植物细胞受损后通常会释放出酚氧化酶,使无色的酚氧化生成褐色的物质,多酚氧化酶是引起果蔬酶促褐变的主要酶类,是引起果汁褐变的最主要因素。人们利用酚氧化酶的功能和特性加工制作商品。阅读下列材料,回答下列问题。
(1)酚氧化酶与酚类底物分别储存在细胞的不同结构中。能实现分类存放,是因为细胞内具有________系统,组成该系统的结构具有的功能特性是________。茶叶细胞中也存在众多种类的酚类物质与酚氧化酶。茶叶制作工艺中:有手工或机械揉搓、热锅高温炒制、晒干、炒干等方法。其中,绿茶制取过程中必须先进行热锅高温炒制工艺过程(提示:绿茶颜色为绿色),这一过程的目的是_______________。
(2)把含有酚氧化酶的提取液作如下表的处理,完成下列问题。
步骤 试管 |
①酚氧化酶提取液的处理 |
②加入 缓冲液 |
③加入酚 类底物 |
实验后 的颜色 |
A |
不作处理 |
2 mL |
2 mL |
褐色 |
B |
加入蛋白酶,10分钟 |
2 mL |
2 mL |
无色 |
C |
加入三氯乙酸 (强酸),10分钟 |
2 mL |
2 mL |
__?__ |
推测实验后,试管C中的颜色是无色。试管A、C对照,你能提出什么结论?________________:试管A、B对照,说明酚氢化酶的化学本质是________。
(3)基因工程已应用在抗褐变品种的改良上,目前比较成功的是反义RNA技术(反义RNA可直接作用于靶mRNA的SD序列和部分编码区,直接抑制翻译)。有人将一段cDNA片段通过________的方法导入马铃薯的细胞中,并表达得到反义的RNA,结果块茎中的酚类物质氧化受阻,表皮被擦破后不发生褐变。你认为反义RNA发挥作用的原因可能是________________________。
某种酶的活性(可用单位时间产物的生成量表示)与温度的关系如下图所示。请回答一组相关的问题。
(1)在t1和t5的温度环境中,该酶的活性都极低。这两种环境中酶结构上的主要区别是温度达到t5时。
(2)已知经过t2温度处理的该酶,当温度提高到t3时,其活性随着提高;但不知道经过t4温度处理的酶,当温度降低到t3时,其活性是否可以恢复到较高水平。请完成以下实验设计,对后一个问题进行探究。
①取3支试管,编号为A、B、C,各加入适宜浓度的该酶溶液1mL。将A和B设为对照组,分别在温度为t3、t4水浴装置中保温10 min;将C作为实验组,其温度处理应是先在中水浴保温5 min,然后再转移到中水浴保温5 min。
②另取适宜浓度的反应物溶液各2mL,分别加入a、b、c的三支试管中,依次在温水中保温5min。
③分别将a、b、c中的溶液对应加入A、B、C内,振荡摇匀后依次在各自温度环境中保温10min,检测各试管中产物的量,记录,比较。
④结果预测与分析:
如果,则说明随着温度由t4降低,该酶的活性可以恢复;
如果,则说明随着温度由t4降低,该酶的活性不能恢复。
(3)本实验需要控制的无关变量有___________________________________。(至少写2点)。
下列是遗传学方面的相关问题,请回答。
(1)在格里菲斯的肺炎双球菌实验中,将S型细菌加热杀死的过程中,其蛋白质变性失活,用双缩脲试剂检验(能/不能)呈现紫色;但是S型细菌加热杀死的过程中,其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性,这体现了DNA分子结构的性。
(2)视网膜色素变性病是一种单基因遗传病,是影响人类健康的重要因素之一。
①为确定其遗传方式,请用小鼠进行杂交实验,根据实验结果与结论完成以下内容。
实验材料:选择亲本为小鼠杂交;杂交方法:。
实验结果:子一代表现型均正常;结论:遗传方式为常染色体上隐性遗传。
