图一表示土壤中镉化物严重污染地区,通过栽种吸镉植物回收镉化物的实验流程;图二表示两种植物对土壤中镉化物吸收能力的测试结果及干物质燃烧的气化温度。已知镉化物的气化温度420℃。请回答。
(1)土壤中的重金属可以通过 逐级富集,从而危及人类的健康。
(2)研究表明,某些植物能促使吸收来的重金属与 、有机酸等结合而分别沉积到细胞壁和液泡等处,并依靠 (细胞结构)的功能,使污染物与体内的敏感分子或部位隔离,不干扰正常的细胞代谢。对栽培的此类植物要及时收割,否则,植物体内的重金属可能通过 等途径重返土壤中。
(3)如果图中气体过量排放至大气,将加剧 等全球性生态环境问题。部分气体及灰分物质重新进入栽培区再度被利用的过程体现了生态系统的 功能。
(4)两种植物的根对镉化物吸收有差异的具体原因是细胞膜上 。你认为治理并回收镉化物适宜选择的植物是 ,理由有 。
如图甲表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO2浓度的变化,图乙曲线a表示某种植物在20℃、CO2浓度为0.03%的环境中随着光照强度的变化光合作用合成量的变化,在B点时改变条件,结果发生了如曲线b所示的变化。请分析回答下列问题:
(1)图甲中,在一昼夜中CO2浓度最高和最低的两个时间点即a时和b时,植物的光合作用强度(填“大于、等于或小于”)呼吸作用强度。
(2)分析图乙中的B点,改变的某种条件并叙述原因是(列举一种情况即可)。
(3)图丁中在5℃时光合作用制造的有机物量是呼吸消耗有机物量的倍。
(4)如果在图乙C点时温度降低10℃,则曲线有何变化?请在图丙中表示出来。
2007年诺贝尔生理学或医学奖授予马里奥·卡佩基等三位科学家,以表彰他们“在涉及胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面的一系列突破性发现”。这些发现导致了“基因敲除”技术(通常叫基因打靶)的出现,利用这一技术可以准确地“敲除”DNA分子上的特定基因,从而为研究基因功能开辟了新途径。该技术的过程大致如下:
第一步:分离胚胎干细胞。从小鼠囊胚中分离出胚胎干细胞,在培养基中扩增。这些细胞中需要改造的基因称为“靶基因”。
第二步:突变DNA的体外构建。获取与靶基因同源的DNA片断,利用基因工程技术在该DNA片段上插入neoR基因(新霉素抗性基因),使该片段上的靶基因失活。
第三步:突变DNA与靶基因互换。将体外构建的突变DNA转移入胚胎干细胞,再通过同源互换,用失活靶基因取代两个正常靶基因中的一个,完成对胚胎干细胞的基因改造。
第四步:将第三步处理后的胚胎干细胞,转移到添加新霉素的培养基中筛选培养。
其基本原理如下图所示:
请根据上述资料,回答下列问题:
⑴“基因敲除技术”以胚胎干细胞作为对象是因为胚胎干细胞具有性。
⑵在第三步中,涉及的变异类型是。
⑶在靶基因中插入neoR基因的目的是。
⑷假设经过上图表示的过程,研究者成功获得一枚“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞,并培育成一只雌性克隆小鼠,则:
①该克隆小鼠的后代是否都含有neoR基因,为什么?________,____________________________________________________________________。
②该克隆小鼠(填“是”或“否”)已经满足研究者对靶基因进行功能研究的需要?如果是,说明理由。如果否,简述如何利用上述小鼠才能获得符合需要的小鼠。理由或简述如何才能获得符合需要的小鼠:
。
③若该克隆雌鼠与普通小鼠交配,理论上该克隆雌鼠产下抗新霉素小鼠与不抗新霉素小鼠的比例为_________。若该克隆雌鼠产下的后代小鼠足以满足实验要求,请以F1为实验材料,设计一实验方案,通过一代杂交实验,来确定新霉素抗性基因是导入到常染色体,还是导入到X染色体上。(要求写出用来杂交的F1性状及杂交后一代的性状及相应结论)。
杂交方案:________________________________ _____;
结果和结论:
_________________________________________________________________________
(1)下表表示果蝇(2N=8)6个品系(都是纯系)的性状和携带这些基因的染色体,品系②-⑥都只有一个突变性状,其它性状都正常,且和野生型一致。请回答下列问题:
品系 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
性状 |
野生型 |
残翅 |
黑身 |
白眼 |
棕眼 |
紫眼 |
染色体 |
Ⅱ(v基因) |
Ⅱ(b基因) |
X(r基因) |
Ⅲ |
Ⅱ |
研究伴性遗传时,在上表中选择(用数字表示)品系之间杂交最恰当;
用常染色体上的基因通过翅和眼的性状确立自由组合定律的实验时,选择(用数字表示)品系之间杂交最恰当。
(2)两只灰身红眼雌、雄果蝇杂交得到以下类型和数量的子代。
灰身红眼 |
灰身白眼 |
黑身红眼 |
黑身白眼 |
|
雄蝇 |
152 |
148 |
48 |
52 |
雌蝇 |
297 |
O |
101 |
O |
①两只灰身红眼亲本的基因型为和。
②让子代中灰身雄蝇与黑身雌蝇杂交,后代中黑身果蝇所占比例为。
③让子代中全部的红眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配,后代的表现型是,其理论上的比例是。
分析有关植物光合作用的资料,回答问题。
Ⅰ(每空1分)在一定浓度的CO2和适当的温度条件下,测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率,结果如下表,据表中数据回答问题。
光合速率与呼吸速率相等时光照强度(千勒克司) |
光饱和时光照强度(千勒克司) |
光饱和时CO2吸收量(mg/100cm2叶·小时) |
黑暗条件下CO2释放(mg/100cm2叶·小时) |
|
A植物 |
1 |
3 |
11 |
5.5 |
B植物 |
3 |
9 |
30 |
15 |
(1)与B植物相比,A植物是在光照条件下生长的植物,判断的依据是。
(2)当光照强度超过9千勒克司时,B植物光合速率,此时限制光合速率的主要外因是,造成这种现象的实质是跟不上反应。
(3)当光照强度为9千勒克司时,B植物的总光合速率是(mg CO2/100 cm2叶·小时)。
(4)光合速率也受光合产物从叶中输出速率的影响。某植物正处于结果期,如右图①。若只留一张叶片,其他叶片全部摘除,如右图②,则留下叶片的光合速率,原因是。
Ⅱ(每空2分)某研究小组用番茄进行光合作用实验,采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定。其原理是:将对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不做处理,并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水、或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理)阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后,在A、B的对应部位截取同等面积的叶片,烘干称重(mg),获得相应数据,分别记为MA、MB。
(1)请设计一张表格用于记录实验数据(假设实验选定的叶片数目为3)。
(2)请计算出B叶片被截取部分在单位时间的光合作用强度=,(其单位是mg/h)
动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶,能催化1 mol谷氨酸分解为1 mol r一氨基丁酸和1 molC02。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后,在最适条件下,对该酶的催化反应过程进行研究,结果见图A和图B。根据以上实验结果,回答下列问题:
(1)A图中曲线表示产物CO2浓度随时间变化的曲线,则该因变量为。
(2)针对图B的结果,你认为该实验最初探究的问题可能是。
(3)若将反应中谷氨酸脱羧酶含量增加一倍,请在图A中画出CO2浓度随时间变化的曲线(用“1”标注)。
(4)重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合,不可解离,可迅速使酶失活。在反应物浓度过量的条件下,向反应混合物中加人一定量的重金属离子后,请在图B中画出酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线(用“2”标注)。
(5)若将反应条件中的温度升高10℃(酶的结构没有受到破坏),请在图A中画出CO2浓度随时间变化的曲线(用“3”标注)。