【题目】西瓜在栽培中常受到弱光逆境胁迫,研究发现,5-氨基乙酰丙酸(ALA)处理暗适应的西瓜叶片后,弱光逆境下的西瓜叶片的净光合速率有所提高。
(1)叶绿体中的______________具有吸收、传递、转换光能的作用,转换后的光能可储存到________和[H]中,前者为暗反应中___________提供能量。
(2)光能被吸收后有三个去路:
①储存于光反应的产物中 ②以热的形式散失 ③以更长波长的叶绿素荧光散失
实验研究中常用叶绿素荧光参数描述光合作用生理状况。其中F0是在只引发荧光不引起光反应的很弱的光照下测得的叶绿素荧光参数,F0的大小可以反映叶绿素含量的多少,Fm是在关闭光反应时的叶绿素的最大荧光参数;(Fm-F0)/ Fm表示光反应的最大光能转换效率。经检测,ALA处理西瓜叶片叶绿素荧光数值如下表,遮荫显著影响西瓜叶片叶绿素荧光_______(F0值或Fm值),说明遮荫条件下_________含量增加,但ALA处理对西瓜叶片叶绿素荧光___________(“显著提高”或“显著降低”或“无显著影响”)。
处理 | F0 | Fm | (Fm-F0)/ Fm |
未遮荫 | 0.3126 | 1.6187 | 0.8068 |
遮荫 | 0.3689 | 1.7271 | 0.7859 |
ALA处理+遮荫 | 0.3634 | 1.6789 | 0.7831 |
(3)用ALA处理西瓜,测定其净光合作用速率和胞间二氧化碳浓度,结果如下:
实验结果说明,ALA的作用是________________________。请结合以上研究分析遮荫条件下西瓜胞间二氧化碳浓度增加的可能原因是_________________________。
(4)若要研究ALA对盐胁迫下的无土栽培的西瓜光合作用速率的影响,实验组的处理为______
A. 正常营养液中加入氯化钠,保持其浓度为75mmol/L
B. 正常营养液中加入ALA,保持其浓度为50mg/L
C. 正常营养液中加入氯化钠(浓度保持在75mmol/L)和ALA(浓度保持在50mg/L)
D. 正常营养液中加入一定量的清水
(5)研究发现ALA是叶绿素合成的前体,请结合以上研究判断ALA _____(“是”或“不是”)植物激素,理由是____________________________。
【答案】色素分子 ATP 糖类的合成 F0 叶绿素 无显著影响 ALA可以减弱遮阴对净光合作用速率下降和胞间二氧化碳浓度升高的影响 遮阴条件下西瓜叶片的气孔开度不受影响,但遮阴条件影响了光合作用暗反应酶的活性,导致碳同化减弱,胞间二氧化碳浓度升高 ABC 不是 因为ALA在植物细胞内参与了叶绿素的合成反应,不是作为信息分子调节细胞的生命活动
【解析】
植物在光照条件下进行光合作用,光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行,产生ATP和[H],同时释放氧气,ATP和[H]用于暗反应阶段C3的还原。
植物激素:由植物体内产生,能从产生部位运送到作用部位,对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。
(1)叶绿体中的色素分子具有吸收、传递、转换光能的作用,光能被转换后变成活跃的化学能储存在ATP中,用于暗反应中C3的还原。
(2)分析表格数据可知,遮荫条件与未遮荫相比,F0增大的更明显,由于F0的大小可以反映叶绿素含量的多少,故可说明遮荫条件下叶绿素的含量增加,ALA处理+遮荫组与遮荫组相比,各组数值变化均不大,说明ALA处理对西瓜叶片叶绿素荧光无显著影响。
(3)分析ALA对西瓜净光合作用速率影响的柱形图,由遮荫处理与ALA处理+遮荫对照可知,ALA可以减弱遮阴对净光合作用速率下降的影响;分析ALA对胞间CO2浓度影响的柱形图,由遮荫处理与ALA处理+遮荫对照可知,ALA可以减弱遮阴对胞间CO2浓度升高的影响。遮阴条件下西瓜叶片的气孔开度不受影响,但遮阴条件影响了光合作用暗反应酶的活性,可导致碳同化减弱,胞间CO2浓度升高。
(4)若要研究ALA对盐胁迫下的无土栽培的西瓜光合作用速率的影响,实验组应分为三组进行相互对照,即正常营养液中加入氯化钠,保持其浓度为75mmol/L,A正确;正常营养液中加入ALA,保持其浓度为50mg/L,B正确;正常营养液中加入氯化钠(浓度保持在75mmol/L)和ALA(浓度保持在50mg/L),C正确,故选ABC。
(5)ALA在植物细胞内参与了叶绿素的合成反应,不是作为信息分子调节细胞的生命活动,不符合植物激素的概念,故不是植物激素。
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【题目】CO2浓度增加会对植物光合作用速率产生影响。研究人员以大豆、甘薯、花生、水稻、棉花作为实验材料,分别进行三种不同实验处理,甲组提供大气CO2浓度(375umol·nol—l),乙组提供CO2浓度倍增环境(750mol·mol—1),丙组先在浓度倍增的环境中培养60d,测定前一周恢复为大气CO2浓度。整个生长过程保证充足的水分供应,选择晴天上午测定各组的光合作用速率。结果如下图所示。