②现有一遗传病家庭,女儿患病,其父母和弟弟的表现型均正常。母亲的基因型是(用A、a表示);若弟弟与人群中表现型正常的女性结婚,其子女患病的概率是(假设人群中携带者的概率约2/65。结果用分数表示)。在人群中男女患该病的概率相等,原因是男性在形成生殖细胞时自由组合。
③视网膜色素变性病也有发生在X染色体上的隐性遗传,若用荧光分子标记法检测,女性患者体细胞在有丝分裂中期有 个荧光点。
Ⅱ.试管婴儿技术是指采用人工方法将卵子与精子从人体内取出并在体外受精,发育成胚胎后,再移植回母体子宫内,以达到受孕目的的一种技术。
(1)顺利受精必须满足的两个条件:一是来自父方的精子要进行获能处理,二是来自母方的卵母细胞要才能受精。
(2)(填生物技术)是培育试管婴儿的最后一道工序。一般来说,该技术操作比较适合的时期是,若在该时期用胚胎分割技术是获得双胞胎时,必须注意要将均等分割。
下图表示在适宜的温度下测定金鱼藻光合作用强度装置(氧气传感器可监测氧气浓度的相对变化量)。在不同光质条件下光照1小时后氧气的浓度变化相对量如下表:
注:O2相对变化量,+ 表示增加,— 表示减少
(1)该实验的目的是,第9组的作用是,实验中加入NaHCO3溶液的作用是。
(2)在绿光条件下,金鱼藻叶肉细胞产生ATP的场所有,如果由绿光突然转换为红光,则此时刻其叶肉细胞中C5的浓度将。
(3)在黄光条件下,该植物经过1小时光合作用,产生氧气总量相对值是,此时发生在类囊体薄膜上的物质转变是。
(4)根据此实验,在大棚种菜时需要用的玻璃。
Ⅰ、拟南芥的A基因位于1号染色体上,影响减数分裂时染色体交换频率,a基因无此功能;B基因位于5号染色体上,使来自同一个花粉母细胞的四个花粉粒分离,b基因无此功能。用植株甲(AaBB)与植株乙(AAbb)作为亲本进行杂交实验,在F2中获得了所需的植株丙(aabb)。
(1)a基因是通过将TDNA插入到A基因中获得的,要确定TDNA插入位置时,应从下图中选择的引物组合是________。
注:I 、II、 III 为引物
(2)杂交前,乙的1号染色体上整合了荧光蛋白基因C、R。两代后,丙获得C、R基因(图2)。带有C、R基因的花粉粒能分别呈现出蓝色、红色荧光。
①丙获得了C、R基因是由于它的亲代中的___在减数分裂形成配子时发生了染色体交换。
②丙的花粉母细胞进行减数分裂时,若染色体在C和R基因位点间只发生一次交换,则产生的四个花粉粒呈现出的颜色分别是________________________。
Ⅱ、有一果蝇品系,其一种突变体的X染色体上存在ClB区段(用XClB表示)。B基因表现显性棒眼性状;l基因的纯合子在胚胎期死亡(XClBXClB与XClBY不能存活);ClB存在时,X染色体间非姐妹染色单体不发生交换;正常果蝇X染色体无ClB区段(用X+表示)。 请回答下列问题:
上图是研究X射线对正常眼果蝇X染色体诱变示意图。为了鉴定X染色体上正常眼基因是否发生隐性突变,需用正常眼雄果蝇与F1中____果蝇杂交,X染色体的诱变类型能在其杂交后代_____果蝇中直接显现出来,且杂交后代中雄果蝇X染色体来源于________。
下图表示某高等植物细胞中基因表达的过程,“→”表示物质转移的路径和方向,请仔细观察和分析图解,并回答下列问题:
(1)图中rbcs基因表达的产物是SSU,Cab基因表达的产物是LHCP。在基因表达的过程中,图中的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表的物质或结构依次为________________________________。
(2)图中Ⅴ是叶绿体中的小型环状DNA,Ⅴ上的基因表达的产物是LUS,物质Ⅵ具有催化某种高分子物质合成的作用,则Ⅵ是________。
(3)据图可知,基因表达过程中转录发生的细胞部位是________,翻译发生的细胞部位是________。
(4)据图可知,合成的LHCP参与光合作用的________反应。