光合作用是地球上最重要的化学反应,发生在高等植物、藻类和光合细菌中。
(1)地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的__________________ 。在碳(暗)反应中,RuBP羧化酶(R酶)催化与RuBP()结合,生成2分子。R酶由8个大亚基蛋白(L)和8个小亚基蛋白(S)组成。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成,S由细胞核基因编码并在___________ 中由核糖体合成后进入叶绿体,在叶绿体的___________ 中组装成有功能的酶。
(2)研究发现,原核生物蓝藻(蓝细菌)R酶的活性高于高等植物。有人设想通过基因工程技术将蓝藻R酶的S、L基因转入高等植物,以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝藻S、L基因转入某高等植物(甲)的叶绿体DNA中,同时去除甲的L基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明,转基因植株中的R酶活性高于未转基因的正常植株。
①获得蓝藻R酶的S、L基因可以以其mRNA为模板,在__________ 酶的催化下,合成互补的单链DNA,然后在__________ 的作用下合成双链DNA,再通过__________ 技术对目的基因进行扩增。
②由上述实验能否得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测?请说明理由__________ 。
③基于上述实验,下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括___________ 。
a.蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质
b.蓝藻与甲都以R酶催化的固定
c.蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成
d.在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同
(1)地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的
(2)研究发现,原核生物蓝藻(蓝细菌)R酶的活性高于高等植物。有人设想通过基因工程技术将蓝藻R酶的S、L基因转入高等植物,以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝藻S、L基因转入某高等植物(甲)的叶绿体DNA中,同时去除甲的L基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明,转基因植株中的R酶活性高于未转基因的正常植株。
①获得蓝藻R酶的S、L基因可以以其mRNA为模板,在
②由上述实验能否得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测?请说明理由
③基于上述实验,下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括
a.蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质
b.蓝藻与甲都以R酶催化的固定
c.蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成
d.在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同
19-20高三·全国·课时练习 查看更多[1]
更新时间:2021-01-28 23:27:16
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【推荐1】人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如图所示,其中甲、乙、丙表示物质,模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。回答下列问题。
(1)该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是___________ ,相当于叶绿体中的_________ (填结构)。
(2)若在运转过程中减少气泵泵入的气体量,则经过一段时间后甲、乙的含量与正常运转时相比分别为___________ 。此时模块2中的能量转换效率也会发生改变,是因为模块3为模块2提供的________ 减少。
(3)丙物质的形成标志着光合作用合成糖的过程已经完成。脱离模块3循环过程的物质丙在叶绿内,作为合成________ 的原料。大部分运至叶绿体外,转变成______ 。
(4)在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该系统糖类的积累量___________ (填“高于”、“低于”或“等于”)植物,原因是____________ 。
(5)此人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低,在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。很多植物在干旱条件下光合作用速率会降低,主要原因是___________ 。
(1)该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是
