【題目】在適宜的光照條件下,向某一密閉環(huán)境通入14CO2。并改變其濃度,測定不同時間葉片中葡萄糖、C5和C3三種化合物中14C的變化情況,實驗結(jié)果如下圖。請分析并回答下列問題:
(1)在暗反應(yīng)階段中14C的轉(zhuǎn)移途徑是___________。這個過程需要光反應(yīng)為它提供___________,第15min時, CO 2濃度由0.003%變化到1%, 它們的含量變化為___________。
(2)圖中曲線a、b、c分別表示___________的含量變化。
(3)在0~5分鐘內(nèi),曲線a、b中的14C量保持不變,造成兩條曲線平行的原因是___________。請比較在0~20分鐘內(nèi)該葉片光合作用和呼吸作用大小并說明原因___________。
(4)對大多數(shù)植物來說,過高或過低的光照強度都不利于其生長,原因是___________。
【答案】14CO2→14C3→(14CH2O) [H]、ATP [H]和ATP都減少 C3、C5、葡萄糖 光反應(yīng)階段與暗反應(yīng)階段速率保持動態(tài)平衡 光合作用大于呼吸作用,原因是整個過程中葉片中的葡萄糖的含量一直在增加,說明植物葉片的光合作用一直大于呼吸作用 光照強度過低,限制了光合作用的正常進行,從而不利于干物質(zhì)積累;光照強度過高,破壞相關(guān)色素以及直接或間接影響光合作用相關(guān)蛋白質(zhì)的活性
【解析】
1.光合作用的具體的過程:
①光反應(yīng)階段:場所是類囊體薄膜
a.水的光解:2H2O4[H]+O2 b.ATP的生成:ADP+Pi+光能ATP
②暗反應(yīng)階段:場所是葉綠體基質(zhì)
a.CO2的固定:CO2 +C5 2C3 b.三碳化合物的還原:2C3 (CH2O)+C5+H2O
2.影響光合作用的環(huán)境因素。
(1)溫度對光合作用的影響:在最適溫度下酶的活性最強,光合作用強度最大,當(dāng)溫度低于最適溫度,光合作用強度隨溫度的增加而加強,當(dāng)溫度高于最適溫度,光合作用強度隨溫度的增加而減弱。
(2)二氧化碳濃度對光合作用的影響:在一定范圍內(nèi),光合作用強度隨二氧化碳濃度的增加而增強。當(dāng)二氧化碳濃度增加到一定的值,光合作用強度不再增強。
(3)光照強度對光合作用的影響:在一定范圍內(nèi),光合作用強度隨光照強度的增加而增強。當(dāng)光照強度增加到一定的值,光合作用強度不再增強。
(1)卡爾文循環(huán)過程中,C元素的轉(zhuǎn)移途徑是14CO2→14C3→(14CH2O),暗反應(yīng)需要光反應(yīng)為它提供[H]、ATP,15min時CO2濃度升高,C3增加,會消耗掉更多的[H]、ATP,從而導(dǎo)致[H]、ATP減少。
(2)第5min時CO2濃度下降,消耗的C5減少,生成的C3減少,從而使C5增加,C3減少,所以a是C3,b是C5,整個過程中葡萄糖一直在增加,所以c是葡萄糖。
(3)在0~5分鐘內(nèi),光反應(yīng)階段與暗反應(yīng)階段速率保持動態(tài)平衡,使曲線a、b中的14C量保持不變。由于整個過程中葡萄糖一直在增加,所以光合作用一直都大于呼吸作用。
(4)光照過低時,光反應(yīng)減慢,限制了光合作用的速度從而使光合作用速度下降,而光照過強時,可能會破壞相關(guān)色素以及直接或間接影響光合作用相關(guān)蛋白質(zhì)的活性從而不利于進行光合作用。
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【題目】閱讀下列材料,回答問題:
細菌的武器知多少?
