2011年9月12日,2011年度拉斯克奖的获奖名单揭晓,中国科学家屠呦呦获得临床医学奖,获奖理由是“因为发现青蒿素一种用于治疗疟疾的药物,挽救了全球特别是发展中国家的数百万人的生命。”青蒿素是从植物黄花蒿的组织细胞中所提取的一种代谢产物,其作用方式目前尚不明确,推测可能是作用于疟原虫的食物泡膜,从而阻断了营养摄取的最早阶段,使疟原虫较快出现氨基酸饥饿,迅速形成自噬泡,并不断排出虫体外,使疟原虫损失大量胞浆而死亡。从上述的论述中,不能得出的是( )
A.疟原虫寄生在寄主体内,从生态系统的成分上来看,可以视为分解者
B.细胞质是细胞代谢的主要场所,如果大量流失,甚至会威胁到细胞生存
C.疟原虫对外界食物的获取方式主要是胞吞,体现了细胞膜的流动性特点
D.利用植物组织培养的方式,可以实现青蒿素的大规模生产
关于下列四图的叙述中,正确的是( )
A.甲图中共有5种核苷酸
B.甲、乙、丙中“A”代表的物质均不相同
C.组成丙物质的单糖是脱氧核糖
D.在小鼠的口腔细胞内检测到的化合物丁很可能是麦芽糖
下列与蛋白质功能无直接关系的是( )
A.细胞分裂间期DNA的复制 B.人体肺泡中的O2被运输到肝细胞
C.植物细胞质壁分离及复原 D.胰岛素降低血糖浓度
(16分)在群体中,位于某对同源染色体同一位置上的两个以上,决定同一性状的基因,称为复等位基因。如控制人类ABO血型的基因。已知紫色企鹅的常染色体上也有一系列决定羽毛颜色的复等位基因:G、gch、gh、g。该基因系列在决定羽毛颜色时,表现型与基因型的关系如下表:
羽毛颜色表现型 |
基因型 |
深紫色 |
G |
中紫色 |
gch |
浅紫色 |
gh |
白色 |
gg |
请回答下列问题:
(1)以上复等位基因的出现体现了基因突变的 特点,企鹅羽毛颜色的基因型共有 种。
(2)若一只深紫色企鹅和一只浅紫色企鹅交配后,生下的小企鹅羽毛颜色为深紫色:中紫色=1:1.,则两只亲本企鹅的基因型分别为 和 。
(3)若中紫色雌雄企鹅交配后,后代出现中紫色和白色企鹅,现让子代中的中紫色与浅紫色杂合体交配,请用柱状图表示后代的表现型及比例。
(4)基因型Gg的个体是深紫色的,研究发现由于臭氧层“空洞”,近年来在紫外线的辐射增强的地区,某些基因型Gg个体的背部也会长出白色羽毛,产生这种变异的原因可能是某些细胞在有丝分裂的 期发生了基因中 序列的改变;也可能是染色体结构发生 变异。
(5)现有一只浅紫色雄企鹅和多只其他各色的雌企鹅,如何利用杂交方法检测出该雄企鹅的基因型?(简述实验步骤和预期实验结果即可)
(5分)基因工程实验中经常需要对未知DNA序列进行测序,英国科学家Sanger因发明了链终止DNA测序法而获诺贝尔奖。其主要内容步骤是:先向DNA复制体系中加入能够终止新链延伸的某种脱氧核苷酸类似物,以得到各种不同长度的脱氧核苷酸链;再通过电泳呈带(按分子量大小排列),从而读出对应碱基的位置(如下图)。请分析回答:
(1)若在活细胞内发生图中“加热变性”的结果,必需有 的参与。
(2)假设一条模板链中含N个胸腺嘧啶脱氧核苷酸,通过上述操作能得到 种长度不同的脱氧核苷酸链。
(3)所得到的各种长度不同的脱氧核苷酸链之所以能通过电泳而分离开来,主要是依据它们的 差异。
(4)若用上述测序方法读出新链中碱基G的位置,则必须加入带标记的 类似物。
(5)采用上述链终止法测定某一双链DNA中的全部碱基排序,你认为至少要按图中所示模式操作 次。
(9分)芦荟具有一种特殊的CO2同化方式:夜间气孔开放,吸收CO2转化成苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中的苹果酸分解释放CO2参与光合作用,如图一、图二。芥兰的CO2利用过程如图三,请据图回答问题:
图一 图二 图三
(1)芦荟夜晚不能合成C6H12O6,原因是缺少碳反应必需的 。白天芦荟和芥兰进行光合作用所利用的CO2的来源区别在于 。
(2)在白天10:00点时,突然升高环境中CO2的浓度,短时间内芦荟和芥兰细胞中C3酸含量的变化分别是 、 。若白天在某时刻忽然发现芦荟植物细胞中C6H12O6含量增加,则可能是由于 (环境因素)造成的。
(3)芦荟气孔开、闭的特点是对环境的适应,推测其生活环境的特点是 。从进化角度看,这种特点的形成是 的结果。
(4)科学家研究了芥兰在某温度下光合作用强度与光照强度的关系并绘制成曲线,图中OD段表示在一个单位时间内光照强度从零开始均速增加并达到光饱和点,图中S1、S2、S3表示所在部位的面积,请用图中的S1、S2、S3回答以下问题:
① 一个单位时间内芥兰呼吸作用消耗的有机物总量是 。
② 一个单位时间内芥兰光合作用产生的有机物总量是 。