(2)若在运转过程中减少气泵泵入的气体量,则经过一段时间后甲、乙的含量与正常运转时相比分别为
(3)丙物质的形成标志着光合作用合成糖的过程已经完成。脱离模块3循环过程的物质丙在叶绿内,作为合成
(4)在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该系统糖类的积累量
(5)此人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低,在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。很多植物在干旱条件下光合作用速率会降低,主要原因是
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【推荐2】研究发现,Rubisco酶是绿色植物细胞中含量最丰富的蛋白质,由核基因控制合成的小亚基和叶绿体基因控制合成的大亚基组成,功能上属于双功能酶。当CO2浓度较高时,该酶催化C5与CO2反应,完成光合作用;当O2浓度较高时,该酶却错误的催化C5与O2反应,产物经一系列变化后到线粒体中生成CO2,这种植物在光下吸收O2产生CO2的现象称为光呼吸。回答下列问题:
(1)Rubisco酶在细胞的__________ 合成。在较高CO2浓度环境中,Rubisco酶所催化的反应产物是__________________ ,其发挥作用的场所是____________________ 。
(2)当胞间CO2与O2浓度的比值减小时,有利于植物进行光呼吸而不利于光合作用有机物的积累。请从C5的角度分析,原因是____________________________ 。
(3)为纠正Rubisco酶的错误反应,光合植物创造了多种高代价的补救机制,如有的细胞中产生一种特殊蛋白质微室,将CO2浓缩在Rubisco酶周围。该机制形成的意义是_________________ 。
(1)Rubisco酶在细胞的
(2)当胞间CO2与O2浓度的比值减小时,有利于植物进行光呼吸而不利于光合作用有机物的积累。请从C5的角度分析,原因是
(3)为纠正Rubisco酶的错误反应,光合植物创造了多种高代价的补救机制,如有的细胞中产生一种特殊蛋白质微室,将CO2浓缩在Rubisco酶周围。该机制形成的意义是
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【推荐3】如图甲是四类细胞的亚显微结构模式图,图乙为真核细胞结构及细胞内物质转运的示意图,图丙表示四种物质在细胞内外的相对浓度差异请据图回答下列问题
(1)图甲中四类细胞共有的细胞器是___________ 。能够进行光合作用的细胞是_______ 。
(2)图乙中具双层膜的结构有_________ 个,新转录产生的mRNA经一系列加工后穿过细胞核上的________ 转运到细胞质中。图乙中若合成的蛋白质为C羧化酶(固定,推测该酶将被转运到______ (图中标号)发挥作用
(3)图甲中的_______ 类细胞可表示胰岛B细胞,细胞内外的物质浓度如内图所示,则Na+进入细胞的方式是_________ ,胰岛素出细胞的方式是____________ 。
(1)图甲中四类细胞共有的细胞器是
(2)图乙中具双层膜的结构有
(3)图甲中的
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【推荐1】(一)葡萄盛产的季节人们常会将葡萄制作成葡萄酒。
(1)夏天,葡萄酒暴露在空气中会变酸,这是因为当氧气_____ (填“充足”或“缺乏”)、糖源_____ (填“充足”或“缺乏”)时,醋杆菌能利用乙醇产生醋酸。
(2)利用酵母菌酿制葡萄酒时,发酵装置不进行严格灭菌仍能获得良好的发酵效果,原因是_____ 。葡萄酒中乙醇的浓度一般不会超过16%,原因是_____ 。优质的葡萄酒在较长的储存时间内,生成了各种_____ 物质,使得酒味醇厚,芳香扑鼻。
(3)某同学拟用比色法测定不同发酵时间葡萄酒中酒精的含量,首先用_____ 和显色剂制成颜色深浅不同的系列标准管,用比色计测定后,绘制出_____ 。再分别吸取一定量的不同发酵时间的葡萄酒,加入等量的显色剂,得到样品管,用比色计测得_____ 。最后计算得到酒精含量。
(二)苏云金芽孢杆菌产生的Bt毒蛋白具有良好的杀虫效果,且具有高效、安全的优点,为培育转Bt基因的抗虫植物,科学家们进行了如下实验:
(1)首先用限制酶Hind III处理苏云金芽孢杆菌的DNA,得到多个DNA片段,分别与质粒连接,获得重组DNA分子,并将这些重组DNA分子导入经_____ 处理的大肠杆菌中,由此构建了苏云金芽孢杆菌的_____ 。
(2)研究人员利用抗Bt毒蛋白的抗体,挑选出成功_____ 的大肠杆菌菌株。经检测发现挑选出的菌株中仅插入了Bt基因的一部分序列(计为Bt-1序列),并非完整基因。为了获得完整的Bt基因,研究人员根据Bt-1序列制成了DNA探针X.又使用限制酶PstI切割苏云金芽孢杆菌的DNA,得到多个DNA片段。利用探针X通过_____ 技术可筛选出含有Bt基因序列的DNA片段,进行测序(计为Bt-2序列)。
(3)为了将Bt-1和Bt-2两段DNA分子连接起来,研究人员用限制酶_____ 和DNA连接酶处理两段序列,获得包含完整Bt基因的重组DNA分子计为Bt-3。
(4)将Bt-3序列与含有卡那霉素抗性基因的质粒重组后经_____ 导入植物细胞。为筛选出成功导入重组DNA的细胞,需确定适宜的卡那霉素浓度。研究人员进行了相关实验,结果如下表。该实验中接种的外植体应为_____ (普通植物细胞/导入重组DNA的植物细胞),最终确定加入的卡那霉素浓度为_____ mg·L-1。
