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玉米是全球最重要的农作物之一,寒冷条件下其产量降低,科研人员推测这可能与植物体内...

玉米是全球最重要的农作物之一,寒冷条件下其产量降低,科研人员推测这可能与植物体内的一种酶(RuBisco)的含量有关。为探究其含量与低温(14)胁迫下玉米产量的关系,科研人员利用转基因玉米进行了一系列实验。

1)将获得的目的基因(RAP1:编码RuBisco大小亚基组装的分子伴侣;LSSS:编码RUBisco的大小亚基)分别与质粒结合构建_______,然后用_______法导入普通玉米中,获得转基因玉米。

2)在实验中(如下图),这些转基因玉米(下图234)与作为___组的_____玉米(下图1)一起在25℃的温度下生长了三周,然后将温度降低到_____生长两周,然后又升高到25℃。

3)描述上图所示实验果:____________

4)此外科研人员还对株高、干重及叶面积进行了测定,实验结果表明RuBisco可能是通过影响叶面积的大小来影响光合作用强度进而影响产量的。为进一步验证上述结论还需要________

 

基因表达载体 农杆菌转化法/鸟枪法/花粉管通道法 对照组 非转基因 14℃ 与1和2相比LSSS(3)和LSSS-RAF1(4)组玉米长势较好,且3和4组无明显差异 测定各组种RuBisCo酶的含量及成熟时玉米籽粒的干重 【解析】 根据题干信息和图形分析,该实验探究(RuBisco含量与低温(14℃)胁迫下玉米产量的关系,实验的自变量有温度、玉米的种类,因变量是玉米的长势。图中显示2、3、4是不同的转基因玉米,则1组应该是非转基因玉米,作为对照组;长势较好的是3、4两组。 (1)基因工程中,目的基因与质粒结合形成重组质粒(基因表达载体);将目的基因导入普通玉米常用农杆菌转化法。 (2)根据题意分析,2、3、4组玉米都是转基因玉米,则1组应该是作为对照组的非转基因玉米;根据题干信息已知,该实验探究(RuBisco含量与低温(14℃)胁迫下玉米产量的关系,因此将四组玉米一起在25℃的温度下生长了三周,然后将温度降低到14℃生长两周,然后又升高到25℃。 (3)据图分析可知,与1和2相比,LSSS(3)和LSSS-RAF1(4)组玉米长势较好,且3和4组无明显差异。 (4)实验结果表明RuBisco可能是通过影响叶面积的大小来影响光合作用强度进而影响产量的,为进一步验证该结论还需要测定各组种RuBisCo酶的含量及成熟时玉米籽粒的干重。
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艾滋病药物能治疗新型冠状病毒肺炎吗?

国家卫健委新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)中提供了用于一般治疗的抗病毒药物,其中洛匹那韦/利托那韦是原本用于艾滋病治疗的药物。为什么治疗艾滋病的药物能治疗新型冠状病毒引起的肺炎?

HIV病毒和新型冠状病毒都具有包膜,包膜上有侵染宿主细胞所必需的蛋白质,其中,新型冠状病毒包膜上的S蛋白能识别并结合呼吸道上皮细胞表面的受体血管紧张素转化酶2 (ACE2 )HIV病毒包膜上的gp120在宿主细地T细胞表面的受体则是C04蛋白。

HIV病毒和新型冠状病毒的遗传物质均为RNA,但两种病毒进入宿主细胞后所经历的生化历程不尽相同。HIV病毒侵入宿主细胞后经过逆转录—整合—转录—翻译—装配的过程,最终出芽释放。其中,翻译时会先表达出一个多聚蛋白,该多聚蛋白在一种HIV蛋白酶的催化下被剪切成多个有功能的蛋白质。而新型冠状病毒侵入宿主细胞后,其RNA可以直接作为模板进行翻译,翻译时产生的多聚蛋白也需要在其自身蛋白酶的催化下进行剪切以形成RNA复制酶等有功能的蛋白质。随后,新型冠状病毒RNARNA复制酶的催化下进行复制,与转录、翻译所得的其他成分装配后释放。

洛匹那韦/利托那韦的作用对象正是这种HIV蛋白酶。它们与HIV蛋白酶的活性中心结合进而抑制其活性。冠状病毒切割多聚蛋白的主要蛋白酶是3CLPr o,研究者通过分子动力学模拟的方法发现洛匹那韦/利托那韦能与SARS病毒的3CLPro活性中心结合。而SARS病毒和新型冠状病毒的3CLPro蛋白氨基酸序列一致性达96%。此前洛匹那韦/利托那韦在SARS治疗中也表现出一定的有效性,但在新型冠状病毒肺炎中使用洛匹那韦/利托那韦仍需谨慎乐观,其疗效和疗效仍需更多的实验研究和临床数据支持。

1)根据HIV病毒和新型冠状病毒的结构可判断它们都可以在吸附后通过____方式进入宿主细胞,但两种病毒侵染的宿主细胞不同,原因是________________

2)尽管HIV病毒和新型冠状病毒在进入宿主细胞后的生化过程差异很大,但其中却有一个共同之处,即___________________________

3)洛匹那韦/利托那韦可能通过_________治疗新型冠状病毒肺炎,但治疗艾滋病的药物用于治疗新型冠状病毒肺炎具有局限性,体现在    ________

4)治疗艾滋病还有其他几种药物,如AZT和雷特格韦,它们作用的对象分别是HIV的逆转录酶和整合酶,请问AZT和雷特格韦能否用于治疗新型冠状病毒肺炎,理由是________

