阅读分析下列材料,回答有关植物代谢的问题.
Ⅰ.20世纪50年代,卡尔文及其同事在研究光合作用时,将小球藻悬浮液装在一个密闭玻璃容器中,通过一个通气管向容器中通入CO
2,通气管上有一个开关,可控制CO
2的供应,容器周围有光源,通过控制电源开关来控制有无光照.
(1)实验材料小球藻属于
(原核、真核)生物.
(2)实验时,卡尔文等按照预先设定的时间长度向容器内注入
14C标记的CO
2,在每个时间长度结束时,把小球藻悬浮液滴入4倍体积的乙醇中,使小球藻细胞中
失活,杀死小球藻,同时提取其产物,采用纸层析法分离出各种化合物.纸层析法的原理是利用了不同化合物在层析液中
的不同.
(3)卡尔文等向密闭容器中通入
14CO
2,当反应进行到5s时,
14C出现在一种五碳化合物(C
5)和一种六碳糖(C
6)中,将反应时间缩短到0.5s时,
14C出现在一种三碳化合物(C
3)中.上述实验中卡尔文等是通过控制
来探究CO
2中碳原子转移路径的,采用了
等技术方法.
(4)在实验中,卡尔文等还发现,在光照下C
3和C
5的浓度很快达到饱和并保持稳定.但当把灯关掉后,
(C
3、C
5)的浓度急速升高,同时
(C
3、C
5)的浓度急速降低.卡尔文等在光照下突然中断
的供应,这时他发现C
5的量积聚起来,C
3却消失了,他们由此得出结论,固定CO
2的物质是C
5.
Ⅱ.芦荟进行光合作用时,夜间气孔开放,吸收CO
2转化成某有机酸储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中的某有机酸经脱羧作用释放CO
2参与光合作用.
(1)芦荟气孔开闭的特点,与其生活的环境是相适应的,推测其生活的环境最可能是
.若白天在某时刻忽然发现芦荟植物细胞中葡萄糖含量增加,则可能是由于
(答环境因素)造成的.
(2)温室大棚中的芦荟在24:00~4:00时也有ATP的合成,原因是
.此过程中ATP产生的场所是
,影响芦荟ATP合成的主要因素是
,ATP的作用是
.
(3)利用植物细胞的
(答能力),通过植物组织培养技术可大规模生产芦荟的种苗,此过程中细胞分化的根本原因是
.
(4)植物体内有很多优良基因,利用PCR技术可以扩增目的基因,其原理与细胞内DNA复制类似(如图所示).图中引物为单链DNA片段,它是子链合成延伸的基础.
①从理论上推测,第四轮循环产物中含有引物A的DNA片段所占的比例为
.
②在第
轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段.