【题目】植物在漫长的进化过程中逐渐形成了对病原体的特异性防卫反应(植物免疫反应):为探究水杨酸(SA)对植物免疫的影响,科研人员进行实验:
(1)科研人员将特定基因转入烟草愈伤组织细胞,经过______过程后发育成SA积累缺陷突变体植株。用烟草花叶病毒(TMV)分别侵染野生型和突变体植株,得到图1所示结果。据图分析,SA能______植物的抗病性。
(2)研究发现,细胞内存在两种与SA结合的受体,分别是受体a和b,SA优先与受体b结合。结合态的受体a和游离态的受体b都能抑制抗病蛋白基因的表达。病原体侵染时,若抗病蛋白基因不能表达,则会导致细胞凋亡。依据上述机理分析,SA含量适中时,植物抗病性强的原因是________,抗病蛋白基因的表达未被抑制,抗病性强;SA含量过高会导致细胞凋亡,原因是__________抑制抗病蛋白基因表达,导致细胞凋亡。
(3)研究发现,植物一定部位被病原体侵染,一段时间后未感染部位对病原体的抗性增强。为探究机理,科研人员在图2所示烟草的3号叶片上接种TMV,得到图3所示结果。
①实验结果显示,接种后96小时,3号叶片中SA含量明显升高,未感染的上位叶片中SA含量略有升高,随着时间延长,__________。
②科研人员测定各叶片中SA合成酶的活性,发现该酶活性仅在3号叶片中明显增加,据此推测,未感染的上位叶片中SA的来源是__________。
③为验证该推测,科研人员进一步实验:给3号叶片接种TMV,用透明袋罩住,透明袋内充入1802以掺入新合成的SA中,密封袋口。处理一段时间后,提取________叶片中的SA,测定______。结果证明该推测成立。
(4)综合上述结果分析,植物通过调控不同部位SA的量来抵御病原体的侵染,其原理是__________。
【答案】 再分化 提高(或“增强”) 含量适中的SA优先与细胞内游离态的受体b结合,导致细胞内几乎没有游离态的受体b和结合态的受体a(或“游离态的受体b几乎全部与SA结合,受体a未与SA结合”) 结合态的受体a 3号叶片中SA含量进一步升高,未感染的上位叶片中SA含量显著增加 由3号叶片合成并运输而来 未感染的上位 含18O的SA含量 感染部位大量(或“过量”)合成SA引发感染部位细胞凋亡,阻止病原体扩散;合成的SA运输至未感染部位,引起未感染部位SA含量适当升高,提高抗病蛋白基因表达,植物抗病性增强,不易被病原体侵染
【解析】试题分析:结合题意,根据图1分析可知,无SA积累的突变体植株感染病斑面积比有SA积累的野生型植株大,说明SA能增强植株的抗病性。由于SA优先与细胞内的受体b结合,当SA含量缺乏或过少时,细胞内游离态受体b多,它会抑制抗病蛋白基因的表达,则表现型为抗病性减弱;当SA含量适中时,细胞缺少游离态的受体b和结合态的受体a,所以细胞内抗病蛋白基因的表达增多,则表现为抗病性增强;当SA含量过多时,细胞内结合态的受体a多,它会抑制抗病蛋白基因的表达,则表现为抗病性减弱。结合图2和实验目的,分析图3中实验结果,接种后96小时,3号叶片中SA含量明显升高,未感染的上位叶片(即4、5、6、7、8号叶)中SA含量略有升高,随着时间延长,3号叶片中SA含量进一步升高,未感染的3号上位叶片中SA含量显著增加。根据科学测定结果分析,只有3号叶片中SA合成酶的活性明显升高,说明3号叶片及其上位叶片中SA的来源都是3号叶片合成并不断向上运输。若要证明3号的上位叶片中SA来源于3号叶片合成,通过用18O2的原料参与3号叶片中SA的合成,一段时间后,分别提取3号上位叶片(即4、5、6、7、8号叶)中SA,检测其是否含有18O的SA。若含有,则推测结论成立。
(1)根据植物组织培养过程:外植体经脱分化形成愈伤组织,愈伤组织经再分化首先形成胚状体,进而发育为植株。转基因植株的培育是愈伤组织经过再分化形成并发育为SA积累缺陷突变体植株。结合前面的分析可知,无SA积累的突变体植株感染病斑面积比有SA积累的野生型植株大,说明SA能增强植株的抗病性。
(2)根据前面分析,只有SA在植物体内含量适中,植株的抗病性才最高的原理可知:由于SA优先与细胞内的受体b结合,当SA含量适中时,细胞缺少游离态的受体b和结合态的受体a,所以细胞内抗病蛋白基因的表达增多,则表现为抗病性增强;当SA含量过多时,细胞内结合态的受体a多,它会抑制抗病蛋白基因的表达,则表现为抗病性减弱。
(3)①根据实验结果分析,接种后96小时,3号叶片中SA含量明显升高,未感染的上位叶片中SA含量略有升高,随着时间延长到144h,3号叶片中SA含量进一步升高,未感染的上位叶片中SA含量显著增加。
②结合前面的分析可知,由于只有3号叶片中SA合成酶的活性明显增加,据此推测,未感染的上位叶片中SA的来源是3号叶片合成并运输而来。
若要验证3号的上位叶片中SA来源于3号叶片合成,通过用18O2的原料参与3号叶片中SA的合成(需要对3号叶片进行套袋处理,防止18O2与3号上位叶片接触),一段时间后,提取3号上位叶片中SA,检测是否含有18O的SA。若含有,则推测结论成立。
(4)综合上述结果分析,植物是通过调控不同部位SA的量来抵御病原体的侵染,其原理是:若感染部位大量合成SA,则易引发感染部位细胞凋亡,阻止病原体扩散;若合成的SA运输至未感染部位,则引起未感染部位SA含量适当升高,提高抗病蛋白基因表达,植物抗病性增强,不易被病原体侵染。
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【题目】下图表示细胞凋亡的过程,图中Dnase为核酸内切酶,能够切割DNA形成DNA片段;Caspase是一类蛋白水解酶,能够选择性地切割某些蛋白质。请据图回答下列问题:
(1)凋亡诱导因子的膜受体的合成和加工需要____________(填细胞器名称)的参与,膜受体的存在体现了细胞膜具有____________的功能。
(2)Dnase破坏DNA分子中特定位点的____________之间的化学键,从而形成DNA片段,使正常基因失去功能。Caspase切割特定蛋白质中的____________(填化学键的结构简式),从而形成多肽片段,导致蛋白质失活。
(3)以下关于细胞凋亡的分析正确的是____________。
①细胞凋亡过程中细胞代谢不断减缓直到停止
②细胞凋亡有利于生物体的生长发育
③胚胎发育时期不存在细胞凋亡
④细胞凋亡是基因控制的细胞程序性死亡
⑤细胞凋亡过程存在基因的选择性表达
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【题目】下列关于细胞中元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 组成DNA和ATP分子的元素种类相同
B. 淀粉是植物细胞壁的主要成分,其基本组成单位是葡萄糖
C. 蛋白质的空间结构改变时,其特定功能不发生改变
D. 胆固醇是构成动、植物细胞膜的重要成分
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【题目】人类的肤色由A/a、B/b、E/e三对等位基因共同控制,A/a、B/b、E/e位于三对同源染色体上。AABBEE为黑色,aabbee为白色,其他性状与基因型的关系如下图所示,即肤色深浅与显性基因个数有关,如基因型为AaBbEe、AABbee与aaBbEE等与含任何三个显性基因的肤色一样。若双方均含3个显性基因的杂合体婚配(AaBbEe×AaBbEe),则子代肤色的基因型和表现型分别有多少种( )
A. 27,7 B. 16,9 C. 27,9 D. 16,7
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【题目】下列关于生物技术实践的说法正确的是
A.蛋白质通过凝胶时,相对分子质量较大的移动速度较慢
B.细菌能在液体培养基中以有丝分裂方式扩增
C.自养微生物能在缺少有机碳源的培养基上生长
D.参与果酒和果醋发酵的微生物都含有多种细胞器
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【题目】若测定A、B两种植物的叶片在不同温度下光合作用和呼吸作用速率结果如图所示。对照实验是在30℃时进行的。
注:每一项温度处理的光合作用和呼吸作用速率,以与30℃时的数据比较所得的百分率表达。
(1)光合作用光反应和暗反应所需要的能量来源分别为______________。
(2)由实验结果分析以下几个问题;
①这两种植物中,最可能原产于热带地区的是________________。
②水果在生长季节如果长期处于不致死的高温环境中,甜度会较低。参考本研究的结果,说明产生这一现象的生理基础__________________________________________。
(3)某生物兴趣小组想通过实验验证A、B两种植物在上述不同温度下会出现光合作用强度的差异,现提供如下材料用具:打孔器(用于叶片打孔)、注射器(排除叶肉细胞间隙中的空气)、烧杯,请说明他们的实验设计思路________________________________________________________。
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【题目】通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术可使羊乳中含有人体蛋白质,下图表示这一技术的基本过程,在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是—G↓GATCC——CCTAG↑G—,请回答下列问题。
(1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是___________,人体蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中需要的酶是_____________。
(2)人体蛋白质基因之所以能连接到羊的染色体DNA中,原因是_____________,人体蛋白质基因导入羊细胞时常用的工具是_________________。
(3)此过程中目的基因的检测与表达中的表达是指________________________。
(4)你认为此类羊产的奶安全可靠吗?理由是什么? ______________________________。
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【题目】如图是夏季晴朗的白天,番茄在一天内吸收二氧化碳变化的曲线图。分析曲线图并回答下列问题:
(1)B点时叶肉细胞产生[H]的场所有______。
(2)E点光合作用强度减弱的原因是______。
(3)E点与C点比较,叶肉细胞内的C5、C3的含量变化依次是______(填“升”或“降”)。番茄在一天内______点(用字母表示)体内有机物最多。
(4)请根据图从影响光合作用强度的环境因素的角度,提出一个在生产实践中能增加光合作用强度的措施:______。
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