【題目】貝殼杉烷二萜( Ra)是擬南芥的代謝產(chǎn)物,Ra能夠通過調(diào)節(jié)生長素的運輸來影響擬南芥的生長發(fā)育。請回答問題:

1)生長素是植物體內(nèi)合成的一類起調(diào)節(jié)作用的_______的有機物,其化學本質(zhì)是__________

2)為探究Ra對擬南芥生長的影響,研究人員選擇長勢一致的野生型擬南芥幼苗置于含有不同濃度的Ra的培養(yǎng)基上培養(yǎng),野生型及突變體幼苗于 5 d 后取出拍照、固定并測定擬南芥幼苗主根長以及統(tǒng)計側(cè)根和側(cè)根原基數(shù),側(cè)根原基按照其發(fā)展過程分為A、B、C、D四個時期(A<3細胞層,B>3細胞層,C<0.5mm D >0.5mm)。實驗結(jié)果圖1和圖2所示

①依據(jù)圖1可知,低濃度的Ra對野生型擬南芥幼苗根的生長__________作用,而高濃度Ra_____________擬南芥幼苗根的生長。

②依據(jù)圖2分析,高濃度Ra對側(cè)根及側(cè)根原基的作用表現(xiàn)為____________,說明高濃度Ra對側(cè)根發(fā)育有延遲作用。

3)為進一步探究Ra對擬南芥的幼苗主根及側(cè)根發(fā)育是否與生長素分布改變有關(guān),科研人員通過轉(zhuǎn)基因報告株系DR5DR5GFP(熒光基因,DR5啟動子可反映細胞中生長素水平)檢測Ra處理DR5DR5GFP報告株系幼苗24小時和48小時報告基因熒光強度及分布情況如圖3。

熒光主要分布在根尖的__________區(qū),Ra處理的幼苗可__________________48小時高濃度處理的幼苗根尖部熒光分布范圍與對照組比有擴展趨勢,說明Ra對擬南芥主根及側(cè)根的作用效應與其改變了__________有關(guān)。

4)有人提出,Ra對根尖部生長素分布變化影響是通過對生長素極性運輸PIN 蛋白的調(diào)節(jié)作用實現(xiàn)的,請選出可以用于驗證此說法的實驗組材料。_________

APIN 蛋白突變體 B.敲除PIN蛋白基因的擬南芥幼苗

C.生長素合成缺陷的擬南芥幼苗 D.野生型擬南芥幼苗

【答案】微量、高效 吲哚乙酸 無明顯作用 抑制 C期和D期的側(cè)根原基有明顯的抑制作用,而對A期和B期側(cè)根原基無明顯的影響 分生區(qū) 明顯升高幼苗根尖部熒光強度,并隨著處理濃度升高熒光增強 改變生長素含量與分布 A B

【解析】

根據(jù)題干信息分析可知,該實驗的自變量是含有不同濃度的Ra的培養(yǎng)基,即Ra的濃度,因變量是擬南芥幼苗主根長以及統(tǒng)計側(cè)根和側(cè)根原基數(shù)。據(jù)圖分析,圖1中,與CK組(對照組)相比,隨著Ra濃度的增加,野生型擬南芥幼苗根的長度先基本不變后減小,說明低濃度的Ra對野生型擬南芥幼苗根的生長有促進作用。圖2中,與CK組(對照組)相比,各組側(cè)根A時期個數(shù)基本相同,B時期的個數(shù)變化也不大,而隨著Ra濃度是增加,C時期的個數(shù)先基本不變后明顯減少,而D時期的個數(shù)逐漸減少。

1)生長素的化學本質(zhì)是吲哚乙酸,是一種植物激素,具有微量、高效的特點。

(2)①根據(jù)以上分析已知,圖1中隨著Ra濃度的增加,野生型擬南芥幼苗根的長度先基本不變后減小,說明低濃度的Ra對野生型擬南芥幼苗根的生長無明顯作用,而高濃度Ra抑制了擬南芥幼苗根的生長。

②根據(jù)以上分析已知,圖2中在Ra濃度較高的情況下,A、B時期的側(cè)根個數(shù)基本不變,而C、D時期的側(cè)根個數(shù)都明顯減少了,即高濃度RaC期和D期的側(cè)根原基有明顯的抑制作用,而對A期和B期側(cè)根原基無明顯的影響,說明高濃度Ra對側(cè)根發(fā)育有延遲作用。

3)根尖的結(jié)構(gòu)分為成熟區(qū)、伸長區(qū)、分生區(qū)和根冠,其中分生區(qū)具有旺盛的分裂能力。據(jù)圖分析,熒光主要分布在根尖的分生區(qū),橫比發(fā)現(xiàn)Ra處理的幼苗可明顯升高幼苗根尖部熒光強度,并隨著處理濃度升高熒光增強;縱比發(fā)現(xiàn)48小時高濃度處理的幼苗根尖部熒光分布范圍與對照組比有擴展趨勢,說明Ra對擬南芥主根及側(cè)根的作用效應與其改變了生長素的含量和分布有關(guān)。

