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20世纪70年代以来,基因工程取得了突飞猛进的发展。基因工程又叫做基因拼接技术或转基因技术。通俗地说,就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
1993年,中国农业科学院的科学家成功地培育出了抗棉铃虫的转基因抗虫棉,抗虫的基因来自苏云金杆菌。苏云金杆菌形成的伴胞晶体是一种毒性很强的蛋白质,能使棉铃虫等鳞翅目害虫瘫痪致死。科学家利用“基因剪刀”将编码这个蛋白质的基因切割下来,然后通过“基因针线”使这个基因与运载体结合,最后导入棉花体细胞,通过组织培养获得棉花植株,使棉花自身具有抵御虫害的能力。如今,科学家已利用这种技术成功地培育出了抗虫的烟草、玉米和水稻等多种作物。抗虫作物的使用,不仅减少了农药的用量,大大降低了生产成本,而且还减少了农药对环境的污染。基因工程技术的应用不仅使生命科学的研究发生了前所未有的变化,而且在实际应用领域如医疗卫生、农牧业、食品工业、环境保护等方面也展示出美好的前景。
尽管转基因技术所产生的社会与经济效益十分显著,但也有部分科学家担心,转基因生物、转基因食品是否会危害整个生物圈。例如有人担心,转基因植物中的抗性基因可能通过花粉传播到其它杂草,形成“超级杂草”,从而危害生态系统的稳定性等。
虽然目前还存在这样或那样的争论,但随着生物技术的进一步发展,以及相关管理制度的不断完善,转基因产品一定会更好地造福于人类。
(1)基因工程是在DNA分子水平上进行的设计施工,DNA上分布着多个基因,基因是有________的DNA片段,其基本组成单位是___________。
(2)在基因工程的操作过程中,需要有专门的工具。“基因剪刀”、“基因针线”和 “基因的运载体”是最基本的工具。其中,“基因剪刀”指的是______________。
(3)基因工程给人类的生产和生活带来了诸多益处,同时转基因产品的安全性也受到了人们的关注。请结合以上资料及所学生物学知识,谈谈你对转基因技术实践应用的看法。_______
已知豌豆种子子叶的黄色与绿色由一对等位基因Y、y控制,某同学用豌豆进行下列遗传实验,其实验方案和结果如下图所示。请据图分析回答:
(1)上述两个遗传实验中,根据实验__________________可判断子叶颜色这一相对性状的显隐性关系,其中___________子叶是显性性状。
(2)在实验一中,F1代出现黄色子叶与绿色子叶的比例为1:1,其主要原因是亲本甲产生的配子种类及其比例为___________。
(3)在实验二中,亲本黄色子叶(丁)自交,后代同时出现显性性状和隐性性状,这种现象在遗传学上叫做___________。
(4)实验二中F1代黄色子叶(戊)的某因型为___________,其中能稳定遗传的黄色子叶种子所占的比例为___________。
随着城市化进程的加快,城市水污染问题日益突出,建立人工湿地是解决城市水污染的一种有效途径。下图是利用人工湿地处理城市污水的示意图,其中甲、乙、丙代表湿地生态系统的组成成分。请据图分析回答:
(1)该人工湿地生态系统是由生物群落和它的______________相互作用而形成的统一整体。从生态系统的组成成分分析,图中丙代表的是______________。
(2)图中甲所代表的生态系统的成分是______________,它能将城市污水中的有机物等分解成无机物。
(3)人工湿地中的植物除绿藻(浮游植物)外,还有芦苇(挺水植物)和黑藻(沉水植物)等,这一现象体现了群落的______________结构。这些植物能通过______________作用把太阳能固定在有机物中,同时还可大量吸收生活污水中的含氮、含磷的无机物,达到净化水质的目的。
(4)在一定范围内,人工湿地能持续净化城市污水,而不易遭到破坏,其原因是人工湿地生态系统具有一定的______________能力。
生长素是人们最先发现的一种植物激素,科学家为探究不同浓度生长素对某植物幼苗生长的影响,进行了相关实验,结果如下图。请据图分析回答:
(1)图中生长素促进该植物幼苗牛长的最适浓度是______________,图示______________点的生长素浓度对该植物幼苗的生长既不促进也不抑制。
(2)由图中曲线分析可知,该植物幼苗的生长情况与生长素浓度的关系是:低浓度______________,高浓度______________,说明生长素对植物生长的作用具有____________________________特点。
(3)若将该植物幼苗水平放置,一段时间后,植物幼苗的根会向地生长,茎会背地生长,此时测得其茎的远地侧生长素浓度为A,则茎的近地侧生长素浓度范围应为______________。
为探究pH对唾液淀粉酶活性的影响,某小组的同学做了以下实验:分别向A—E试管中加入2mL适宜浓度的唾液淀粉酶,并调节各试管的pH值(见下表),然后分别向5只试管中各加入2mL质量分数为2%的淀粉溶液。37℃水浴保温l0min后,加入斐林试剂,60℃水浴中保温2min,显色结果如下。请据表分析回答:
试管编号 | A | B | C | D | E |
pH | 5.60 | 6.20 | 6.80 | 7.40 | 8.00 |
砖红色深浅 | + | + + | + + + | + + | + |
注:“+”的多少代表颜色深浅。
(1)唾液淀粉酶的化学本质是_________________。同无机催化剂相比,酶降低化学反应_________的作用更显著,故酶的催化效率更高。
(2)实验结果表明唾液淀粉酶的最适pH是__________左右,当唾液淀粉酶随唾液流入 胃后,请推测它的活性变化:______________________________。
(3)如果将实验中的淀粉溶液换成相同浓度的蔗糖溶液,其他条件不变,实验结果__________(填“能”或“不能”)观察到砖红色沉淀,其原因是____________________。
下图甲是番茄叶肉细胞的结构示意图,图乙为甲图中结构1的模型图。请据图分析回答
(1)图甲中结构[5]细胞膜的基本支架是________________。
(2)自由基是细胞正常代谢过程中产生的强氧化物质,可攻击生物膜中的磷脂分子。当细胞中出现大量自由基时,除细胞器[___]外,其它具有膜结构的细胞器都会受到损伤。
(3)图甲中结构[ __]是细胞核,其膜上的_____________是RNA、蛋白质等大分子进出的通道。
(4)光合作用过程中,吸收光能的色素分布在乙图中的[_____]上,在其上发生的光反应为暗反应提供了 ATP和________________。
(5)大棚种植番茄时,农民常采取通风的措施,来提高____________的浓度以增强光合速率。但在阴雨天则不需要通风,是因为此时限制光合作用强度的主要因素是________________。