【题目】黑藻是多年生沉水草本植物,广泛分布于池塘、湖泊等淡水中,是一种易获得的理想实验材料。
(1)制作临时装片时,将黑藻叶片直接放在载玻片上,不需要撕、切等操作,这是因为黑藻叶片______。
(2)观察黑藻叶肉细胞的细胞质流动时,不需要染色即可观察的原因是______。若某个叶片中所有细胞都没有出现细胞质流动的现象,可在盖玻片的一侧滴加______蔗糖溶液并引流,若观察到叶肉细胞发生______,则说明细胞是活细胞。
(3)用如图装置研究黑藻的光合作用,通过测定单位时间内______的变化量,代表黑藻的光合速率。若要研究光照强度对光合作用的影响,可变换图中可调光源的______。
(4)请再提出一个用右图装置研究影响光合作用因素的实验思路______。
【答案】薄,只有1~2层叶肉细胞,表皮透明,可以直接观察到清晰的物象 叶肉细胞中的叶绿体随着细胞质流动(以叶绿体的移动作为细胞质流动的标志) 较高浓度 质壁分离 氧气 强度或者距离 通过改变NaHCO3的浓度研究CO2浓度对光合作用的影响。通过改变透明恒温水浴装置的温度研究温度对光合作用的影响。通过改变可调光源的颜色研究光质对光合作用的影响。
【解析】
本题涉及到的知识点有观察细胞中的叶绿体和细胞质基质的流动、质壁分离和复原实验、探究影响光合作用的因素实验等,回忆和梳理相关知识点,逐一答题。
(1)由于黑藻叶片薄,只有1~2层叶肉细胞,表皮透明,可以直接观察到清晰的物象,所以制作临时装片时,将黑藻叶片直接放在载玻片上,不需要撕、切等操作。
(2)由于叶肉细胞中的叶绿体随着细胞质流动,而叶绿体有颜色,所以观察黑藻叶肉细胞的细胞质流动时,不需要染色即可观察;若某个叶片中所有细胞都没有出现细胞质流动的现象,可在盖玻片的一侧滴加较高浓度蔗糖溶液并引流,若观察到叶肉细胞发生质壁分离,则说明细胞是活细胞。
(3)光合作用吸收二氧化碳合成有机物并释放氧气,因此通过测定单位时间内氧气的变化量,代表黑藻的光合速率;若要研究光照强度对光合作用的影响,可变换图中可调光源的强度或者距离。
(4)利用图示装置设计实验:通过改变NaHCO3的浓度研究CO2浓度对光合作用的影响;通过改变透明恒温水浴装置的温度研究温度对光合作用的影响。通过改变可调光源的颜色研究光质对光合作用的影响。
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【题目】家蚕主要以桑叶为食,一个世代中要经历卵(蚕蛾交配后产下的受精卵)、幼虫(蚕)、蛹(蚕吐丝成茧变成蛹)、成虫(蚕蛾)四个发育阶段。请回答下列问题:
(1)若图1表示家蚕体内某个基因片段自我复制及控制多肽合成的过程,则③表示___________过程,与③相比,②中特有的碱基配对方式是___________。若要改造此多肽分子,将图中丙氨酸变成脯氨酸(密码子为CCA、CCG、CCU、CCC),可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,即由___________。
(2)下列关于遗传密码子的叙述错误的有:___________。
A.一种氨基酸可能有多种与之对应的密码子
B.GTA肯定不是密码子
C.每种密码子都有与之对应的氨基酸
D.tRNA上只含有三个碱基,称为反密码子
(3)若蚕蛾的黑斑翅和白翅由两对独立遗传的常染色体上的基因(B和b、E和e)共同控制,含有B和E基因的黑色素细胞不能合成黑色素(作用机理如图2)。由图可知,蚕蛾翅色这一性状是通过基因控制______________________来控制性状的。
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【题目】下图是某家族遗传病系谱,用A、a表示等位基因,分析并回答下列问题:
(1)该遗传病是_________性基因控制的遗传病,致病基因位于_______染色体上。
(2)Ⅰ1、Ⅱ5的基因型肯定是_________。
(3)Ⅲ9的基因型是________,她为纯合体的可能性为_________。
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【题目】下图表示人体内某些信息的传递过程,箭头表示信息传递方向。下列有关叙述正确的是( )
A. 若该图表示一个完整的反射弧,则其中的信息都是以局部电流的形式由a传到c
B. 若a表示下丘脑,b表示垂体,则c可能是甲状腺
C. 若该图表示细胞中遗传信息的表达过程,则d为复制或转录
D. 若a表示抗原,b表示B细胞,则c表示T细胞
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【题目】请阅读下面的科普短文,并回答问题:
1858年,8岁的乔治亨廷顿(George Huntington)随同他的医生父亲出诊,偶遇两位极度消瘦的妇女,她们身体扭曲,手臂不时地摆动,表情痛苦。这次偶遇对他产生了巨大的影响,此后很多年,他一直致力于研究这种疾病。1872年亨廷顿发表论文,首次对这种病的发病地区、特点以及家族遗传性进行了系统而准确的描述。后来这种疾病被命名为亨廷顿舞蹈病(HD)。
HD是一种神经退行性遗传病,约三四十岁发病,患者肢体运动时痉挛且无法控制,即不自主舞蹈样动作,并伴有认知障碍。症状一旦开始就没有治愈的希望,发病10~15年死亡。1983年,HD基因被定位于4号染色体上,10年后被分离出来,其编码的蛋白质HTT也被发现。HD的病因是正常HTT(wtHTT)突变为异常HTT(mHTT),mHTT可使神经细胞内其他蛋白错误折叠,从而影响神经细胞的正常功能。
2019年10月31日,复旦大学生命科学学院、信息科学与工程学院等多学科团队在《Nature》上发表最新研究成果。他们找到了4种小分子物质,称之为“分子胶水”。“分子胶水”牢牢地将自噬标记物LC3及mHTT黏在一起,进而将mHTT包裹进入自噬小体进一步降解,如下图所示。
