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某研究性学习小组利用荧光素—荧光素酶生物发光法,测定人参愈伤组织中ATP的含量,...

某研究性学习小组利用荧光素—荧光素酶生物发光法,测定人参愈伤组织中ATP的含量,以研究人参细胞能量代谢的特点。

实验原理:荧光素在荧光素酶、ATP等物质参与下,进行反应发出荧光;用分光光度计可测定发光强度;当荧光素和荧光素酶都足量时,在一定范围内,ATP的含量与发光强度成正相关。

实验步骤:

一、ATP的提取:称取一定量的人参愈伤组织,研磨后沸水浴10min,冷却至室温,离心,取上清液。

二、ATP的测定:吸取一定量的上清液,放入分光光度计反应室内,并注入适量的所需物质,在有氧等适宜条件下进行反应,记录发光强度并计算ATP含量。请回答:

(1)步骤一中的沸水浴处理,使酶的    被破坏而失活。

(2)步骤二注入的物质中,属于反应物的是     。分光光度计反应室内能量的转换形式是    _。

(3)荧光素酶价格昂贵,为能准确测定出ATP的含量,又能节省酶的用量,学习小组探究了“测定ATP时所需荧光素酶溶液的最佳浓度”,实验结果如图。

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①学习小组配制了1×10-8mol/L ATP标准液、   和70mg/L的荧光素溶液(过量)溶液进行实验。

②结果表明:

图中    _点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。

图中e、f、g点所对应的荧光素酶浓度不同,但发光强度相同,这是因为   

(4)ATP测定对食品卫生监控有重要意义。食品卫生检验人员利用上述生物发光法测定某熟食品样品中细菌的ATP总含量,测算出了细菌的数量,从而判断食品污染程度。做出上述判断的理由是:每个细菌细胞中ATP的含量   

(5)下列生理过程中,不消耗ATP的一组是(_  )

 A.蛋白质的合成和加工       B.染色体的复制和运动

 C.胰岛素的分泌             D.质壁分离和复原

 

(1)空间结构 (2)荧光素   化学能转化为光能(热能) (3)①浓度分别为0、10、20、30、40、50、60mg/L荧光素酶 ② e  ATP全部水解(或ATP数量限制) (4)大致相同(且相对稳定) (5)D 【解析】 试题分析:(1)沸水浴会破坏酶的空间结构,酶的活性丧失。(2)由实验原理可知,反应物为荧光素;利用ATP使荧光素发出荧光,使ATP中的化学能转变为荧光的光能。(3)①由题意,还需要配置荧光素酶,由上图可知,横坐标为浓度梯度应分别为0、10、20、30、40、50、60mg/L。②发光强度刚达到最强的点对应的浓度是荧光素酶最佳浓度,为e点;ATP数量一定,当酶浓度超过最佳浓度后,由于ATP数量有限,发光强度将维持一定强度不再变化。(4)ATP与ADP的含量在人体内处于动态平衡,同种生物体内ATP很少,含量相对稳定。(5)ATP为生命活动的提供能量,质壁分离与复原与浓度差和细胞结构细胞壁有关,不消耗能量。 考点:本题考查ATP的相关知识,意在考查考生能理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。
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考点分析:
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在真核类细胞中,蛋白质合成的场所——核糖体,有结合在内质网上的,有不结合在内质网上的,如果合成的是一种分泌型蛋白质,其氨基一端上有长度约为30个氨基酸的一段疏水性序列,能和内质网上的受体糖蛋白起反应。疏水性序列一合成 后,即通过内质网膜进入囊腔中,接着合成的多肽链其余部分随之而入。在囊腔中,疏水性序列被除去,留下新合成的蛋白质。以后内质网囊腔和细胞膜融合,囊腔内的蛋白质就向细胞外排出。图乙为图甲3的部分放大示意图。请回答下列问题:

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(1)图甲中的内质网属于粗面型内质网, 结合在内质网上的核糖体并不是有异于其它核糖体,核糖体是否结合在内质网上,实际上是由    决定的。

(2)在内质网上合成的蛋白质在切除疏水性序列后,在被运到细胞外面前,还要被运到高尔基体加工,该过程体现了生物膜的    (结构特点)。

(3)蛋白质的合成包括        两个过程。图甲中编码疏水性序列的遗传密码在mRNA的    处(填数 字)。

(4)图乙中甘氨酸的密码子是    ,若该蛋白由n个氨基酸组成,指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n,主要原因是   

(5)若要改造该蛋白分子,将图乙中甘氨酸变成缬氨酸(密码子为GUU、GUC、GUA、GUG),可以通过改变DNA上的一对碱基来实现,即由   

 

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凋亡抑制蛋白与肿瘤的发生、发展有关,科学家利用先天无胸腺的裸鼠,探究凋亡抑制蛋白基因的反义脱氧核苷酸链对肠癌肿瘤的抑制作用。请分析回答下列问题:

(1)人工合成部分序列为5’GGCAAC…………ACCCAT3’反义脱氧核苷酸链,能够与凋亡抑制蛋白基因的    配对结合,使其分子构象发生改变,不能与核糖体结合,从而抑制了翻译的过程。另外,人工合成的序列不应与人类其他基因的碱基序列相同,以 避免该序列   

(2)将肠癌细胞置于含5%_    _的恒温培养箱中培养,对培养细胞用0.4%台盼蓝染料染色,拒染率>95%,说明绝大部分培养细胞为活细胞,其细胞膜具有    性。将拒染的细胞制成单细胞悬液,每只实验裸鼠接种等量的单细胞悬液于背部皮下,2周左右成瘤,成瘤率为100%。成瘤率为100%原因是裸鼠   

(3)将若干只生长状况相同的裸鼠等分为两组,对皮下瘤体分别注射适量含    的生理盐水和等量的生理盐水,检测    ,计算抑制率,抑制率=(1‒治疗组瘤重量/对照组瘤重量)×100%。若抑制率    _(选填A:接近1,B:接近0),则说明反义脱氧核苷酸链能够明显抑制裸鼠肠癌移植瘤的生长。

 

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我国基因工程药物的研制和生产发展迅猛,下图是利用基因工程方法生产重组人生长激素的示意图。图中质粒表示基因工程中经常选用的载体—pBR322质粒,Ampr表示青霉素抗性基因,Tetr表示四环素抗性基因。根据下图回答下列问题(限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ切割形成的末端均不相同):

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(1)过程②必需的酶是    ,过程④必需的酶是     。⑤过程中为提高成功率,常用            溶液处理大肠杆菌。

(2)如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ对质粒pBR322进行切割,用一种酶、两种酶和三种酶分别切割时,则形成的DNA片段共      种,其中含有完整四环素抗性基因的DNA片段的比例是     

(3)如果只用限制酶PstI切割目的基因和质粒pBR322,完成过程④、⑤后,将三角瓶内的大肠杆菌(不含Ampr、Tetr抗性质粒)先接种到甲培养基上,形成菌落后用无菌牙签挑取甲上的单个菌落,分别接种到乙和丙两个培养基的相同位置上,一段时间后,菌落的生长状况如图所示。接种到甲培养基上的目的是筛选     的大肠杆菌,含有目的基因的大肠杆菌在乙、丙培养基上的存活状态分别是          

 

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下图甲表示某生态系统中各成分之间的联系,图乙表示能量流经W种群所处营养级的示意图,请据图回答:

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(1)①该生态系统有许多种动植物,其中鹭鸟等水禽就有多种,景色优美,陶冶情操,令人流连忘返,这体现了该生态系统的      价值。

②图甲中能构成群落的是      。若某地区因环境污染造成E中出现部分白化苗,对F、D数量的影响是      

③图乙中的a、b表示的含义分别为:a      ,b      

④图乙中,能量被W摄入量为m,其粪便量中能量为n,c中的能量为e,b的能量为f,则流入下一营养级的能量最多是      

经调查,某生态系统中Y、X、Z分别位于第一、第二和第三营养级,每个营养级不同物种的个体数量如图丙所示(图中每一柱条代表一个物种)。一段时间后个体数量发生变化,结果如图丁所示。通过比较图丙和图丁可知, 营养级的生物被捕食的压力明显增加。

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(3)某种植物上栖息着一定数量的甲、乙两种昆虫和蜘蛛。甲、乙两种昆虫均以该植物为食,蜘蛛以乙昆虫为食。甲昆虫在白天活动,乙昆虫在夜晚活动。甲昆虫采食该种植物的叶片后,植物会释放出挥发性物质X,X既可吸引甲昆虫的天敌,也能驱赶乙昆虫。请回答:

若在上述植物上施用人工合成的物质X,短期内该植物上甲、乙昆虫天敌数量的变化是:

甲昆虫天敌数量   (增加、不变、减少);乙昆虫天敌数量    (增加、不变、减少)。

 

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糖尿病是由于血糖调节障碍造成的内环境稳态失调引起的疾病。可分为Ⅰ型糖尿病和Ⅱ型糖尿病。其中Ⅰ型糖尿病多发生于青少年,因胰岛素分泌缺乏,需依赖外源性胰岛素补充以维持正常生命活动。Ⅱ型糖尿病多见于中、老年人,表现为胰岛素抵抗。下图为血糖调节示意图,图中的①②代表生理过程,a、b代表相应的激素。请据图回答下列问题:

(1)图中的a、b分别由胰腺中的              合成和分泌的。

(2)在血糖的调节过程中,图中的a、b作用的结果又会分别影响a、b的分泌,属于        调节。a和b在

血糖 平衡的调节中为        关系。 

(3) Ⅰ型糖尿病可通过注射胰岛素进行治疗,是因为胰岛素可以促进①过程,并促进组织细胞        ,从而使血糖水平降低。

(4)Ⅱ型糖尿病患者体内胰岛素的含量比正常值      ,Ⅱ型糖尿病患者体内血糖浓度较高的可能原因是       

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