4)已知Ra對根尖部生長素分布變化影響是通過對生長素極性運輸PIN 蛋白的調(diào)節(jié)作用實現(xiàn)的,則實驗的自變量是PIN蛋白的有無,因此應該選擇PIN 蛋白突變體和敲除PIN蛋白基因的擬南芥幼苗作為實驗組材料,故選AB。

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相關(guān)習題

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【題目】某生態(tài)研究小組為了從纖維素分解菌獲取纖維素酶,以便將農(nóng)作物秸稈作為釀酒工業(yè)的原料,設計了如下操作流程分離提取較純凈的纖維素分解菌。請分析回答問題:

①土壤取樣②選擇培養(yǎng)③梯度稀釋④將樣品接種到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上⑤挑選菌落

1)纖維素分解菌選擇培養(yǎng)的培養(yǎng)基中添加的碳源為_______;除了碳源外,培養(yǎng)基中還應該含有的營養(yǎng)成分有______

2)下圖甲所示接種方法主要用于_______,該方法不能用于測定菌體的數(shù)目,其原因主要是許多菌落并不是由_______形成的。

3)上圖乙采用的接種方法是_______,該培養(yǎng)對應于流程圖中步驟_______(填寫序號)。

4)在鑒別培養(yǎng)基中含有KH2PO4Na2HPO4,其作用有為細菌生長提供無機營養(yǎng)、保持細菌生長過程中_______的穩(wěn)定等。

5)上圖乙中出現(xiàn)的無透明帶的菌落,其代謝類型最可能是_________。流程圖中步驟⑤的操作中,應挑選產(chǎn)生了_______的菌落。

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【題目】植物的光合作用是合成有機物的主要途徑。圖一為光合作用過程示意圖,其中A、BC代表物質(zhì);圖二表示某植株在不同條件下光合作用速率變化情況;圖三表示植株在不同光照強度下氧氣釋放情況。據(jù)圖回答下列問題:

1)由圖一可知,為三碳酸還原提供能量的是____________(用圖中字母表示),葉綠體中的Pi來自_______________________

2)圖二是利用密閉大棚進行實驗所得結(jié)果,這一實驗的自變量是________________

3)根據(jù)圖二和圖三判斷,當大氣CO2濃度升高到飽和CO2濃度時(其他條件適宜),圖一中物質(zhì)C的合成速率將會_______________(填“增加”“減小”或“不變”),圖三中光飽和點會__________________(填“左移”“右移”“左下方移動”或“右上方移動”)。

4)葉綠體中含有的主要色素有________________________,它們都是含鎂的有機分子,這種色素主要吸收________________光而幾乎不吸收綠光,所以呈綠色。

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【題目】下圖表示某生態(tài)系統(tǒng)的能量流動,據(jù)圖分析錯誤的是(

A.a1可以表示流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量

B.a2表示初級消費者同化的總能量

C.b2表示初級消費者呼吸作用消耗的能量

D.a1a4的箭頭依次變細,說明能量傳遞效率越來越低

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【題目】水稻是自花傳粉的植物,其雜種一代會出現(xiàn)雜種優(yōu)勢(產(chǎn)量等性狀優(yōu)于雙親),但這種優(yōu)勢無法在自交后代中保持?蒲腥藛T為解決這一問題做了相關(guān)實驗。請回答問題:

1)自然條件下,篩選出水稻品種ZH11的雄性不育突變體(hms1)。在雜交育種中,雄性不育植株只能作為親本中的____________(父本/母本),其應用優(yōu)勢是不必進行__________操作,極大地減輕了人的工作量。

2)若將野生型ZH11和突變體(hms1)雜交,F2中突變型占1/4,說明這對相對性狀是由__________對基因控制的,遵循__________定律。

3)為研究濕度與雄性不育突變體產(chǎn)生的關(guān)系,研究人員將野生型ZH11和突變體(hms1)分別在不同濕度條件下自交,結(jié)實率如圖1,將野生型和突變體的花粉放置于高濃度溶液中做脫水實驗,結(jié)果如圖2

由圖1實驗結(jié)果突變體在__________條件下表現(xiàn)為雄性不育。

由圖2實驗結(jié)果推測:突變體的花粉可能在結(jié)構(gòu)或化學組成方面存在缺陷,導致花粉___________________,產(chǎn)生雄性不育突變體。

4)進一步研究發(fā)現(xiàn),突變體的產(chǎn)生是由于HMS1基因插入了8個堿基對而發(fā)生基因突變,轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>hms1基因后,其轉(zhuǎn)錄出的mRNA,在翻譯時_____________________,使花粉細胞中催化脂肪酸鏈延伸的酶A分子量變小。特長鏈脂肪酸的缺少會影響花粉壁中含油層的形成。