作物种类
回答下列问题。
(1)随着CO2浓度的增加,作物光合作用速率____________(填“减慢”、“加快”或“不变”):出现这种现象的原因是____________。
(2)在CO2浓度倍增时,光合作用速率并未倍增,此时限制光合作用速率增加的因素可能是光反应为喑反应提供的____________不足,也可能是喑反应中____________。
(3)丙组的光合作用速率比甲组低。有人推测可能是因为作物长期处于高浓度CO2环境而降低了固定CO2的酶的活性,____________,因此会表现出比大气CO2浓度下更低的光合速率。
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【题目】镰刀型细胞贫血症是一种单基因遗传病,是由正常的血红蛋白基因HbA突变为异常的血红蛋白基因HbS引起的。下图为非洲某地区一个镰刀型细胞贫血症家族的系谱图。回答下列问题:
(1)据图可判定该病的遗传方式是____________________遗传,Ⅱ4的基因型是____________________。
(2)该地区人群中的患病率为4%,不携带致病基因的个体占64%,则来自该地区的Ⅱ6和Ⅱ7两人进行婚配,所生孩子患镰刀型细胞贫血症的概率是____________________。
(3)Ⅱ6和Ⅱ7的孩子刚出生,可以在光学显微镜下观察其__________的形态,从而诊断是否患病。若两人想再生一个健康的孩子,其中一种检查手段是在孕中期抽取羊水收集胎儿细胞,提取细胞中的DNA进行____________________。
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【题目】“基因位于染色体上”是摩尔根通过果蝇的杂交实验验证的,以下是有关此实验的思考。
(1)如图2为果蝇的一对性染色体模式图,非同源区段不存在等位基因,同源区段存在等位基因。现有一对相对性状受一对等位基因(A、a)控制,且位于此同源区段,则与此相关的基因型有__________种,此性状的遗传与性别__________(填“有”或“无”)关系。请写出支持的一个杂交组合__________。
(2)关于摩尔根的果蝇杂交实验结果(如图1),甲乙同学都提出了与摩尔根不同的解释。甲同学的解释是:“控制白眼的基因在常染色体上,且具有隐性纯合的雌性个体胚胎致死”,该解释__________(填“是”或“否”)合理,理由是____________________________________________________________。乙同学的解释是________________________________________________________________________________。
(3)雌果蝇有储精囊,交配过一次后会储备大量精子,用于多次受精作用,而雄果蝇交配后般很快就会死去。现要从野生型(红眼)及摩尔根果蝇杂交实验中选择材料只做一代杂交实验检验乙同学的解释和摩尔根的假说,请写出实验方案。(要求写出杂交方案,结果预测和结论。)
杂交方案:____________________________________。
结果预测和结论:________________________。
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【题目】糖尿病是由于体内胰岛素缺乏或胰岛素在靶细胞不能发挥正常生理作用而引起的糖、蛋白质及脂肪代谢紊乱的一种综合症。部分糖尿病是由于患者体内相关抗体水平异常引起,其机理如下图所示。
(1)据图可知,人体血糖平衡的调节方式是__________。在血糖调节过程中起重要作用的激素主要有__________,它们相互作用共同维持了血糖含量的稳定。
(2)上图表明,体内相关抗体水平异常会引起糖尿病。依据图中两种抗体的作用判断:______(填抗体种类)会引起胰岛B细胞对葡萄糖浓度上升的敏感度降低,导致胰岛素分泌量减少;______(填抗体种类)会引起靶细胞“胰岛素抵抗”。抗体2的作用原理是______。从免疫学的角度分析,这两种异常抗体引起的糖尿病都属于_______。
(3)研究显示II型糖尿病(糖尿病分为型糖尿病和II型糖尿病)的发生可能与血浆维合生素D3(一种固醇类激素,用VD3表示)有关,为调查血浆VD3含量水平与II型糖尿病发病率的关系,请设计简要的调查方案。____________________。
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【题目】阅读题
真正的癌基因竟然不在染色体上
早在上世纪,科学家在观察癌症患者的癌细胞分裂过程时发现,在常见的染色体外出现一些细小的被染色的颗粒,就是ecDNA,即染色体外DNA。