在HD病人细胞、HD果蝇模型等的研究中发现,“分子胶水”可显著降低mHTT含量,而对wtHTT含量几乎没有影响。mHTT和wtHTT相比,唯一的差别是mHTT含有过长的谷氨酰胺重复序列(polyQ)。目前已知九种polyQ疾病,都是由特定的含有过长polyQ的突变蛋白导致,其中脊髓小脑性共济失调 III 型疾病是中国人群中发病率最高的polyQ 疾病,临床表现为运动的协调障碍、无法维持躯体姿势和平衡等症状。
(1)用一句话概括本文的生物学话题______。
(2)自噬小体会和甲______(细胞器)融合,mHTT蛋白被其中的______(物质)降解,从而有效改善实验动物HD症状。
(3)“分子胶水”仅黏附mHTT而不与wtHTT结合的原因很可能是_______。
(4)请结合文中内容和你的理解,提出“分子胶水”的应用前景:_______。
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【题目】如图1~4为表示物质浓度或氧气浓度与物质跨膜运输速度间关系的曲线图。下列相关叙述,不正确的是( )
A.如某物质跨膜运输的速度可用图1与3表示,则该物质不应为葡萄糖
B.限制图中A、C两点的运输速度的主要因素不同,B、D两点的限制因素有共同点
C.将图2与4的曲线补充完整,曲线的起点应从坐标系的原点开始
D.如某物质跨膜运输的速度可用图2与3表示,则该物质可能是葡萄糖
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【题目】阅读下列资料并回答问题
资料1:欧文顿的实验:19世纪末(1895年),欧文顿(E.Overton)用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行过上万次的实验,发现细胞膜对不同物质的通透性是不一样的:凡可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞。这实验表明组成细胞膜的主要成分中有_________。
资料2:1917年欧文·朗缪尔(Langmuir)将提取的膜质铺展在水盘的水面上,发现脂在水面上形成一薄层,单脂层亲水的头朝向水面,疏水的尾背离水面。于是他提出:磷脂分子是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的分子,结构既有疏水基团(尾部),又有亲水基团(头部)。因为磷脂分子的“头部”亲水,所以在水—空气界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触,尾部则朝向空气一面。这样磷脂分子可以在空气和水的界面上展开为一层。
(1)请画出磷脂分子模型。
(2)画出磷脂完全浸没在水中的分布情况。
资料3:戈特(Gorter )和格伦德(Grendel)对血影的研究:1925年,荷兰科学家戈特和格伦德分离纯化了红细胞,从一定数量的红细胞中抽提脂类,按朗缪尔的方法进行展层,并比较展层后的脂单层的面积和根据体积所推算的总面积,发现提取的脂铺展后所测的面积同实际测量的红细胞的表面积之比为(1.8~2.2):1,约为两倍。由此可以认为细胞膜由___________组成。
资料4:荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验:1970年 ,Larry Frye等,将人和鼠的细胞膜用不同荧光抗体标记后,让两种细胞融合,杂种细胞一半发红色荧光、另一半发绿色荧光,放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布。这个实验说明___________,其原因是_________________。
资料5:该图是1972年桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出的细胞膜___________模型示意图。
(1)___________是生物膜的基本支架。其中磷脂分子的___________朝向两侧,___________相对朝向内侧。
(2)图中B是指___________。有的蛋白质分子整个贯串在膜中,有的一部分插在膜中,一部分露在膜的外,还有的整个露在膜外。这里体现了膜结构内外的_____________。
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【题目】神经病理性疼痛是由于脊髓的SG区发生功能障碍所致,科研人员对其发病机理进行了研究。
(1)据图1可知,患者感受器受到刺激后,兴奋沿_______传导,传至位于SG区的神经纤维末梢,引起储存在________内的谷氨酸(一种兴奋性递质)释放。谷氨酸引起突触后神经元的细胞膜电位发生的改变是_________。 突触后神经元受到刺激后,经一系列神经传递过程,最终在________产生痛觉。
(2)SG区神经纤维末梢上分布有离子通道N(见图1),该通道与神经病理性疼痛密切相关。科研人员利用通道N抑制剂处理SG区神经元,给予突触前神经元一定的电刺激,测定突触后膜的电信号变化,得到图2所示结果。据图2可知,抑制剂处理导致突触后神经元的电信号幅度无明显变化,但__________,推测通道N开放,会引起突触前神经元__________,导致SG区对伤害性刺激的反应增强,出现痛觉敏感。
(3)SG区的神经元包括兴奋性神经元与抑制性神经元两大类。为进一步研究谷氨酸所作用的神经元类型,科研人员用绿色荧光蛋白标记了抑制性神经元,用通道N激活剂处理小鼠的SG区神经元,在突触前神经元施加刺激,分别检测有绿色荧光和无荧光的神经元细胞膜的电信号变化。若________,则可判断谷氨酸作用对象为兴奋性神经元。
(4)依据本研究,开发减缓神经病理性疼痛药物的思路是_______________。
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