5)綜上研究,闡述產(chǎn)生雄性不育突變體的可能機理_________________。

6)結(jié)合以上材料,請設計對利用hms1培育生產(chǎn)用水稻雜交種或如何保存突變體(hms1其一的簡要流程____________________。

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【題目】下表是某地區(qū)森林群落演替過程中部分相關(guān)量統(tǒng)計,根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問題:

群落演替

灌草叢

針葉林

針闊葉混交林

季風常綠闊葉林

群落垂直結(jié)構(gòu)層數(shù)

2

3

4

5

葉面積指數(shù)

248

661

1128

1776

光能漏射率(%

622

447

33

11

產(chǎn)

總初級生產(chǎn)量 t·hm-2·a-1

1743

5550

11661

15081

凈初級生產(chǎn)量 t·hm-2·a-1))

150

1452

2388

2600

總生產(chǎn)量/總呼吸量

109

135

126

121

注:葉面積指數(shù)指單位土地面積上的植物葉面積。

1)在垂直方向上,大多數(shù)群落都具有明顯的____________現(xiàn)象,決定植物出現(xiàn)這種現(xiàn)象的非生物原因是____________,群落中植物的垂直結(jié)構(gòu)又為動物創(chuàng)造了多種多樣的棲息空間和食物條件,使動物也有類似的現(xiàn)象。群落的垂直結(jié)構(gòu)出現(xiàn)這種現(xiàn)象對群落的意義是____________。

2)該地區(qū)生物群落的演替類型屬于____________;從數(shù)據(jù)上分析,在演替過程中群落物種豐富度的變化趨勢是____________。隨著群落演替的進行,生態(tài)系統(tǒng)葉面積指數(shù)____________(填“增大”“減少”或“不變”),截獲光能的百分率____________(填“提高” “降低”或“不變”)。

3)生態(tài)系統(tǒng)總初級生產(chǎn)量指全部生產(chǎn)者(綠色植物)固定的能量,而凈初級生產(chǎn)量指全部生產(chǎn)者固定并貯存的能量,統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明在由針葉林到季風常綠闊葉林演替的過程中,生態(tài)系統(tǒng)的總生產(chǎn)量/總呼吸量有下降趨勢,試解釋可能的原因:________________________

4)某生態(tài)學研究者將一定數(shù)量的某種動物引入該生物群落,統(tǒng)計其種群數(shù)量變化如下圖,剛開始CD段種群數(shù)量增長速率緩慢的原因主要是______________________,E點之后種群密度增長速率減緩的原因有____________________________________

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【題目】下圖是外源性過敏原引起哮喘的示意圖。當外源性過敏原首次進入機體后,會使機體產(chǎn)生相應抗體,抗體可吸附在肺組織中肥大細胞的表面,當該過敏原再一次進入機體后,可促使肥大細胞釋放出組織胺、白三烯等各種過敏介質(zhì)。下列敘述錯誤的是(

A.過敏原再次刺激人體,漿細胞會增殖分化分泌抗體

B.組織胺、白三烯對生命活動進行的調(diào)節(jié)是體液調(diào)節(jié)

C.臨床上可通過藥物抑制過敏介質(zhì)的釋放來治療哮喘

D.過敏原引發(fā)的哮喘具有明顯的遺傳傾向和個體差異

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【題目】氣孔是植物進行氣體交換的主要通道,其開放程度直接影響植物的蒸騰、光合和呼吸作用。為探究光照、CO2濃度和溫度對氣孔開閉的影響,科研人員做了如下實驗:剪取同一株鳶尾植株上長勢一致的葉片,利用恒溫培養(yǎng)箱設置光照20000lx/23℃、黑暗/23℃、光照20000lx/4℃等3個處理;同時,在光照2001x/12℃的環(huán)境下,用系列濃度為0g/L、5g/L、10g/L、15g/L、20g/LNaHCO3溶液進行CO2處理;處理時間均為1h,每個處理重復至少3次,統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)如下。據(jù)圖回答下列問題。

1)據(jù)圖1分析,影響氣孔開閉的主要因素是_________________,由此推斷早晨氣孔會隨光照增強而_________________(開放、關(guān)閉)。試分析原因:__________________________________

2)研究發(fā)現(xiàn)、鳶尾的光合作用強度隨溫度降低而下降的幅度比大多數(shù)植物小,具有較強的耐寒性,據(jù)圖分析原因可能是___________________________________________________

3)根據(jù)實驗分析提高鳶尾光合速率的措施有__________________________________。

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【題目】研究人員在不同季節(jié)對一小型湖泊水體進行采樣,調(diào)查浮游藻類的數(shù)量和種類,結(jié)果如下圖所示。 下列敘述符合生態(tài)學原理的是( )

A.溫度是影響該水體中藻類種群變化的重要因素

B.如果該水體發(fā)生富營養(yǎng)化,藻的種類會有所增加

C.夏季可能是該湖泊中浮游動物種類最多的季節(jié)

D.浮游藻類中的氧元素會有10%~ 20%進入浮游動物

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