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2018年,国际顶尖学术期刊《Nature》以封面文章刊登了中国科学家的研究成果...

2018年,国际顶尖学术期刊《Nature》以封面文章刊登了中国科学家的研究成果——成功构建了“单条染色体的酿酒酵母”,这是合成生物学领域里程碑式的进展。

1)酵母菌是生物学研究中常用的模式生物,与蓝细菌相比,酵母菌最主要的结构特征是__________

2)将天然酿酒酵母细胞中的16条染色体融合为一条,需要去除染色体的端粒、着丝粒等冗余序列。端粒是位于染色体两端的__________复合体,有研究表明,随着细胞分裂次数增加,端粒将不断缩短,组成正常基因的__________序列受到损伤,从而引发细胞的__________

3)端粒酶具有修复端粒的功能。为探究甲磺酸甲酯(MMS)是否对酵母菌的端粒酶活性有影响,研究人员进行了相关实验,结果见图1、图2

由图可知,本实验的自变量是__________,实验结果显示,MMS对酿酒酵母端粒酶的活性有__________作用,且当__________时效果最为显著。

4)酿酒酵母有三分之一基因与人类基因同源,对酵母菌的研究可能有哪些潜在的应用价值?__________。(列出一点)

 

有以核膜为界限的细胞核 DNA-蛋白质 DNA 衰老 MMS的浓度和处理时间 促进 MMS浓度为0.4mmol/L、处理时间72h 有利于了解人类基因的结构与功能;为研究人类端粒功能及细胞衰老提供一个很好的模型 【解析】 分析图1结果可知,用药组端粒酶活性高于未用药组,说明MMS对酿酒酵母端粒酶的活性有促进作用,且处理时间72h时促进作用最强;分析图2结果可知,MMS浓度为0.4mmol/L时,端粒酶的活性最高。 (1)酵母菌属于真菌,是真核生物,与原核生物蓝细菌相比,酵母菌最主要的结构特征是有以核膜为界限的细胞核。 (2)端粒是位于染色体两端的DNA-蛋白质复合体,有研究表明,随着细胞分裂次数增加,端粒将不断缩短,组成正常基因的DNA序列受到损伤,从而引发细胞衰老。 (3)分析图示可知,本实验的自变量有两个,MMS的浓度和处理时间,图1结果显示,用药组端粒酶活性高于未用药组,故MMS对酿酒酵母端粒酶的活性有促进作用,且处理时间72h时促进作用最强,由图2结果可知,MMS浓度为0.4mmol/L时,端粒酶的活性最高。故当MMS浓度为0.4mmol/L、处理时间72h时效果最为显著。 (4)酿酒酵母有三分之一基因与人类基因同源,这有利于了解人类基因的结构与功能;为研究人类端粒功能及细胞衰老提供一个很好的模型。
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考点分析:
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洋葱根尖细胞中有16条染色体。下图为某同学在显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂图像。

请回答问题:

1)制作洋葱根尖临时装片需要经过__________、漂洗、__________和制片等步骤。

2)图中的D细胞处于分裂的___________期,伴随着丝粒的分裂,____________分开,两条子染色体移向两极,细胞两极各有一套染色体,每套包含__________条染色体。

3)如果按一个细胞周期的时序,最合理的顺序是__________(填字母)。

4)该同学在观察了洋葱根尖分生区有丝分裂的装片后做了如下统计:

细胞周期

分裂间期

前期

中期

后期

末期

细胞数(个)

90

13

12

3

2

 

 

处在分裂间期的细胞最多的原因是__________。如果洋葱完成一个细胞周期需要14小时,那么有丝分裂分裂期的平均持续时间是__________小时。

 

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作为全球面临的重要环境问题之一,酸雨受到了人们的普遍关注。我国科研人员用不同浓度的模拟酸雨处理茶树幼苗,以了解酸雨对茶树光合作用的影响,实验结果如图所示。

请回答问题:

1)由结果可知,只有当__________时,茶树幼苗的光合作用才受到较显著的负面影响,说明茶树对酸雨有一定的耐受性。

2)研究者进一步观察了高浓度模拟酸雨处理组的茶树叶肉细胞中叶绿体的结构变化,如图。

由此推测,高浓度酸雨导致茶树光合速率下降的原因可能是,酸雨导致茶树叶绿体中的__________结构排列疏松,作用减弱,造成光反应提供的____________________减少,影响了光合作用__________反应过程中三碳化合物的__________过程,最终导致植物光合速率降低。

 

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下图为人体内部分代谢过程示意图,其中a~e表示不同的生理过程。

请回答问题:

1)图中各生理过程,可发生在人体口腔中的是__________(填字母),发生在细胞内的是__________(填字母),发生在细胞质基质的是__________(填字母)。

2)发生de过程的条件区别是__________,二者相比产生能量更多的是__________(填字母)。

3)运动员短跑后会出现肌肉酸痛现象,主要与图中的过程__________(填字母)有关。

 

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工业生产果汁时,常常利用果胶酶破除果肉细胞壁以提高果汁的出汁率。为研究温度对果胶酶活性的影响,某学生设计实验如下:

将果胶酶与苹果泥分装于2支不同的试管,10℃水浴恒温处理10分钟(如图A)。

将步骤①处理后的果胶酶倒入苹果泥中,混合后10℃水浴恒温处理10分钟(如图B)。

过滤混合物,收集滤液,测量果汁量(如图C)。

20304050607080℃等温度条件下重复以上实验步骤,记录果汁量,结果如下表。

温度/

10

20

30

40

50

60

70

80

出汁量/ml

8

13

15

25

15

12

11

10

 

请回答问题:

1)该实验通过__________来判断果胶酶活性的高低。步骤①的目的是__________

2)实验结果表明,当温度为__________时果胶酶的活性最高。若在步骤②后将80℃组的温度下调,出汁量是否会有显著增加?__________,原因是__________

3)该同学想进一步探究果胶酶的最适温度,请你对实验方案中的温度设置提出建议__________

 

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如图为细胞合成与分泌淀粉酶的过程示意图,图中序号表示细胞结构。请回答问题:

1)多肽链的合成起始于细胞中游离的__________处,新合成的一段肽链将会转移至[    ]__________上继续合成,产物经加工折叠后由囊泡包裹转移至[    ]__________,在这里完成对蛋白质的进一步修饰加工,再由囊泡包裹运至细胞膜,通过

__________的方式将淀粉酶分泌出去。

2)淀粉酶合成分泌过程经过了多次膜的融合,这依赖于膜结构具有__________1234等结构的膜和细胞膜在结构和功能上紧密联系,共同构成了细胞的__________系统。

3)控制淀粉酶合成的遗传物质位于[4]__________。在细胞质中合成的蛋白质,有些也会经过__________(结构)进入4内发挥作用。

 

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