在充满N2和CO2的密闭容器中,用水培法栽培几株番茄,CO2充足。测得系统的呼吸速率和光合速率变化曲线如右图,请回答问题。
(1)6~8h间,光合速率____(大于、小于)呼吸 速率,容器内的O2含量_____,CO2含量_____,植株干重_______。
(2)9~10h间,光合速率迅速下降,推测最可能发生变化的环境因素是______;10h不再产生ATP的细胞器是_____;若此环境因素维持不变,容器内的O2含量将逐渐下降并完全耗尽,此时另一细胞器即_____停止ATP的合成,_____成为ATP合成的唯一场所。
酵母菌是研究细胞呼吸常用的实验材料。请分析回答:
(1)酵母菌有氧呼吸过程中[H]在处与氧结合生成水,水中的氢来自反应物中的。适宜温度下,在锥形瓶中加入含有酵母菌的葡萄糖溶液并密封(如图1),图2曲线中能正确表示实验结果的是。
(2)某研究小组利用如图3所示装置进行酵母菌细胞呼吸的研究。图中刻度玻璃管可以用来读取液面的高度(假设水压对气体体积变化的影响忽略不计)。
实验步骤:
a.将10 mL酵母菌培养液和10 mL加热煮沸后冷却的酵母菌培养液分别加入甲、乙两个烧杯中。
b.将甲、乙两个烧杯分别放入气密性完好的两个气球中,排尽空气后分别向两个气球内注入等量且适量的氧气,扎紧气球保持密闭状态,再分别放入如图所示实验装置中。
c.两组装置均放入20℃恒温水浴中。从注水口注入等量的温水,调节刻度玻璃管液面至起始刻度。
d.记录实验结果。
实验分析:
①该实验的自变量是_______________________________________________,
因变量是_________________________________________________________。
②实验刚开始的短时间内,两组装置的刻度玻璃管液面均不发生变化的原因分别是:____________________________________________________________;
___________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
③一段时间后,装有甲烧杯的装置中刻度玻璃管液面,原因是_____________________________________________________________
_________________________________________________________________ 。
如图所示为科学家利用番茄叶细胞和马铃薯叶细胞杂交培育“番茄—马铃薯”植株的过程,请回答下列问题。
(1)①②过程使用了________酶,以使植物原生质体相互分离,此处使用的溶液浓度较大,以保证植物细胞会发生________,以保护原生质体不被破坏;在动物细胞培养技术中,使细胞分离开来的酶是_________。
(2)过程③在化学药剂的作用下会发生细胞融合;动物细胞融合的方法与植物细胞不相同的是________。
(3)过程⑤属于脱分化,过程⑥属于再分化,细胞发生分化的根本原因是__________。
(4)植物体细胞杂交的意义是。
在进行DNA亲子鉴定时,需大量的DNA。PCR技术(多聚酶链式反应)可以使样品DNA扩增,获得大量DNA克隆分子。该技术的原理是利用DNA的半保留复制,在试管中进行DNA的人工复制(如图,图中黑色短线是引物)。在很短的时间内将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍,使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体。
(1)图中的变性、延伸分别是指_____________________________________________________________。
(2)假设PCR反应中的DNA模板为P,第一轮循环的产物2个子代DNA为N1,第二轮的产物4个子代DNA为N2,N1、N2中分别含有模板DNA单链的DNA分别有______个、______个。若继续循环,该DNA片段共经过30次循环后能形成_______个DNA片段。
(3)某样品DNA分子中引物之间的序列共含3 000个碱基对,碱基数量满足:=,若经5次循环,至少需要向试管中加入______个腺嘌呤脱氧核苷酸。(不考虑引物所对应的片段)
下图是获得抗虫棉的技术流程示意图。卡那霉素抗性基因(kanr)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。
(1)在该基因工程中,抗虫基因属于,离体棉花叶片组织属于。
(2)在抗虫棉的转基因培养过程中,重组质粒的导入不是直接导入棉花体细胞,而是通过土壤农杆菌间接导入的,这主要是利用了农杆菌对植物和植物的感染能力,因为这些植物体在受到损伤时,伤口处细胞会分泌化合物,吸引农杆菌移向这些细胞,细菌体内的Ti质粒中片段可以转移到棉花细胞并整合到棉花细胞的染色体上。
(3)抗虫基因是否导入棉花细胞,可以通过基因进行检测,抗虫基因是否整合到棉花细胞染色体上可以通过分子杂交检测,抗虫基因是否转录可以通过_______分子杂交检测,抗虫基因是否表达可以通过分子杂交检测,而抗虫棉是否能抗虫的个体检测方法则是进行饲喂实验。
当个体水平检测已经证明抗虫棉具有了抗虫特性后,抗虫棉的子代一般有一部分不具有抗虫特性,这
种现象叫,原因是。
新能源的开发是现代生物工程研究的重要领域,现在许多科学家在研究将木质纤维转化为新的能源——乙醇。下图是工业上利用微生物把纤维素转化为乙醇的基本工作流程,请回答相关问题。
(1)自然界中①环节需要的微生物大多分布在富含纤维素的环境中。将从土壤中获得该微生物方法是用以纤维素为碳源、并加入________的培养基上筛选周围有________的菌落。
(2)如上所述的筛选中获得了三个菌落,对它们分别培养,并完成环节②。在三种等量酶液中酶蛋白浓度相同时,三种酶液的活性不一定相同,可以通过_________________________________进行定量测定。
(3)根据测定结果,①环节常选择毛霉,则②中获得的酶是______酶。该酶至少包括__________三个组分。
(4)生产中可以满足④环节的常见菌种是________,为了确保获得产物乙醇,⑤环节要注意保证无氧条件,④过程要注意避免________________。
(5)该技术虽然有广阔的前景,但存在酶的成本高等问题,为了降低成本主要从以下几方面入手改进该过程。首先要通过______________等技术手段对产酶微生物改造,提高酶的产量。其次,可利用______________等技术使酶能够重复利用。