為了生存,細菌通過進化獲得了一系列可用于細菌間以及細菌與宿主細胞競爭的武器系統(tǒng)。根據(jù)作用距離,可大致分為非接觸式抑制和接觸式抑制兩類。第一類的典型代表是可以擴散的抗生素等小分子化合物。這一類已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè),為人類健康和社會發(fā)展發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。第二類可以通過直接接觸而作用于相鄰細胞,其中有一種蛋白分泌系統(tǒng)(T6SS)。
T6SS 廣泛存在于革蘭氏陰性細菌中,是細菌胞質(zhì)中最長的管狀結(jié)構(gòu)之一,可作用于真核細胞,也可以作用于原核細胞。它不需要利用表面受體,而是通過細菌間直接接觸,在幾毫秒內(nèi)直接將底物蛋白轉(zhuǎn)運至受體細菌的細胞質(zhì)中。
T6SS主要由跨膜復(fù)合體(Membranecomplex TssJLM)、基座復(fù)合體(BaseplateTssEFGK)和管狀結(jié)構(gòu)(VipA/B 和Hcp)三部分組成。T6SS的結(jié)構(gòu)和作用方式如圖所示。
由于同種細胞之間也會發(fā)生T6SS 的穿刺轉(zhuǎn)運,因此物理性的穿透并不能對細胞產(chǎn)生致死性傷害,而T6SS 的殺傷功能主要是由其分泌的蛋白的功能所決定的。T6SS 的分泌蛋白主要包括起運載作用的結(jié)構(gòu)蛋白和發(fā)揮生物學(xué)活性的效應(yīng)蛋白。T6SS 的效應(yīng)蛋白一般具有對真核細胞或者原核細胞的細胞毒性。
T6SS基因簇廣泛存在于革蘭氏陰性細菌中,其中的一些關(guān)鍵基因已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)在細菌與真核細胞的相互作用中至關(guān)重要?茖W(xué)家利用轉(zhuǎn)座子隨機突變的方法,在霍亂弧菌中尋找對變形蟲的侵染非常重要的基因。通過分析失去毒性的突變體,發(fā)現(xiàn)并系統(tǒng)鑒定了T6SS 的基因簇。
為了避免被自身細胞殺死,T6SS 需要合成脫毒蛋白,也稱免疫蛋白。免疫蛋白通過與有毒性的效應(yīng)蛋白相結(jié)合來實現(xiàn)自我保護,而且由于免疫蛋白與效應(yīng)蛋白的功能相關(guān)性,它們在基因組上的位置也是相鄰的。
作為一種重要的細菌武器,T6SS 對細菌在競爭條件下的生存至關(guān)重要,而其對細菌的適應(yīng)性或者競爭性的功能主要取決于T6SS 所運載的分泌蛋白的種類和功能?傊T6SS 是細菌中最重要的菌與菌、菌與環(huán)境、菌與宿主細胞的相互作用的工具之一。
(1)舉例說明,革蘭氏陰性細菌的效應(yīng)蛋白對細菌的意義。 ______________
(2)請用通俗的語言,描述(T6SS)蛋白分泌系統(tǒng)是如何分泌蛋白的? ______________
(3)轉(zhuǎn)座子是一段基因可以從基因組原來位點上單獨復(fù)制或斷裂下來,插入到另一位點,并導(dǎo)致所插入位點的基因發(fā)生突變。文中到科學(xué)家利用轉(zhuǎn)座子隨機突變的方法,在霍亂弧菌中尋找對阿米巴蟲的侵染非常重要的基因。請根據(jù)以上信息,完善這一實驗的實驗設(shè)計方案。 ______________
(4)病原菌的致病性主要依賴于分泌的毒素、蛋白酶等毒性分子,請根據(jù)文章的內(nèi)容,提出一條預(yù)防細菌感染的思路。______________
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【題目】絲瓜是一年生攀援藤本,一棵植株上能結(jié)多個果實。它喜較強陽光,較高的溫度有利于莖葉生長和果實發(fā)育。在某塊絲瓜地中主要生活著兩種小型昆蟲(甲、乙)。如圖為在某年度絲瓜生長期間調(diào)查該瓜地甲、乙種群數(shù)量的變化情況。下列敘述正確的是( 。
A. 兩種昆蟲是捕食關(guān)系,甲的營養(yǎng)級較高
B. 推測7~9月份應(yīng)該是一年中絲瓜大量結(jié)果的時期
C. 由絲瓜和這兩種昆蟲及生活環(huán)境構(gòu)成了生態(tài)系統(tǒng)
D. 統(tǒng)計該瓜地兩種昆蟲的種群密度需用標(biāo)志重捕法
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【題目】哺乳動物受精卵的前幾次分裂異?赡軐(dǎo)致子細胞出現(xiàn)多核現(xiàn)象。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),受精卵分裂時,首先形成兩個相對獨立的紡錘體,之后二者夾角逐漸減小,形成一個統(tǒng)一的紡錘體?蒲腥藛T用藥物N處理部分小鼠(2n=40)受精卵,觀察受精卵第一次分裂,結(jié)果如圖所示。以下有關(guān)實驗的分析中,合理的是
A.兩個紡錘體可能分別牽引來自雙親的兩組染色體,最終合二為一
B.細胞A最終可能將分裂成為1個雙核細胞,1個單核細胞
C.細胞B最終形成的子細胞中每個核的染色體條數(shù)為40
D.藥物N抑制兩個紡錘體的相互作用,可能和馬達蛋白的作用有關(guān)
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【題目】狂犬病是由狂犬病病毒(RABV)引起的一種人畜共患傳染病,該病毒能與乙酰膽堿受體結(jié)合而具有神經(jīng)毒性,人患病后會出現(xiàn)恐水、痙攣、吞咽困難等癥狀,最終會因呼吸肌麻痹而死亡,死亡率幾乎100%。研究人員改變了RABV的結(jié)構(gòu)并進行了繁殖力、致病性等方面的免疫學(xué)研究。
