阅读材料:
材料1:“温度对唾液淀粉酶活性影响”的实验:将盛有2 mL唾液淀粉酶溶液的试管和盛有2 mL可溶性淀粉溶液的试管编为一组,共四组。在0℃、20℃、37℃和100℃水浴中各放入一组,维持各自的温度5 min。然后,将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中,摇匀后继续放回原来的温度下保温。
材料2:在生物化学反应中,当底物与酶的活性位点形成互补结构时,可催化底物发生变化,如下图Ⅰ所示。酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点,非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,从而抑制酶的活性,如图Ⅱ、Ⅲ所示。
材料3:科研人员通过蛋白质工程来设计改变酶的构想。在研究溶菌酶的过程中,得到了多种突变酶,测得酶50%发生变性时的温度(Tm),部分结果见下表:
酶 |
半胱氨酸(Cys) 的位置和数目 |
二硫键 数目 |
Tm/℃ |
野生型T0 溶菌酶 |
Cys51,Cys97 |
无 |
41.9 |
突变酶1 |
Cys21,Cys143 |
1 |
52.9 |
突变酶2 |
Cys3,Cys9,Cys21,Cys142,Cys164 |
3 |
65.5 |
(注:Cys上角的数字表示半胱氨酸在肽链的位置)
(1)根据材料1回答下列问题:
①记录实验的起始时间从____________________开始。再每隔1 min,取一滴混合液滴在盛有碘液的点滴板上进行观察,记录每种混合液蓝色消失的时间。通过比较混合液中________(物质)消失所需时间的长短来推知酶的活性。
②温度对酶活性的影响主要体现在两个方面。其一,随温度的升高会使________接触的机会增多,反应速率变快。其二,因为大多数酶是蛋白质,本身随温度升高而发生分子结构(空间结构)的改变,温度升到一定程度,酶将完全失活。这两种作用叠加在一起,使酶促反应在某一温度下最快,这一温度就是该酶的________。
(2)癌症化疗时应用的烷化剂(如二氯甲二乙胺)能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用。此类药品作用于癌细胞分裂周期的间期,它的作用机制与材料2中的图________相符。
(3)从材料3中可以看出溶菌酶热稳定性的提高是通过改变______、_______和_______得以实现的。
图-甲图表示用某种杆菌为饲料培养大草履虫和双小核草履虫的种群数量变化,其中实线为混合培养时双小核草履虫和大草履虫的种群变化,虚线为单独培养时双小核草履虫的种群变化。乙图是生态系统中碳循环示意图,图中“→”表示碳元素的流动方向。请据图分析回答下列问题:
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图—甲图—乙
(1)从甲图可见,大草履虫的存在使双小核草履虫的种群增长速率。
(2)甲图中大、小草履虫之间通过关系而间接发生作用,乙图中D、E两个种群之间通过关系而直接发生作用。
(3)在乙图中,C→A表示的生理过程是,E→C表示的生理过程主要在细胞中进行。
(4)在全球气候变暖的背景下,以低能耗、低污染为基础的“低碳经济”成为全球热点。在我们的日常生产生活中,与此相符合的行为有哪些?(写两点)
①;②。
下图表示人体的三大有机物的部分代谢途径和产物,据图回答下列问题:
(1)图中A物质是,B物质是,C物质是。
(2)能完成⑨过程的细胞器是,如果通过该过程合成的蛋白质有100个氨基酸且由3条多肽链构成,则控制此蛋白质合成的基因至少含个碱基对(不考虑终止密码子),此蛋白质至少含有个氨基。
(3)图中除⑥过程外,能产生水的生理过程还有(填序号),若机体需要较多地依赖②过程提供能量,则表明细胞处于状态,当发生障碍时,人体通过⑧⑤⑥过程大量供能,以保证机体的能量所需。
下图一表示某绿色植物细胞内部分代谢活动的相互关系,其中a、b、c代表不同的细胞器,①—⑤代表不同的物质。请据图回答问题:
(1)写出以下结构或物质的名称:物质③,结构a。
(2)①在b内参与的反应是有氧呼吸的第阶段。
(3)②在a内变为④所需的直接条件是需要多种酶及。
(4)该细胞吸收K+,需要膜载体协助
和⑤,其中⑤的结构简式为。
(5)下图二表示棉田内,棉叶在一天内吸收二氧化碳变化情况,如果C、F时间所合成的葡萄糖速率相等,均为36mg/dm2·h,则A、C、F三点的呼吸强度的比较结果是。试分析产生这一结果的原因:,其中C点时的呼吸强度为mgCO2/dm2·h。
(6)上图三表示一昼夜(0时至24时)在一个种植有番茄植株的密闭容器内O2相对含量的变化,据图分析:
①番茄植株光合作用释放的O2量和呼吸作用消耗的O2相等的点是。
②该番茄植株经过一昼夜后,是否积累了有机物?,理由是。
近百年来,果蝇被应用遗传化研究的各个方面,而且它是早于人类基因组计划而被测序的一种动物。请回答下列有关问题:
(1)对果蝇基因组进行研究,应测序_________条染色体。
(2)下图为果蝇I、II两个不同的突变品系与野生型正交、反交的结果:
组别 |
正交 |
反交 |
甲 |
♀野生型×♂突变型I→野生型 |
♀突变I×♂野生型→野生型 |
乙 |
♀野生型×♂突变型II→野生型 |
♀突变II×♂野生型→♀野生型、♂突变型II |
甲组的正交与反交结果相同,则控制果蝇突变型I的基因位于__________染色体上,为__________性遗传;乙组的正交与反交结果不相同,请分别写出乙组正交与反交两亲本的基因型(基因用W、w表示)。
正交:__________;反交:___________。
(3)果蝇灰身和黑身分别由常染色体上的基因B、b控制,现将纯种灰身果蝇和黑身果蝇杂交,产生的F1代雌雄果蝇随机交配,产生F2代中所有黑身果蝇除去,让灰身果蝇自由交配,产生F3代。则F3代中灰身和黑身果蝇的比例为__________。
(4)已知果蝇的直毛与非直毛是一对等位基因。若实验室有纯合的直毛和非直毛雌、雄果蝇亲本,欲通过一代杂交试验确定这对等位基因是位于常染色体上还是X染色体上,请设计杂交试验方案并说明推导过程。
(9分)小麦是一种重要的粮食作物,改善小麦的遗传性状是广大科学工作者不断努力的目标,如图是遗传育种的一些途径。请回答下列问题:
(1)以矮秆易感病(ddrr)和高秆抗病(DDRR)小麦为亲本进行杂交,培育矮秆抗病小麦品种过程中,F1自交产生F2,其中矮秆抗病类型出现的比例是,选F2矮秆抗病类型连续自交、筛选,直至。
(2)若要在较短时间内获得上述(抗矮秆病)品种小麦,可选图中(填字母)途径所用的方法。其中的F环节是。
(3)科学工作者欲使小麦获得燕麦抗锈病的性状,应该选择图中(填字母)表示的技术手段最为合理可行,该技术手段属于:水平上的育种工作。
(4)小麦与玉米杂交,受精卵发育初期出现玉米染色体在细胞分裂时全部丢失的现象,将种子中的胚取出进行组织培养,得到的是小麦植株。
(5)两种亲缘关系较远的植物进行杂交,常出现杂交不亲和现象,这时可采用技术手段进行处理。
(6)图中的遗传育种途径,(填字母)所表示的方法具有典型的不定向性。