为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响,研究者选取至少具有10个棉铃的植株,去除不同比例棉铃,3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如下图。
(1)光合作用过程中,碳反应利用光反应产生的ATP和 ,在 中将CO2 转化为三碳糖,进而形成淀粉和蔗糖。
(2)由图1可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片光合速率 。本实验中对照组(空白对照组)植株的CO2固定速率相对值是 。
(3)由图2可知,去除棉铃后,植株叶片中 的含量增加。已知叶片光合产物会被输出叶片到棉铃等器官并被利用,因此去除棉铃后,叶片光合产物利用量减少, 降低,进而在叶片中积累。
(4)综合上述结果可推测,叶片中光合产物的积累会 光合作用。
(5)一种验证上述推测的方法为:去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理,使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官,检测未遮光叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除
棉铃植株的叶片相比,若检测结果是 ,则支持上述推测。
(5分)我国中科院上海生化所于1982年5月合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽,下面是它的结构简式。
请根据此化合物的结构分析回答:
(1)该化合物有__________个氨基和__________个羧基。
(2)该化合物叫__________肽,各个氨基酸之间以 连接,这种化学连接的结构可以简写成 。
(7分)随着技术的发展,固定化酶和固定化细胞技术日益广泛地应用于生产实践,如在利用玉米秸秆生产燃料酒精的工艺中(如下图),玉米秸秆的预处理、水解过程中就应用了固定化纤维素酶,使玉米秸秆转化为发酵所需的葡萄糖。
某工厂技术人员拟在糠液发酵生成酒精的流程中使用固定化酵母菌。
(1)玉米秸秆的预处理、水解过程一般不用固定化细胞技术,原因是。
(2)固定化酵母细胞过程中,氯化钙的作用是,若配制的海藻酸钠溶液浓度过低,会导致。
(3)技术人员在试验中,将活化的鲜酵母换成相当量的酵母菌凝胶珠(质量优良),其他条件保持不变,结果发现,酒精生产时间延长,产量降低。技术人员分析后认为,由于固定化细胞在存在状态上与游离的细胞不同,其最适pH可能发生了变化。某同学进行固定化酵母细胞的最适pH是否改变的实验探究,实验设计思路如下。
实验步骤:
实验用具:烧杯、右图装置若干套、活化的鲜酵母液、同种酵母菌制成的凝胶珠、适宜浓度的葡萄糖液、配制好的pH分别为4、5、6、7、8的缓冲液。
①取右图装置5套,加入等量的葡萄糖液,编号A、B、C、D、E;
②调节各锥形瓶中葡萄糖液pH分别为4、5、6、7、8;
③各锥形瓶加入等量的酵母菌凝胶珠;
④放在相同的适宜条件下,一段时间后观察并记录各瓶红色液滴移动距离。
上述设计的实验步骤存在着两处明显的问题,请指出并改正:
按改正后的实验步骤,设计实验结果记录表。
(8分)人血中提取的血清白蛋白在临床上需求量很大,由于人类免疫缺陷病毒(HIV)等病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重。通过一定的生物工程技术,将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白就成为可能。大致过
程如下:
a.采集良种供体奶牛的卵母细胞和精液,通过体外受精形成受精卵,进行体外培养形成胚胎,然后再选出雌性奶牛胚胎供进一步使用。
b.将人体血清白蛋白基因导入雌性奶牛胚胎细胞,形成细胞①;
c.取出细胞①的细胞核,注入去核奶牛卵细胞中,形成细胞②;
d.电脉冲刺激细胞②促使其形成早期胚胎;
e.将早期胚胎移植到母牛的子宫内,最终发育成转基因小牛。
请回答下列问题:
(1)一般情况下,良种奶牛所产生的能用于体外受精的卵母细胞数量很少,往往给雌牛注射激素,使其超数排卵。
(2)采集的精子必须经过作用,才能进行受精作用。
(3)细胞①和②中(①、②)实现了基因重组。
(4)在实验过程a中要选择“雌性奶牛胚胎”的原因是。
(5)运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞(ES细胞),培养过程如下:早期胚胎→内细胞团→胚胎干细胞。在培养过程中,必须用处理内细胞团,使之分散成单个细胞。胚胎干细胞的结构特点是。若想获取更多的基因型相同的小牛,应采取技术。在培养动物细胞时,培养液中加抗生素的目的是。
(7分)某研究小组进行了甲型H1N1流感病毒的疫苗研制工作,下图为他们前期研究工作的简要操作流程图:
(1)实验步骤①所代表的反应过程是;在步骤②之前扩增H基因常采用的方法与体内DNA复制相比,反应体系需加入和
等。
(2)某志愿者接种甲型H1Nl流感疫苗后,体内细胞可增殖分化形成
细胞,从而产生抗体。
(3)机体能合成数百万种特异性抗体,抗体种类如此多的原因是其结构中的。
(4)在炎热的夏季,山西某地在未执行冷藏要求的情况下运输甲型H1N1流感疫苗,结果导
致给学生注射的甲型H1N1流感疫苗无效,请分析疫苗失活的主要原因是
(8分)应用基因工程技术可以获得人们需要的生物新品种或新产品。请根据资料和图解
回答下列问题:
资料1:蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”,有着超强的抗张强度。可制成防弹背心、降落伞绳等。蜘蛛丝还可被制成人造韧带和人造肌腱。科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法——培育转基因蜘蛛羊。
资料2:注射疫苗往往会在儿童和部分成年人身上引起痛苦。将疫苗藏身水果蔬菜中,人们在食用这些转基因植物的同时也获得免疫力,因而无需免疫接种,这一新概念将引起疫苗研究的一场革命。
(1)过程①⑤所需要的工具酶有,构建的蜘蛛丝蛋白基因表达载体一般由、、启动子、终止子等部分组成。
(2)过程②将重组质粒导入山羊受体细胞时,采用最多也最有效的方法是。通过①~④过程培育的蜘蛛羊可以作为乳腺生物反应器,从中提取所需要的蜘蛛丝蛋白。
(3)如果将过程③获得的早期胚胎进行如图分割,则操作正确的是。
(4)通过⑤⑥⑦培育转基因莴苣,相比诱变育种和杂交育种方法,具有和等突出优点。