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中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖,她研制的抗疟药膏青蒿素挽救了数百...

中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖,她研制的抗疟药膏青蒿素挽救了数百万人的生命。但是青蒿中青蒿素的含量很低,且受地域性种植影响较大。研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径如图实线框内所示,并且发现酵母细胞也能够产生青蒿素合成的中间产物FPP如图虚线框内所示。请回答问题:

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1在FPP合成酶基因表达过程中,完成过程①需要       酶催化,完成过程②需要的物质有       

2根据图示代谢过程,科学家在设计培育能生产青蒿素的酵母细胞过程中,需要向酵母细 胞中导入    、 等基因。

3实验发现,酵母细胞导入相关基因后,这些基因能正常表达,但酵母合成的青蒿素仍很少,根据图解分析原因可能是       ,为提高酵母菌合成的青蒿素的产量,请提出一个合理的思路         

4利用酵母细胞生产青蒿素与从植物体内直接提取相比较,明显的优势有                等。

 

(1)RNA聚合 ATP、氨基酸、tRNA、mRNA和核糖体等 (2)ADS酶基因、CYP71AV1酶基因 (3)酵母细胞中FPP部分用于合成固醇 通过基因改造降低ERG9酶的活性(数量) (4)酵母细胞繁殖快 代谢速率旺盛 酶母菌易培养 成本低 工业化生产 克服地域性种植的限制等 【解析】 (1)图中①表示转录过程,该过程需要RNA聚合酶的催化;②为翻译过程,该过程需要的条件:ATP(提供能量)、氨基酸(原料)、tRNA(转运氨基酸)、mRNA(翻译的模板)和核糖体(翻译的场所)等。 (2)由于酵母细胞中也能合成FPP,FPP形成青蒿素过程还需要ADS酶和CYP71AV1酶参与,所以需要导入ADS酶基因、CYP71AV1酶基因。 (3)由图可知,酵母细胞中部分FPP用于合成固醇,使合成青蒿素的量减少。可通过基因改造降低ERG9酶的活性(数量)来提高酵母菌合成青蒿酸的产量。 (4)与从植物体内直接提取青蒿酸相比较,利用酵母细胞生产更有优势。其具有细胞繁殖快、代谢速率旺盛、酶母菌易培养、成本低、工业化生产、克服地域性种植的限制等优势。 【考点定位】基因的表达、基因的自由组合定律 【名师点睛】分析题图:图中实线方框中表示青蒿细胞中青蒿素的合成途径,青蒿素的合成需要FPP合成酶、ADS酶和CYP71AV1酶.虚线方框表示酵母细胞合成FPP合成酶及固醇的过程,酵母细胞只能合成FPP合成酶,不能合成ADS酶和CYP71AV1酶,因此其不能合成青蒿素。  
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纤维素分解能够产生纤维素酶分解纤维素。回答下列问题。

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1在培养纤维素分解菌的过程中,进行平板划线,划线结束后仍然要灼烧接种环,原因是      

2在筛选纤维素分解菌的过程中,通常用________染色法,这种方法能够通过颜色反应直接对纤维素分解菌进行筛选。甲同学在实验时得到了如图所示的结果,则纤维素分解菌位于        

A.③

B.①②

C.②③

D.①②③

3乙同学打算从牛胃中分离纤维素分解菌并计数,与分离醋酸菌相比,进行培养时除了营养不同外,最主要的实验条件差别是__________,该同学采用活菌计数法统计的菌落数目往往比活菌的实际数目______。

4丙同学在提取和分离纤维素酶的过程中,为了保证抵制外界酸和碱对酶活性的影响,采取的措施是向提取液和分离液中添加________。若探究纤维素酶活性的最适温度,如何设置对照?__________________。

 

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根据2001-2011年对祁连山北坡毒杂草型退化草地群落演替过程的观察研究,在地貌相对一致、地形平缓的冬春草场,结合草地放牧管理和草地群落学调查,选取了四户牧民的西北针茅草地作为实验样地,分别为未退化草地I、轻度退化草地II、中度退化草地III和重度退化草地IV,绘制各样地概况和群落特征如下表。供试草地每年6-11月休牧,其余时间正常放牧。请回答下列问题:

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同一列数据后不同字母表示处理间差异显著 p<0.01。

1植物种群的特征包括      特征和      特征,群落中西北针茅和狼毒的关系为    

2狼毒种群密度随草地退化而     ,种群高度也表现出        的趋势;西北针茅种群密度和高度表现出         一致/不一致的变化趋势。

3表格中统计该群落丰富度的方法是      ,西北针茅草地发生演替的类型为           ;在草原保护中进一步将休牧变为圈养,此措施对水土的保持作用体现了生物多样性的      价值。

 

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钙是一种身体所需的矿物质,与血液凝集、骨和牙齿的形成,以及正常的神经、肌肉功能相关。血钙的平衡与甲状旁腺依附在甲状腺上分泌的甲状旁腺激素PTH和甲状腺分泌的降钙素有关,具体调节过程如右图所示。请回答下列问题:

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1PTH使得钙、磷在小肠的吸收率          ,类似作用的物质还有         ,PTH还会引起骨组织中的钙、磷溶解,也会增加肾脏对尿液中钙的         

(2)降钙素与细胞膜上相应的           相结合,引起尿液中钙浓度      ,降钙素与成骨细胞结合,

促进/抑制其对钙的吸收,合成新骨。

(3)图示PTH与降钙素在调节血钙浓度过程中的作用是         相同/不同的,表现为              ,具有相同表现的激素组合还有       

 

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人的ABO血型不仅由位于第9号染色体上的IA、IB、i基因决定,还与位于第19号染色体上的H、h基因有关。基因H控制合成的酶H能促进前体物质转变为物质H,但是基因h则不能控制合成这种酶:基因IA控制合成的酶能促进物质H转变为A抗原,基因IB控制合成的酶能促进物质H转变为B抗原,但基因i则不能控制合成这两种酶。人的ABO血型与红细胞表面的抗原种类的关系如表:

血型

A型

B型

AB型

O型

抗原

A

B

A、B

通常含有可形成A、B抗原的物质H

注:①基因型IA、IB体内可合成A抗原和B抗原;②无H者被视为O型血。

右图为某家族系谱图,其中Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅱ4均为纯合子,回答下列问题:

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1人的ABO血型的产生体现了基因通过控制        ,控制生物体性状的,在遗传上遵循      定律;

22的基因型为           ,Ⅲ1、Ⅲ2的基因型分别为                            

3若Ⅲ3同时具有A、B抗原,则Ⅳ1为O型血的概率      。如Ⅲ1与基因型为HHⅠAⅰ的男子结婚,则所生育孩子的血型及比例是                              。

 

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植物甲和乙分别单独种植单作或两种隔行种植间作,在一定CO2浓度和适宜温度下,测得植物甲、乙的光合速率与光照强度关系如下图所示。请回答:

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1光合作用过程中,CO2        方式进入叶绿体后,与       结合而固定为C3,进而形成糖类等。

2植物乙在单作时,光合速率达到最大值所需的最低光照强度为       klx,比间作时      “高”、“低”或“相同”;植物乙在更大光照强度下,光合速率不再增加的主要环境因素是           ;间作提高了植物          填“甲”、“乙”或“甲和乙”的光合速率。

3植物甲开始积累有机物时的最低光照强度单作        “大于”、“小于”或“等于”间作;与单作相比,间作时植物甲和乙的呼吸强度将分别                 

 

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