(1)夏天,葡萄酒暴露在空气中会变酸,这是因为当氧气
(2)利用酵母菌酿制葡萄酒时,发酵装置不进行严格灭菌仍能获得良好的发酵效果,原因是
(3)某同学拟用比色法测定不同发酵时间葡萄酒中酒精的含量,首先用
(二)苏云金芽孢杆菌产生的Bt毒蛋白具有良好的杀虫效果,且具有高效、安全的优点,为培育转Bt基因的抗虫植物,科学家们进行了如下实验:
(1)首先用限制酶Hind III处理苏云金芽孢杆菌的DNA,得到多个DNA片段,分别与质粒连接,获得重组DNA分子,并将这些重组DNA分子导入经
(2)研究人员利用抗Bt毒蛋白的抗体,挑选出成功
(3)为了将Bt-1和Bt-2两段DNA分子连接起来,研究人员用限制酶
(4)将Bt-3序列与含有卡那霉素抗性基因的质粒重组后经
Kan浓度/mg•L-1 | 接种外植体数 | 形成愈伤组织数 | 外植体状况 |
0 | 55 | 49 | 正常形成愈伤组织 |
25 | 66 | 2 | 只膨大、不易形成愈伤组织 |
35 | 66 | 0 | 变褐色死亡 |
50 | 64 | 0 | 变褐色死亡 |
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解题方法
【推荐2】基因工程在生产中有很多应用。为给转基因生物安全的监管提供依据,采用PCR 方法进行目的基因监测,反应程序如图所示。请回答下列问题:(1)PCR 反应体系中通常含有模板DNA、引物(引物A 和引物B)、4种dNTP、________ 、缓冲液(含Mg2+)等。其中 dNTP 的作用是________ 。根据目的基因序列设计引物时,下列说法不正确的有________ 。
A.每种引物自身不能折叠后发生碱基互补配对
B.两种引物中G+C 的含量相差不宜过大,否则复性温度难于统一
C.引物的长度不宜过短,防止与模板链难以结合
D.两种引物之间不能发生碱基互补配对
(2)PCR 一般要经历三十多次循环,在循环之前,常要进行一次预变性,其目的是________ 。PCR 过程中断开或形成的化学键有________ 。有若PCR 循环5次,共消耗引物________ 个,含引物B的DNA 占全部DNA 的比例为________ 。某基因一条链的两端序列如下图所示,采用PCR 技术扩增该基因时,应选用的引物组合为________ (选填序号)。A. 5'-CTTGGATGAT-3'和 5'-TCTGTTGAAT-3'
B. 5'-CTTGGATGAT-3'和:5'-TAAGTTGTCT-3'
C. 5'-ATTCAACAGA-3'和 5'-ATCATCCAAG-3'
D. 5'-ATTCAACAGA-3'和。5'-GAACCTACTA-3'
(3)细胞核内 DNA 的复制时,有一条子链是先合成短的脱氧核苷酸链片段(称为冈崎片段)(如图),再形成较长的分子,而在 PCR 过程中无冈崎片段形成的原因是________ 。(4)PCR 产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定,在凝胶中DNA 分子的迁移速率与________ 有关。
(5)经PCR 得到的目的基因进入受体细胞后是否表达出相应的蛋白质还需要进一步检测,所用的方法是________ 。
A.每种引物自身不能折叠后发生碱基互补配对
B.两种引物中G+C 的含量相差不宜过大,否则复性温度难于统一
C.引物的长度不宜过短,防止与模板链难以结合
D.两种引物之间不能发生碱基互补配对
(2)PCR 一般要经历三十多次循环,在循环之前,常要进行一次预变性,其目的是
B. 5'-CTTGGATGAT-3'和:5'-TAAGTTGTCT-3'
C. 5'-ATTCAACAGA-3'和 5'-ATCATCCAAG-3'
D. 5'-ATTCAACAGA-3'和。5'-GAACCTACTA-3'
(3)细胞核内 DNA 的复制时,有一条子链是先合成短的脱氧核苷酸链片段(称为冈崎片段)(如图),再形成较长的分子,而在 PCR 过程中无冈崎片段形成的原因是
(5)经PCR 得到的目的基因进入受体细胞后是否表达出相应的蛋白质还需要进一步检测,所用的方法是
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【推荐3】重组大肠杆菌乙肝疫苗是利用转基因技术将乙型肝炎病毒表面抗原(HBsAg)基因转入大肠杆菌中,通过筛选、培养重组大肠杆菌来大量生产HBsAg。如图为生产该疫苗的基本过程,请回答下列问题:
(1)过程①有两种限制酶选择方案,分别是______________ 。质粒作为HBsAg基因的载体,应具备的特点有_______________ (答出两点)。
(2)lacZ基因的表达产物可使细菌分解加入到培养基中的X-ga1,从而使菌落呈现蓝否则菌落为白色。为了筛选出重组大肠杆菌,可在添加了_______________ 成分的培养基上培养大肠杆菌,直到形成菌落,挑选出______________ 色的菌落。
(3)PCR技术可以用来检测重组大肠杆菌中的HBsAg基因是否转录出了mRNA,该过程应先根据______________ 设计引物,再提取______________ ,反转录后经PCR扩增、检测。
(1)过程①有两种限制酶选择方案,分别是
(2)lacZ基因的表达产物可使细菌分解加入到培养基中的X-ga1,从而使菌落呈现蓝否则菌落为白色。为了筛选出重组大肠杆菌,可在添加了
(3)PCR技术可以用来检测重组大肠杆菌中的HBsAg基因是否转录出了mRNA,该过程应先根据
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