5)根据文中信息,新型冠状病毒治疗药物还有哪些其他可能的研发思路?请写出一种____

 

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紫花苜蓿是具有世界栽培意义的蛋白质含量高、营养全面的优质牧草,被誉为“牧草之王”。公农1号是我国培育出的产量高、抗逆性强的紫花苜蓿品种。科研人员在北京市海淀区的试验基地对当年播种且水肥适中、正处于分枝期的公农1号进行了光合作用的日变化观测。请回答问题:

1)紫花苜蓿捕获光能的物质分布在______上,暗反应利用光反应产生的___NADPH,在_______中将CO2转化为三碳糖(三碳化合物),进而形成淀粉和蔗糖。

2)科研人员选取3个晴天,测定7301730的时段内,影响光合作用的外部因素的变化,3天观测数据的平均值如下表。数据显示,观测时段内,空气CO2浓度在730时最高,推测原因是________

时间

环境光合有效辐射[μmo1/(m2.s)]

空气CO2

(μ mol/mo1)

空气相对湿度(%)

空气温度(OC)

7:30

422.1

443.1

41.5

18. 6

9:30

1232.3

413.8

32.8

22.2

11:30.

1297.2

405.7

23.1

28.2

13:30

872.5

415.5

19.1

30.4

15:30

641.3

373.9

23.1

26.6

17:30

158.3.

398.1.

25.9

 

 

3)经测定,紫花苜蓿的净光合速率如图1,在730~9301330~1730时段,净光合速率的变化趋势与光照强度(上表中环境光合有效辐射)的变化趋势____,说明_____1130光照强度最强时,净光合速率反而最低,说明紫花苜蓿存在“光合午休”现象。请结合图1、图2解释这一现象对紫花苜蓿生存的意义____________

4)有研究表明,引起叶片光合速率降低的植物自身因素包括气孔部分关闭引起的气孔限制和叶肉细胞活性下降引起的非气孔限制两类,前者使胞间CO2浓度降低,后者使胞间CO2浓度升高。当两种因素同时存在时,胞间CO2浓度变化的方向依赖于占优势的因素,因此可根据胞间CO2浓度变化的方向来判断哪个因素占优势。请根据图3判断植物自身因素中引起紫花苜蓿“光合午休”的主要因素并写出判断依据__________________

 

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小花草玉梅是广泛分布于青藏高原东部高寒草甸的一种毛莨科多年生草本植物,为深入了解其种子萌发机制,某研究团队开展实验研究,分别在12h光照/12h黑暗和24h黑暗条件下检测赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)的含量在种子不同萌发阶段中的变化。

1)赤霉素和脱落酸在调节植物种子萌发过程中表现为___关系。

2)植物生长发育的各个阶段都是多种激素共同调控的结果,下列关于植物激素的描述,你认为正确的有_____

①由植物特定部位产生            ②需要与受体结合才能发挥作用

③在植物体内的含量很多        ④同一植物的不同器官对一种激素的敏感性可能不同

3)研究结果显示,光照会影响种子的萌发率,如图所示,萌发40天后,小花草玉梅种子在光照条件下的累积萌发率为40%4倍于黑暗条件下的10%

光照条件下种子在播种后的第17天开始萌发,仅比黑暗条件下的种子早一天,据此得出光照对于种子萌发的影响是_________

4)对于种子萌发过程中激素含量的测定结果显示,两种条件下GA含量并没有显著差异,具有相似的先增后减的变化趋势,在培养到第17天时光照和黑暗条件下的GA含量非常接近,由此说明_____________。而在种子培养的前17天,ABA含量均在黑暗条件下高于光照,这说明在种子萌发过程中,______,这可能是导致本研究中光照条件下种子萌发率较黑暗条件下高的原因之一。

5)早期对于模式植物的研究表明,光照对激素调控下的种子萌发过程具有重要作用。光照能够通过提高GA含量和降低ABA含量来促进拟南芥和生菜种子的萌发。在本研究中,种子内的GA含量在光照与黑暗条件下并未见显著差异,请进一步推测光照可能影响了与GA有关的哪个过程进而促进了种子的萌发?________________

 

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下列有关生物技术工程的说法正确的是(   

A.动物细胞培养所用的液体培养基需要高压蒸汽灭菌

B.PCR体系中应该加入解旋酶和耐高温的DNA聚合酶

C.核移植获得的克隆动物只具有供体亲本的遗传性状

D.植物组织培养培养到愈伤组织即可获得细胞分泌物

 

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圆褐固氮菌具有较强的固氮能力(将大气中的固定成),并且能够分泌植物生长素,促进植株生长和果实发育。某研究小组从土壤中分离固氮菌并进行计数,然后制成菌肥施入土壤中以增加土壤肥力,提高农作物的产量。下列有关说法正确的是(   

A.圆褐固氮菌固定的氮能直接被植物吸收利用

B.可用酚红对选择培养的圆褐固氮菌进行鉴定

C.筛选圆褐固氮菌的培养基中要加入有机氮源

D.可通过平板划线法对所培养的菌落进行计数

 

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