【生物—现代生物科技专题 】(15分)
下图是我国南方开始尝试的农业生态系统的结构模式图,其中利用植物秸秆中的原料生产的燃料乙醇,是一种“绿色能源”,可减少对石油资源的依赖。请据图回答:
(1)生态系统的主要功能是物质循环和能量流动,从生态学角度分析,人们建立图示的农业生态系统的主要目的是 。建立该生态工程所遵循的基本原理主要是 (至少答两个,3分)等。
(2)植物秸秆经预处理后,应该利用微生物A所产生的纤维素酶进行水解,使之转化成发酵所需的葡萄糖。若从土壤中分离获取微生物A,应采用具有选择功能的培养基,培养基中的碳源为 。
(3)为了提高植物秸秆的利用率,可以利用基因工程对微生物A进行改造,其基本方法
是:先用_____________同时切割___________和____________,然后用DNA连接酶将上述切割产物连接,构成______________并将其导入到受体菌中。
【生物—生物技术实践 】(15分)
某实验小组欲从土壤中筛选出能分泌淀粉酶的芽孢杆菌,设计实验步骤如下,请给予合理的补充。
(1)采样与培养:将采集的土样混匀后称取lg,置于经过 法灭菌处理的液
体培养基中,28℃振荡培养。
(2)接种与选择:为避免培养液中菌体浓度过高,需将培养液进行 处理。之后,
将菌液涂布接种于以 为唯一碳源的固体培养基上,30℃条件下培养。为避免污染,需将培养皿呈 状态放置。此外,为排除其他因素的影响,提高实验可信度,本步骤需设计 作为空白对照。
(3)筛选与纯化:将适量的碘液滴加在平板中的菌落周围,如果菌落周围的现象是 ,则说明此种菌能够 。从平板中挑取实验效果明显的目的菌株,采用 法接种于新的培养基平板,可对菌株进行进一步的纯化。
下列是某生物兴趣小组的一个问题探究实例:
(1)图-3中A的主要成分是水还是油?
(2)请根据探究-1和探究-2的结果推导细胞膜上磷脂分子的排布情况,在图-4中绘出其简图(片段)。
(3)根据图-4所示结果,科学家利用纯磷脂制成“脂质体”,作为细胞模型。将“脂质体”
放置于清水中,一段时间后发现,“脂质体”的形态、体积都没有变化。
①这一事实表明: 。进一步根据细胞膜的化学成分分析推测,水分子的跨膜运输不是真正的自由扩散,它最可能与膜上的蛋白质有关。
②彼德·阿格雷从人红细胞及肾小管细胞的膜中分离出一种分子量为28道尔顿的膜蛋白——CHIP28,并证明它是一种“水通道蛋白”。请简述证明CHIP28确实与水分子运输有关的实验基本思路。 。
③有实验证明钾离子也不能通过该“脂质体”,若要使钾离子通过,则该“脂质体”模型中还需要具备哪些物质?
已知番茄的红果( R )对黄果( r )为显性,高茎( H )对矮茎( h )为显性。甲图为某红果高茎番茄与黄果矮茎番茄测交得到子一代,再与黄果矮茎番茄测交得到子二代的结果据图分析回答:
(l)该红果高茎番茄植株的基因型是 ,如果该植株自花传粉,收获果实的颜色是 ,果皮颜色的遗传是 (细胞核遗传、细胞质遗传)。果皮颜色的遗传遵循 定律。
(2)乙图为用该红果高茎番茄的花粉进行实验的示意图,植株 A 称为 ,基因型种类及比例是 。秋水仙素作用的原理是 。
在生命奥秘的探索过程中,染色体作为遗传物质的主要载体,人们对它的研
究和应用日益深入。2009年诺贝尔生理学或医学奖授予因发现端粒和端粒酶如何保护染
色体的三位学者。端粒(右图中染色体两端所示)通常是由富含鸟嘌呤核苷酸(G)的短的串联重复序列组成。它们能防止不同染色体末端发生错误融合,引发癌变。但是,细胞每分裂一次,端粒就会丢失一部分;在细胞衰老过程中端粒逐渐变小。端粒酶可利用某段RNA序列作为模板合成端粒DNA,对端粒有延伸作用。
(1)染色体末端发生错误融合属于 变异,结果使染色体上基因的 和 发生改变。
(2)端粒酶的作用是 ,所以从功能上看,属于 酶。
(3)随着细胞中端粒长度的缩短,细胞的增殖能力将逐渐 。
(4)科学家发现精子中的端粒长度与受试者的年龄无关。这可能是因为精细胞中
。
(5)癌变的细胞中不仅具有较高活性的端粒酶,细胞膜表面也会出现一些不同于正
常细胞的蛋白质,这些蛋白质会成为 ,引起机体的免疫应答。在应答中可直接与癌细胞密切接触并使之裂解的免疫细胞是 。除常规的治疗方法外,通过寻找能够 癌细胞中端粒酶活性的物质也使癌症的治疗成为可能。
右图表示叶片的光合作用强度与植物周围空气中的CO2浓度的关系,ce段是增大了光照强度后测得的曲线。请回答:
(1)影响图中曲线ab段和bc段叶片光合作用强度的主要环境因素分别是 和 。
(2)如在e点后再次增大光照强度,则曲线能否持续上升? ,原因是 。