从大小上来看,ecDNA小到几百碱基对,大到百万级碱基对甚至更大都有,而染色体DNA往往是几千万到几亿碱基对的规模。从形状上来看,ecDNA有的是线性,有的是环状,我们的重点是那些形成了环状结构的ecDNA。
正常的染色体是由DNA和组蛋白包被组成,随着细胞的状态呈现出不同的压缩模式。而环状的ecDNA不容易降解,且没有着丝粒。虽然癌基因本身存在于染色体上,但是在发挥作用时,那些从染色体脱落下来的ecDNA上包含的基本上是癌基因,这些才是真正对癌症有意义的、高度活跃的癌基因。Mischel的研究团队对来自117位病人的肿瘤细胞系,8个非癌性人类细胞样本和10个永生非癌细胞系共2572个细胞进行研究,通过成像软件来检测细胞分裂过程中的ecDNA。发现几乎40%的癌症类型和近90%的脑部肿瘤异种移植模型均含有ecDNA,而在正常细胞中几乎从未检测到。
染色体是平均分配的。ecDNA没有着丝粒,所以它们往往是随机分配到复制后的细胞。而这一分配的差异也决定了ecDNA在细胞中发挥作用的方式和传统的染色体DNA有很大区别。研究者发现,ecDNA的染色质是十分活跃的,可以更加容易的被激活发生转录。
此外,ecDNA的环状结构可以让两个本来很远的DNA片段连接在一起,从而实现了超远距离的相互作用,如下图所示。当癌基因与邻近的增强子(起增加基因表达的作用)相互联系,就会促进癌症的发展。
ecDNA极大的增强癌细胞中基因的表达,让癌症恶化程度增强。前期也有研究证实使用相关的抑制剂可以消除ecDNA。但是ecDNA也有一系列逃脱办法。一旦药物撤离后,ecDNA就会死灰复燃。这也是癌症难以治愈的可能因素之一。
(1)ecDNA主要存在于___________中,它的遗传___________(“符合”或“不符合”)孟德尔遗传规律。
(2)要观察ecDNA的形态,最好选择细胞分裂________期的细胞。在细胞分裂过程中,ecDNA和染色体DNA在子细胞中分配方式的区别是____________。
(3)ecDNA上癌基因大量表达的原因是__________________。
(4)简述ecDNA上的癌基因比染色体上的癌基因更能发挥作用的原因。_________(至少答出3点)
(5)结合本文信息,提出治疗癌症的思路。_________
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【题目】下列有关图形所表达的生物学含义的叙述,正确的是( )
A. 甲图表示杂合子Aa连续自交若干代,后代中显性纯合子所占比例
B. 乙图中,氧浓度控制在a点对应的浓度时,最有利于蔬菜的贮藏
C. 丙图中,当土壤中某元素的浓度为b时,施用含有该元素的肥料最有利于植物生长
D. 丁图中,种群数量的增长受种群密度的制约
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【题目】下图甲为某桑基鱼塘生态农业的模式图,图乙为图甲局部的能量流动示意图,其中字母代表相应能量。下列说法错误的是( )
A.图乙中,输入蚕的能量可表示为B1+C1+D1
B.图乙中,蚕粪便中的能量属于第一营养级所同化的能量
C.图甲利用了物质循环再生和能量多级利用的生态学原理
D.桑树用于生长、发育和繁殖等生命活动的能量可用C表示
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【题目】龙须菜,因嫩茎形似龙须而得名,是生活在近岸海域的大型经济藻类。为探究增施CO2和提高温度对其光合作用的影响,研究人员以龙须菜为材料进行实验。图甲为龙须菜叶肉细胞中发生的部分生理过程,图乙为相关实验的结果。
【1】图甲发生在叶绿体中的反应是_____(编号),X物质是_____。
【2】在叶肉细胞中不需要消耗ATP的生理过程是_____。
A.水分解为氧气和氢离子B.三碳化合物的还原
C.氧气和氢离子结合生成水D.二氧化碳进入叶绿体中
【3】据图乙实验结果,下列说法正确的是 ____。
A.与常温组相比,高温组不利于提高植物的净光合速率。
B.在增CO2情况下,适当升高温度可以提高植物的净光合速率。
C.常温CO2组在超过29天后,净光合速率开始下降,直至低于常温组。
D.增 CO2和提高温度主要影响植物光合作用的暗反应阶段。
进一步研究发现,淀粉积累过多会导致光合速率下降。一方面是因为淀粉在叶绿体中积累会导致类囊体膜被破坏而影响光反应;另一方面,氮素被优先分配到淀粉的分解代谢中,造成光合作用所需的含氮化合物不足,进而抑制了光合作用。对不同条件下淀粉含量、可溶性糖含量的研究结果如图 1、图 2所示。
【4】据图分析,在增施 CO2 情况下,适当升高温度导致淀粉含量下降的可能原因是____。含氮化合物不足会抑制光合作用,请举一例说明_____。
【5】请根据本研究的结果,对解决“增施CO2 抑制光合作用”这一问题,提出3条合理化建议_____。
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