【题目】纳米材料为癌症治疗带来了曙光。科研人员利用纳米材料SW诱导肝癌细胞凋亡开展相关实验。
（1）正常情况下，线粒体内膜上的质子泵能够将______________中的H+泵到膜间隙，使得线粒体内膜两侧形成__________________，为ATP的合成奠定了基础。
（2）科研人员使用不同浓度的SW溶液与肝癌细胞混合后，置于_________培养箱中培养48小时后，检测肝癌细胞的线粒体膜电位。（已有实验证明对正常细胞无影响）
组别 | 实验材料 | 实验处理 | 实验结果 | |
线粒体膜电位的相对值 | ATP合成酶活性相对值 | |||
1 | 人肝癌细胞 | 不加入SW | 100 | 100 |
2 | 加入SW | 59 | 78 | |
1、2组比较说明SW能___________________________________导致肝癌细胞产生ATP的能力下降，__________肝癌细胞凋亡。
（3）科研人员使用SW处理肝癌细胞，一段时间后，相关物质含量变化如下图所示。
由于细胞中GPDC蛋白的表达量__________________，在实验中可作为标准对照。
VADC为线粒体膜上的通道蛋白，SW处理肝癌细胞后，VADC含量____________，促进CYTC_______________________________，与细胞凋亡因子结合，诱导细胞凋亡。
（4）综上所述，推测SW诱导肝癌细胞凋亡的机理是________________________。
【答案】线粒体基质 跨膜电位（H+浓度差/H+化学势能） CO2 降低肝癌细胞线粒体的膜电位，降低（抑制）ATP合成酶活性 促进 相对稳定 上升 从线粒体基质通过通道蛋白VADC进入细胞质基质 一方面抑制ATP的产生，促进细胞凋亡，另一方面促进CYTC通过线粒体膜上的VADC进入细胞质基质，与细胞凋亡因子结合，诱导细胞凋亡
【解析】
线粒体是有氧呼吸的主要场所，线粒体内膜进行有氧呼吸第三阶段，可产生大量的ATP。分析表格可知，SW能降低肝癌细胞线粒体的膜电位，降低（抑制）ATP合成酶活性。
（1）因线粒体内膜的外侧是膜间隙，线粒体内膜的内侧是线粒体基质，所以正常情况下，线粒体内膜上的质子泵能够将线粒体基质中的H+泵到膜间隙，使得线粒体内膜两侧形成跨膜电位，为ATP的合成奠定了基础。
（2）动物细胞培养时，需要用CO2培养箱，一定量的CO2可维持培养液的PH。所以需将不同浓度的SW溶液与肝癌细胞混合后，置于CO2培养箱中培养48小时后，检测肝癌细胞的线粒体膜电位。2组加入了SW，1组没加入SW，2组的线粒体膜电位的相对值和ATP合成酶活性相对值均低于1组，说明SW能降低肝癌细胞线粒体的膜电位，降低（抑制）ATP合成酶活性，导致肝癌细胞产生ATP的能力下降，促进肝癌细胞凋亡。
（3）分析图示可知，使用SW处理肝癌细胞一段时间后，细胞中GPDC蛋白的表达量相对稳定，在实验中可作为标准对照。VADC为线粒体膜上的通道蛋白，SW处理肝癌细胞后，VADC含量增加，促进CYTC从线粒体基质通过通道蛋白VADC进入细胞质基质，与细胞凋亡因子结合，诱导细胞凋亡。
（4）根据上述分析可知，SW诱导肝癌细胞凋亡的机理为：一方面抑制ATP的产生，促进细胞凋亡，另一方面促进CYTC通过线粒体膜上的VADC进入细胞质基质，与细胞凋亡因子结合，诱导细胞凋亡。
轻松课堂单元期中期末专题冲刺100分系列答案科目：高中生物 来源： 题型：
【题目】水稻基因组中的 B 基因仅在体细胞（2n）和精子中正常表达，在卵细胞中不转 录。科研人员为研究 B 基因表达对卵细胞的影响，设计了如下实验。据图回答问题：
（1）B 基因在水稻卵细胞中不转录，推测其可能的原因是卵细胞中____。
A．含 B 基因的染色体缺失 B．DNA 聚合酶失活
C．B 基因发生了基因突变 D．B 基因的启动子无法启动转录
（2）从水稻体细胞或____中提取总 RNA，构建____文库，进而获得 B 基因编码 蛋白的序列。将该序列与 Luc 基因（表达的荧光素酶能催化荧光素产生荧光）连接成融 合基因 B-LUC（表达的蛋白质能保留两种蛋白质各自的功能），然后构建重组表达载体。
