美国科学家James E. Rothman、Randy W. Schekman以及德国科学家Thomas C. Südhof,由于发现了囊泡准确转运物质的调控机制,共同获得了2013年诺贝尔生理学或医学奖。细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡形成囊泡,囊泡被分成披网格蛋白小泡、COPI被膜小泡以及COPII被膜小泡三种类型。三种囊泡介导不同途径的运输,分工井井有条,在正确的时间把正确的细胞“货物”运送到正确的目的地。据图回答问题(括号填字母,横线上填文字)
(1)囊泡是一种细胞结构,但由于其结构不固定,因而不能称之为细胞器。图示细胞中,能产生囊泡的结构是 ;“a”表示的大分子物质通过细胞膜的方式与主动运输的区别是 。
(2)如果转运系统受到干扰,则会对有机体产生有害影响,并导致如糖尿病等疾病,糖尿病的产生原因除了可能是胰岛素合成过程(环节)有问题或者胰岛素作用的靶细胞对胰岛素不敏感外,还有可能的原因是 。在胰岛细胞中能发生碱基“A-T”配对的结构或部位是 。
(3)COPI被膜小泡则主要介导蛋白质从( ) 运回( ) 。COPII与结构C的融合体现了生物膜系统在结构上具有___ 。
(4)为了确定参与膜泡运输的基因(sec基因),科学家筛选了两种酵母突变体,这两种突变体与野生型酵母电镜照片差异如下:
酵母突变体 |
与野生型酵母电镜照片的差异 |
sec12基因突变体 |
突变体细胞内内质网特别大 |
sec17基因突变体 |
突变体细胞内,尤其是内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡 |
据此推测,sec12基因编码的蛋白质的功能是与_____________________的形成有关。sec17基因编码的蛋白质的功能是________________________________。
下图1是某草原生态系统的部分营养结构的模式图,图2中字母代表生物群落,据图回答下列问题。
(1)图1中的生物对应图2中的哪些成分 (用字母表示),图2中未表示出来的生态系统的成分还有 。
(2)若下图表示此草原生态系统中的食草昆虫和蟾蜍利用食物的部分过程,据图回答下列问题:
①植食动物的粪便属于图解中的_______部分,能量由植食动物流向肉食动物的传递效率可表示为_______(用序号表示)。
②图中两类生物之间的捕食与被捕食过程,体现了生态系统的_____ 等功能。
③草原生物群落除上图中生物所代表的成分外,还有________________。
如图表示某湖泊生态系统中部分生物的食物与能量关系。据图回答:
(1)根据图A写出图B所示能量金字塔中②对应的生物名称 。
(2)随着水体富营养化程度日趋严重,淡水湖泊藻类水华频繁发生。近年来,研究者采用投放以浮游植物为食的鱼类和种植大型挺水植物的方法构建生物修复系统,收到较好效果。其原理是应用了上述生物之间的 关系。该修复系统经过一段时间的运行后,群落结构趋于稳定,群落的这个变化过程属于 演替。
(3)如图表示某种鱼迁入此生态系统后的种群增长速率随时间的变化曲线,则该种鱼种群数量最大点位于
图中 时间。
(4)假如鲫鱼的食物有1/2来自轮虫,且该系统从生产者到消费者的能量传递效率为10%,从消费者到消费者的能量传递效率为20%。如果鲫鱼种群增加的能量为200KJ,那么其中来自轮虫的能量为 KJ。
回答下列有关神经调节的问题。
甘蔗发霉时滋生的节菱孢霉菌能产生三硝基丙酸(3-NP),引起神经细胞中毒或凋亡。图甲表示突触结构,③表示兴奋性神经递质。图乙表示注射生理盐水配制的1ml3-NP(300umol/L)后,小鼠纹状体细胞合成的与凋亡蛋白相关的mRNA(P53)的总含量。请回答。
