某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬-优题课

某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后糖产生。回答下列问题。

（1）叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是　　（答出1种即可）。叶绿体中光合色素分布　　上，其中类胡萝卜素主要吸收　　（填“蓝紫光”“红光”或“绿光”）。

（2）将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下悬浮液中不能产生糖，原因是　　。

（3）叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果。

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科目生物题型实验题难度中等

当植物吸收的光能过多时，过剩的光能会对光反应阶段的 $P S Ⅱ$ 复合体（ $P S Ⅱ$ ）造成损伤，使 $P S Ⅱ$ 活性降低，进而导致光合作用强度减弱。细胞可通过非光化学淬灭（ $N P Q$ ）将过剩的光能耗散，减少多余光能对 $P S Ⅱ$ 的损伤。已知拟南芥的 $H$ 蛋白有 $2$ 个功能：①修复损伤的 $P S Ⅱ$ ；②参与 $N P Q$ 的调节。科研人员以拟南芥的野生型和H基因缺失突变体为材料进行了相关实验，结果如图所示。实验中强光照射时对野生型和突变体光照的强度相同，且强光对二者的 $P S Ⅱ$ 均造成了损伤。

（1）该实验的自变量为＿＿＿＿＿＿。该实验的无关变量中，影响光合作用强度的主要环境因素有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（答出2个因素即可）。

（2）根据本实验，＿＿＿＿＿＿（填“能”或“不能”）比较出强光照射下突变体与野生型的 $P S Ⅱ$ 活性强弱，理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）据图分析，与野生型相比，强光照射下突变体中流向光合作用的能量＿＿＿＿＿＿（填“多”或“少”）。若测得突变体的暗反应强度高于野生型，根据本实验推测，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

为了将某纳米抗体和绿色荧光蛋白基因融合表达，运用重组酶技术构建质粒，如图1所示。请回答下列问题：

（1）分别进行 $P C R$ 扩增片段 $F 1$ 与片段 $F 2$ 时，配制的两个反应体系中不同的有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，扩增程序中最主要的不同是＿＿＿＿＿＿。

（2）有关基因序列如图2。引物 $F 2 ﹣ F 、 F 1 ﹣ R$ 应在下列选项中选用＿＿＿＿＿＿。

A．	$A T G G T G ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ C A A C C A$
B．	$T G G T T G ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ C A C C A T$
C．	$G A C G A G ﹣ ﹣ ﹣ C T G C A G$
D．	$C T G C A G ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ C T C G T C$

（3）将 $P C R$ 产物片段与线性质粒载体混合后，在重组酶作用下可形成环化质粒，直接用于转化细菌。这一过程与传统重组质粒构建过程相比，无需使用的酶主要有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4）转化后的大肠杆菌需采用含有抗生素的培养基筛选，下列叙述错误的有＿＿＿＿＿＿。

A．	稀释涂布平板需控制每个平板 $30 ～ 300$ 个菌落
B．	抗性平板上未长出菌落的原因一般是培养基温度太高
C．	抗性平板上常常会出现大量杂菌形成的菌落
D．	抗性平板上长出的单菌落无需进一步划线纯化

（5）为了验证平板上菌落中的质粒是否符合设计，用不同菌落的质粒为模板，用引物 $F 1 ﹣ F$ 和 $F 2 ﹣ R$ 进行了 $P C R$ 扩增，质粒 $P 1 ～ P 4$ 的扩增产物电泳结果如图3。根据图中结果判断，可以舍弃的质粒有＿＿＿＿＿＿。

（6）对于 $P C R$ 产物电泳结果符合预期的质粒，通常需进一步通过基因测序确认，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

糖尿病显著增加认知障碍发生的风险。研究团队发现在胰岛素抵抗（ $I R$ ）状态下脂肪组织释放的外必囊泡（ $A T ﹣ E V$ ）中有高含量的 $m i R ﹣ 9 ﹣ 3 p$ （一种 $m i R N A$ ），使神经细胞结构功能改变，导致认知水平降低。图1示 $I R$ 鼠脂肪组织与大脑信息交流机制。

请回答下列问题：

（1）当神经冲动传导至①时，轴突末梢内的＿＿＿＿＿＿移至突触前膜处释放神经递质，与突触后膜的受体结合，使＿＿＿＿＿＿打开，突触后膜电位升高。若突触间隙 $K^{+}$ 浓度升高，则突触后膜静息电位绝对值＿＿＿＿＿＿。

（2）脂肪组织参与体内血糖调节，在胰岛素调控作用下可以通过＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿降低血糖浓度， $I R$ 状态下由于脂肪细胞的胰岛素受体＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，降血糖作用被削弱。图1中由②释放的③经体液运输至脑部， $m i R ﹣ 9 ﹣ 3 p$ 进入神经细胞，抑制细胞内＿＿＿＿＿＿。