（3）在图示过程中，过程____中 T-DNA 整合到受体细胞染色体 DNA 上，过程____在培养基中应加入卡那霉素。（填写序号）。对获得的转基因植株鉴定筛选的方法为_______________________。
（4）图中转基因植株未成熟种子中有存在由未受精的卵细胞发育形成的胚，而一般情况下水 稻卵细胞在未受精时不进行发育，由此表明____________________________________________。
（5）现有甲（R1R1r2r2r3r3）、乙（r1r1R2R2r3r3）、丙（r1r1r2r2R3R3）三个水稻抗病品种，抗病（R）对感病（r）为显性，三对抗病基因位于不同染色体上。根据基因的 DNA 序列设计特异性引物，用 PCR 方法可将样本中的 R1、r1、R2、r2、R3、r3 区分开。这 种方法可用于抗病品种选育中基因型的鉴定。 甲品种与感病品种杂交后，对 F2 不同植 株的 R1、r1 进行 PCR 扩增。已知 R1 比 r1 片段短。从扩增结果（下图）推测可抗病的 植株有_______________。
（6）将目的基因导入植物细胞除图示的农杆菌转化法，还可以用________________________________________法。
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【题目】有研究者采用荧光染色法制片，在显微镜下观察拟南芥（2n=10）花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目，以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是（ ）
A.图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期
B.图甲细胞中同源染色体已彼此分离
C.图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近
D.图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁
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【题目】某研究小组为了探究高浓度C02和高浓度03及二者复合处理对水稻拔节期、抽穗期、灌浆期光合作用相关生理指标的影响，进行了相关实验，其结果如图所示（气孔导度即气孔开放程度）。请回答下列相关问题：
注：CK表示对照组，C02浓度和03浓度均为正常浓度。
（1）由实验结果可知，用高浓度C02处理可提高水稻叶片的净光合速率。当C02进入水稻叶肉细胞后首先与
__________结合而被固定，该过程__________（填“需要”或“不需要”）消耗光反应产生的ATP；RuBP羧化酶参与该固定过程，由此推测该酶存在的场所为__________。
（2）能否通过图1确定在拔节期，高浓度C02处理水稻时，有机物的生成量最多？__________（填“能”或“不能”）。为什么？____________________________________________________________。
（3）用高浓度03对水稻进行处理，灌浆期其净光合速率下降，可能的原因是细胞利用C02的能力减弱，判断的依据是________________________________________。由图1可知，与高浓度03处理相比，同时升高C02浓度和03浓度可对稻光合作用产生什么影响？______________________________。
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【题目】下图为一富营养化河流生态修复工程的示意图，下列叙述正确的是（ ）
A.曝气可以增加厌氧微生物降解有机污染物的能力
B.增加水体透明度，恢复水草生长是该修复工程的目标之一
C.植物浮床有吸收水体中有机物的能力，可减少富营养化
D.吸附基质增加了微生物附着的表面积，降低了净化效果
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【题目】如图为人体内基因对性状的控制过程，据图分析正确的是( )
A. 人体成熟的红细胞中只进行①②过程，而不进行③④过程
