmHg,医生给其建议之一是低盐饮食,请根据血压、水和电解质平衡的有关知识解释其原因:。