⑴甲中结构①发生的代谢过程是 ,④(受体)的功能是 。
⑵胆碱酯酶能够分解兴奋性神经递质,而3-NP能抑制胆碱酯酶的合成,则图甲中物质③的含量会 ,将导致下一个神经元 。
⑶图乙同期对照组中应加入 。在神经细胞凋亡过程中直接起作用的细胞器是 。
⑷据图乙推测小鼠纹状体细胞凋亡数目可能在 时段内增加的最多。
玉米籽粒的颜色有黄色、白色和紫色三种。为了解玉米籽粒颜色的遗传方式,研究者设置了以下6组杂交实验,实验结果如下。请分析回答:
第一组 |
第二组 |
第三组 |
第四组 |
第五组 |
第六组 |
|
亲本 组合 |
纯合紫色× 纯合紫色 |
纯合紫色× 纯合黄色 |
纯合黄色× 纯合黄色 |
黄色×黄色 |
紫色×紫色 |
白色×白色 |
F1籽 粒颜色 |
紫色 |
紫色 |
黄色 |
黄色、白色 |
紫色、黄色、 白色 |
白色 |
(1)玉米籽粒的三种颜色互为相对性状。根据前四组的实验结果 (能,不能)确定玉米籽粒颜色由几对基因控制。
(2)若第五组实验的F1籽粒颜色及比例为紫色:黄色:白色=12:3:1,据此推测玉米籽粒的颜色由 对等位基因控制,第五组中F1紫色籽粒的基因型有 种。第五组F1中所有黄色籽粒的玉米自交,后代中白色籽粒的比例应是 。第四组F1籽粒黄色与白色的比例应是 。
(3)玉米植株的叶片伸展度较大,易造成叶片间的相互遮挡,影响对光能的利用率。在玉米田中,偶然发现一株叶片生长紧凑的植株。检验此株玉米叶片紧凑型性状能否遗传,最简便的方法是 (杂交、自交、测交)。若此性状可遗传,则后代出现 。如果实际结果与预期结果相同,则最初紧凑型性状出现的原因可能是 。
小麦旗叶是小麦植株最顶端的一片叶子,科研人员对小麦旗叶发育过程中的光合作用效率进行研究,测定其不同发育阶段净光合速率及相关指标的变化,结果如下表(注:“-”表示未测数据)。请回答下列问题:
叶片发育时期 |
叶面积 (最大面积的%) |
总叶绿素含量 (mg/g·fw) |
气孔相对开放度(%) |
净光合速率(μmolCO2/m2·s) |
|
A |
新叶展开前 |
20 |
- |
- |
-2.7 |
B |
新叶展开中 |
86 |
1.2 |
5.6 |
1.8 |
C |
新叶已成熟 |
100 |
12.7 |
100 |
5.9 |
(1)B时期的净光合速率较低,原因可能是吸收_____________少,影响光合作用过程。
(2)若将A时期的旗叶置于密闭恒温玻璃容器中,给与恒定的光照,一段时间后,A期叶肉细胞中,明显增强的生理活动是____________,导致____________增多。将C时期的旗叶置于密闭恒温玻璃容器内,连续48h测定容器内CO2浓度及植物CO2吸收速率,得到如图所示曲线(整个过程呼吸作用强度恒定)。
(3)曲线分析,实验中由12时到18时叶绿体内C3含量变化是_________;叶绿体利用CO2速率最大的时刻是_________h时。
(4)小麦旗叶因叶面积大、细胞中叶绿体数目较多,叶绿体中基粒数量多,对小麦籽粒的产量有着决定性的作用。科研人员认为,在小麦的灌浆过程中,小麦胚乳中的淀粉主要由旗叶提供。请补充完成以下科研实验设计思路并加以验证。
①在小麦的灌浆期,将旗叶和其他叶片分别包在密闭的透明袋中,分别通入充足的____________和_____________并始终保持25℃及给予合适的光照等条件。
②将小麦培养至籽粒成熟时期收获籽粒。
③检测、测定籽粒胚乳中_____ ____的含量并计算比例。如果________________________,则证明科研人员的认识是正确的。