B. X1与X2的区别主要是脱氧核苷酸排列顺序的不同
C. 人体衰老引起白发的原因是③④过程不能完成
D. 如图反映了基因通过控制蛋白质的结构及酶的合成来控制生物的性状
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【题目】圆石藻是一种海洋浮游生物，代谢过程中会产生二甲基硫醚(DMS)。下图是DMS在海洋中生成的主要过程，分析回答：
（1）从生态系统组成成分的角度分析，圆石藻的作用是___________________________。经研究圆石藻对海洋气候变化有影响，这体现了生物多样性的________价值。
（2）圆石藻大量繁殖会诱发病毒侵染其细胞，从而使其数量下降，这体现了生态系统可通过________调节机制维持自身的相对稳定。
（3）研究发现，海洋中生物能促进DMS氧化分解产生SO42-，从而加快生态系统的________________。
（4）图中浮游动物所同化的能量除自身呼吸作用以热能的形式散失外，还将流向______________________________和____________________________。
（5）中间产物X浓度上升到一定程度时，它能作为一种________信息使浮游动物对圆石藻的捕食明显减少，这体现了生态系统中信息传递的作用是_______________。
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【题目】甘蔗是我国南方热带地区广泛种植的植物。比较甘蔗和小麦的叶片结构发现，小麦的维管束鞘细胞几乎不含叶绿体，光合作用的全过程在叶肉细胞的叶绿体中完成。而甘蔗的维管束鞘细胞和叶肉细胞紧密排列，叶肉细胞的叶绿体中含发达基粒，维管束鞘细胞的叶绿体中无基粒或基粒发育不良。甘蔗细胞暗反应中碳同化的过程先后发生在叶肉细胞和维管束鞘细胞的叶绿体中（如下图所示），其中催化叶肉细胞叶绿体中碳同化过程的PEP羧化酶对CO2具有很高的亲和力，使叶肉细胞能有效地固定和浓缩较低浓度的CO2；而发生在维管束鞘细胞叶绿体中的碳同化过程（又称卡尔文循环）只有在CO2浓度较高时才能在RuBP羧化酶催化下固定CO2。
（1）图中，碳同化过程中CO2的受体是______；光反应主要发生在______（填“叶肉细胞”“维管束鞘细胞”或“叶肉细胞和维管束鞘细胞”）的叶绿体中，它能够为卡尔文循环中C3还原提供______。
（2）将甘蔗置于适宜光照下一段时间后，取一片正常叶片，脱色处理后滴加碘液，做叶片的横切面装片，放在显微镜下观察，发现叶肉细胞不变蓝而维管束鞘细胞变蓝，原因是______。
（3）通常情况下，植物在干旱、强光、高温条件下，为了防止水分过度蒸发，叶片上的气孔常常关闭，导致植物细胞内的CO2含量减少，有机物的合成量随之下降，但甘蔗有机物的合成量受上述条件的影响不大，原因是______。
（4）1963年，Jagendorf等科学家通过酸碱磷酸化实验证实了光反应过程中ATP的产生机理。现有某研究小组利用甘蔗叶肉细胞离体的叶绿体作实验材料模拟了酸碱磷酸化实验：在黑暗条件下，将离体的叶肉细胞叶绿体放在pH为4的弱酸性溶液中，使类囊体膜腔内的pH下降至4，然后将叶绿体转移到pH为8的溶液中，并均分为两组：一组立即加入ADP和Pi，结果检测到有ATP生成：另一组待类囊体膜腔内外pH平衡后再加入ADP和Pi，结果检测不到有ATP生成。据此推测影响光反应过程中ATP产生的关键因素是______；实验过程中在黑暗条件下进行操作的目的是______。研究小组采用小麦叶肉细胞离体的叶绿体作实验材料重复上述实验，结果两组实验均检测不到有ATP生成，原因是______。
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【题目】如图表示20℃时玉米光合速率与光照强度的关系，Sa、Sb、Sc依次表示有关物质量的相对值，下列说法中不正确的是（ ）
A.Sa＋Sb＋Sc表示真光合作用的量
B.Sc－Sa表示净光合的量
C.光照强度从B点到D点变化过程中，短时间C5含量增加
D.若镁供应不足，则B点右移
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