※题型：实验题※知识点：实验题※试题难度：中等 世纪 年代,科研人员利用红外线 CO 分析技术研究烟草、大豆等作物的光合动态,发现这些作物的叶照光后移至黑暗环境,短时间内 ( 约 分钟 ) 出现 C O 释放量急剧增高 的现象,随后释放量减少至与黑暗环境一致。由此科研人员提出, 植物的 叶肉 细胞 在 光下 必有一个与呼吸作用不同的生理过程,即 在光照下 叶肉 细胞吸收 O ,释放 CO 由于这种反应需叶绿体参与,并与光合作用同时发生,故称光呼吸。 光呼吸过程简图 光呼吸现象存在的根本原因在于 Rubisco 是一个双功能的酶, 具有催化羧化反应和加氧反应两种功能 其催化方向取决于 CO 和 O 的浓度。当 CO 浓度高而 O 浓度低时, RuBP ( 5- 二磷酸核酮糖, C ) 与进入叶绿体的 CO 结合, 经此酶催化生成 分子的 PGA ( 3- 磷酸甘油酸, C ) ,进行光合作用 ; 反之, RuBP 与 O 在此酶催化下生成 分子 PGA 和 分子 PG ( 2- 磷酸乙醇酸, C ) ,后者在相关酶的作用下 生 成乙醇酸 ( 光呼吸的底物 ) ,通过光呼吸代谢循环合成 PGA ,重新加入卡尔文循环,而 1/4 的 PG 则以 CO 的形式释放。 有人认为光呼吸将植物体已固定的 CO 又 释放出来 而 CO 重新 利用 又需要消耗 ATP 和 [H] 因 此认为 光呼吸是 地球上最浪费能源的一个过程,限制了作物产量。 近年来,科研人员发现若 较长时间或较大程度的抑制光呼吸,植物均不能正常生长甚至死亡。有数据表明 PG 是叶片中的一种有害产物,其合成与 Rubisco 具有羧化和加氧反应的特性有关,而光呼吸可清除 PG 。同时植物体在低浓度 CO 情况下,叶绿体内 NADPH/NADP +
比值较高,会导致更多自由基生成,使叶绿体的结构和功能受到损伤。光呼吸可使 CO 不断释放,并在叶绿体中重新被固定,有助于降低自由基的形成,从而起保护作用。 1.Rubisco是一种存在于的酶,在光照条件下,可以催化RuBP与CO2生成PGA,再利用光反应产生的将其还原;也可以催化RuBP与O2反应,推测O2与CO2比值时,有利于光呼吸而不利于光合作用。通过光呼吸可以将Rubisco催化产生PG中(用比值表示)的碳重新利用,从而将光呼吸所造成的负面效应最小化。2.比较细胞呼吸和光呼吸的区别,写出你进行比较的角度(至少写出三个方面)。3.请写出验证植物存在光呼吸现象的实验设计思路,并将预期实验结果绘制在给定的坐标系中。
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答案 解析 略
※题型：填空题※知识点：填空题※试题难度：中等 细胞周期受到一系列分子的精确调控,调控异常会引起细胞增殖异常,从而导致肿瘤的发生。 S 蛋白与肿瘤的发生发展密切相关,为研究 S 蛋白对肿瘤细胞有丝分裂是否具有调控作用,实验人员做了以下探索: 1.获得能表达融合蛋白(GFP-H2B)的人宫颈癌(Hela)细胞:染色体(质)的主要成分是和蛋白质,H2B是染色体中的一种蛋白;GFP是一种绿色荧光蛋白(利用荧光显微镜可以观察活细胞中GFP发出的荧光)。将含融合基因的导入Hela细胞,使其能表达GFP-H2B,用于连续观察活细胞中,从而判断细胞所处的时期,进而得出分裂各时期持续的时间。2.干扰癌细胞中S蛋白的表达:将Hela-GFP-H2B细胞接种在细胞培养板的2个孔中,实验组加入能与S基因mRNA互补配对的siRNA,对照组应加入;24h后,检测S蛋白的含量,结果如图。实验结果表明,。2+M+G1)的时间总和,使细胞都停留在S期;解除:更换正常的新鲜培养液,培养的时间应控制在范围之间;阻断II:处理与阻断I相同。经过以上处理后,所有细胞都停留在细胞周期的某一时刻,请用在图d中标出,而实现细胞周期的同步化。4.活细胞成像,测定细胞分裂期的时间:对上述同步化处理的两组细胞放入正常培养液中培养7h,再用荧光显微镜对各组细胞的有丝分裂期进程进行图像采集,5min采集一次图像,部分结果如下:
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答案 解析 略
※题型：实验题※知识点：实验题※试题难度：中等 T 噬菌体中双链 DNA 分子的某一片段可发生多种突变。 T 噬菌体这一片段发生突变的所有突变型独立感染大肠杆菌后,均丧失产生子代的能力。 1.T4噬菌体基因的基本单位是。T4噬菌体侵染大肠杆菌时,将DNA注入到大肠杆菌细胞内,经和过程,利用提供的物质合成蛋白质,用以产生子代噬菌体。2.现有仅一个位点发生突变的T4噬菌体的三种突变型(突变体甲、乙、丙)。突变型噬菌体成对组合同时感染大肠杆菌,两噬菌体在大肠杆菌细胞内产生的蛋白质可以共用;两个噬菌体的DNA会有类似真核生物有性生殖中遗传物质交叉互换的过程。 style="VERTICAL-ALIGN:middl;VERTICAL-ALIGN:middle;">实验发现: ①甲与乙同时感染大肠杆菌,产生了子代噬菌体,表明甲、乙中的相应突变基因之间的关系为。②甲与丙同时感染大肠杆菌,大多数情况下不能产生子代噬菌体。表明两突变体产生的蛋白质(填写“能”或“不能”)相互弥补缺陷,故甲、丙的相应突变基因是由突变来的。通过上述实验现象可以看出,一个基因中(可以/不可以)发生多个突变。③甲与丙同时感染大肠杆菌后,偶尔也会产生子代噬菌体。原因是两个突变体的DNA之间发生片段的交换,使得其中一个噬菌体的DNA拥有了全部的(填写“正常”或“突变”)基因,从而可以产生后代。3.结合已有知识,就T4噬菌体而言,请判断基因是否是遗传物质控制其性状的功能单位,是否是其发生突变或重组的最小结构单位,并阐述理由。