(1)乙酰膽堿為興奮性神經(jīng)遞質(zhì),其受體位于__________上,當(dāng)乙酰膽堿與受體結(jié)合后,使受體所在細胞產(chǎn)生__________。RABV可通過識別乙酰膽堿受體侵染神經(jīng)、肌肉等宿主細胞,并可沿軸突向神經(jīng)中樞擴散,導(dǎo)致神經(jīng)細胞凋亡進而引發(fā)癥狀。
(2)RABV的基因組編碼含N、P、L蛋白等在內(nèi)的5個結(jié)構(gòu)蛋白。研究者培育出L蛋白突變病毒,并用此病毒侵染體外培養(yǎng)的宿主細胞,檢測病毒的繁殖能力,結(jié)果如圖。
此實驗中對照組的細胞用__________侵染。與對照組相比,實驗組__________,說明__________。
(3)為進一步研究突變病毒的致病性,研究者以小鼠為實驗材料,分別用L蛋白突變病毒和RABV侵染小鼠。15天后實驗組的小鼠全部存活,對照組的實驗結(jié)果如下。
①根據(jù)以上信息,繪出實驗組與對照組小鼠的存活率曲線。_____
②實驗結(jié)果說明:_____。
(4)研究者繼續(xù)用L蛋白突變病毒免疫小鼠,并與非致死劑量的等量RABV進行比較,實驗的大致流程如下。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),①②組檢測結(jié)果無明顯差異,且細胞裂解率顯著低于③組。此實驗的研究目的是__________。
(5)該系列研究潛在的應(yīng)用前景是L蛋白突變病毒__________。
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【題目】如圖為某種生物的細胞核及相關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖,有關(guān)敘述正確的是( )
A.核孔不具有選擇性,它有利于DNA和mRNA從細胞核進入細胞質(zhì)
B.中心體和染色質(zhì)均不含磷脂分子
C.在衰老的細胞中,細胞核體積減小,染色質(zhì)收縮
D.rRNA和相應(yīng)蛋白質(zhì)在核仁中合成后組裝成核糖體
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【題目】科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),有3個基因在所有細胞凋亡中都起作用,它們是基因ced-3、ced-4、ced-9,三者的功能及關(guān)系如圖所示(“+”表示促進,“-”表示抑制)。據(jù)圖分析下列相關(guān)敘述,錯誤的是
A. 基因ced-9與抑癌基因的功能相同
B. 基因ced-3、基因ced-4中的一個基因突變失活,細胞凋亡可能受到影響
C. 基因ced-9對基因ced-3、基因ced-4起調(diào)控作用
D. 基因ced-9突變喪失功能時,會引起細胞凋亡
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【題目】圖甲為研究光照強度對某植物光合作用強度實驗示意圖,圖乙 表示其細胞氣體交換情況,圖丙表示光照強度與光合速率的關(guān)系,圖丁表示夏季晴朗的 一天,某種綠色植物在 24 小時內(nèi) O2吸收和釋放速率的變化示意圖(單位:mg/h),A、 B 點對應(yīng)時刻分別為 6 點和 19 點。
(1)圖乙中光反應(yīng)的具體部位是_____(填字母),結(jié)構(gòu) c 部位_____(能/否)分解 葡萄糖。
(2)圖丙中限制 A~C 段光合速率的主要因素是____________。
(3)葉肉細胞處于圖乙狀態(tài)時,對應(yīng)圖丙中的區(qū)段是_____(OB/B 點之后),若圖乙 只發(fā)生①②過程,則對應(yīng)圖丙的是_____點。
(4)丁圖中 24 小時內(nèi)不進行光合作用的時間有________個小時。
(5)丁圖中測得該植物一晝夜的O2凈釋放量為300mg,假設(shè)該植物在24小時內(nèi)呼吸速 率不變,則該植物一天通過光合作用產(chǎn)生的 O2總量是_____mg,光合作用速率最高時, 光合作用每小時利用 CO2的量是_____mg。(O2相對分子質(zhì)量32,CO2相對分子質(zhì)量44)
(6)丁圖中,若適當(dāng)增加植物生長環(huán)境中CO2濃度,B 點將向______(左/右)移動。
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【題目】圖甲是某細胞分裂過程中不同時期每條染色體上DNA含量變化曲線,圖乙是某動物(2n=4)正在進行減數(shù)分裂的細胞。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.若圖甲表示有絲分裂,則DNA和染色體數(shù)目的加倍均發(fā)生在AB段時期
B.若圖甲表示減數(shù)分裂,則BC段時期內(nèi)可發(fā)生交叉互換和同源染色體分離
C.圖乙細胞每一極的染色體組成一個染色體組,①和④攜帶的遺傳信息一定相同
D.圖乙對應(yīng)圖甲巾的DE段,乙產(chǎn)生的生殖細胞與正常卵細胞受精后發(fā)育成三 倍體
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