（3）为研究 $m i R ﹣ 9 ﹣ 3 p$ 对突触的影响，采集正常鼠和 $I R$ 鼠的 $A T ﹣ E V$ 置于缓冲液中，分别注入 $b 、 c$ 组实验鼠， $a$ 组的处理是＿＿＿＿＿＿。 $2$ 周后检测实验鼠海马突触数量，结果如图2。分析图中数据并给出结论：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4）为研究抑制 $m i R ﹣ 9 ﹣ 3 p$ 可否改善 $I R$ 引起的认知障碍症状，运用腺病毒载体将 $m i R ﹣ 9 ﹣ 3 p$ 抑制剂导入实验鼠。导入该抑制剂后，需测定对照和实验组 $m i R ﹣ 9 ﹣ 3 p$ 含量，还需通过实验检测＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

帕金森综合征是一种神经退行性疾病，神经元中 $α ﹣ S y n u c l e i n$ 蛋白聚积是主要致病因素。研究发现患者普遍存在溶酶体膜蛋白 $T M E M 175$ 变异，如图所示。为探究 $T M E M 175$ 蛋白在该病发生中的作用，进行了一系列研究。请回答下列问题：

（1）帕金森综合征患者 $T M E M 175$ 蛋白的第 $41$ 位氨基酸由天冬氨酸突变为丙氨酸，说明 $T M E M 175$ 基因发生＿＿＿＿＿＿而突变，神经元中发生的这种突变＿＿＿＿＿＿（从“能”“不能”“不一定”中选填）遗传。

（2）突变的 $T M E M 175$ 基因在细胞核中以＿＿＿＿＿＿为原料，由 $R N A$ 聚合酶催化形成＿＿＿＿＿＿键，不断延伸合成 $m R N A$ 。

（3） $m R N A$ 转移到细胞质中，与＿＿＿＿＿＿结合，合成一段肽链后转移到粗面内质网上继续合成，再由囊泡包裹沿着细胞质中的＿＿＿＿＿＿由内质网到达高尔基体。突变的 $T M E M 175$ 基因合成的肽链由于氨基酸之间作用的变化使肽链的＿＿＿＿＿＿改变，从而影响 $T M E M 175$ 蛋白的功能。

（4）基因敲除等实验发现 $T M E M 175$ 蛋白参与溶酶体内酸碱稳态调节。如图1所示，溶酶体膜的＿＿＿＿＿＿对 $H^{+}$ 具有屏障作用，膜上的 $H^{+}$ 转运蛋白将 $H^{+}$ 以＿＿＿＿＿＿的方式运入溶酶体，使溶酶体内 $p H$ 小于细胞质基质。 $T M E M 175$ 蛋白可将 $H^{+}$ 运出，维持溶酶体内 $p H$ 约为 $4.6$ 。据图2分析， $T M E M 175$ 蛋白变异将影响溶酶体的功能，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（5）综上推测， $T M E M 175$ 蛋白变异是引起 $α ﹣ S y n u c l e i n$ 蛋白聚积致病的原因，理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

气孔对植物的气体交换和水分代谢至关重要，气孔运动具有复杂的调控机制。图1所示为叶片气孔保卫细胞和相邻叶肉细胞中部分的结构和物质代谢途径。①～④表示场所。请回答下列问题：

（1）光照下，光驱动产生的 $N A D P H$ 主要出现在＿＿＿＿＿＿（从①～④中选填）； $N A D P H$ 可用于 $C O_{2}$ 固定产物的还原，其场所有＿＿＿＿＿＿（从①～④中选填）。液泡中与气孔开闭相关的主要成分有 $H_{2} O$ 、＿＿＿＿＿＿（填写2种）等。

（2）研究证实气孔运动需要 $A T P$ ，产生 $A T P$ 的场所有＿＿＿＿＿＿（从①～④中选填）。保卫细胞中的糖分解为 $P E P$ ， $P E P$ 再转化为＿＿＿＿＿＿进入线粒体，经过 $T C A$ 循环产生的＿＿＿＿＿＿最终通过电子传递链氧化产生 $A T P$ 。

（3）蓝光可刺激气孔张开，其机理是蓝光激活质膜上的 $A H A$ ，消耗 $A T P$ 将 $H^{+}$ 泵出膜外，形成跨膜的＿＿＿＿＿＿，驱动细胞吸收 $K^{+}$ 等离子。

（4）细胞中的 $P E P$ 可以在酶作用下合成四碳酸 $O A A$ ，并进一步转化成 $M a l$ ，使细胞内水势下降（溶质浓度提高），导致保卫细胞＿＿＿＿＿＿，促进气孔张开。

（5）保卫细胞叶绿体中的淀粉合成和分解与气孔开闭有关，为了研究淀粉合成与细胞质中 $A T P$ 的关系，对拟南芥野生型 $W T$ 和 $N T T$ 突变 $n t t l$ （叶绿体失去运入 $A T P$ 的能力）保卫细胞的淀粉粒进行了研究，其大小的变化如图2。下列相关叙述合理的有＿＿＿＿＿＿。

A．	淀粉大量合成需要依赖呼吸作用提供 $A T P$
B．	光照诱导 $W T$ 气孔张开与叶绿体淀粉的水解有关
C．	光照条件下突变体 $n t t l$ 几乎不能进行光合作用
D．	长时间光照可使 $W T$ 叶绿体积累较多的淀粉