为实现目的基因与载体结合,以便在大肠杆菌中大量表达相应的蛋白质,研究人员进行了如图所示操作。请分析回答下列问题:
(1)将_________________________同时用BamH I切割并混合,加入___________进行连接,再与大肠杆菌感受态细胞混合,最后,将混合物接种在含有________________的平板培养基上。
(2)切割后的载体用碱性磷酸酶处理,除去末端的5’磷酸,可防止载体自我连接,目的基因片段不用碱性磷酸酶处理,仍然能与用碱性磷酸酶处理过的载体连接。在5组平板培养基上接种了不同操作的大肠杆菌感受态细胞,如下表
所示。
①第1组实验目的是确认___________________________________是否符合实验要求。
②第2组平板培养基菌落数目最大,说明大肠杆菌感受态细胞能够_________________。
③第3组实验用来检验_____________________酶是否具有活性。第4组实验用来检验________________酶是否具有活性。
④实验中用碱性磷酸酶处理载体可以降低仅有载体的菌落数,增加携带_____________的菌落比例。
为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响,研究者选取至少具有10个棉铃的植株,去除不同比例棉铃,3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图。
(1)光合作用碳(暗)反应利用光反应产生的_______,在___________中将CO2转化为三碳糖,进而形成淀粉和蔗糖。
(2)由图1可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片光合速率_________。本实验中对照组(空白对照组)植株CO2固定速率相对值是____________。
(3)由图2可知,去除棉铃后,植株叶片中_________增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用,因此去除棉铃后,叶片光合产物利用量减少,____________降低,进而在叶片中积累。
(4)综合上述结果可推测,叶片光合产物的积累会___________光合作用。
(5)一种验证上述推测的方法为:去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理,使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官,检测___________叶片的光合产物含量和光和速率。与只去除棉铃植株的叶片相比,若检测结果是_____________,则支持上述推测。
番茄喜温不耐热,适宜的生长温度为15~33℃。研究人员在实验室控制的条件下,研究夜间低温条件对番茄光合作用的影响。实验中白天保持25℃,从每日16:00时至次日6:00时,对番茄幼苗进行15℃(对照组)和6℃的降温处理,在实验的第0、3、6、9天的9:00进行相关指标的测定。
(1)图1结果显示,夜间6℃处理后,番茄植株干重________对照组。这表明低温处理对光合作用的抑制________对呼吸作用的抑制。
(2)研究人员在实验中还测定了番茄的净光合速率、气孔开放度和胞间CO2浓度,结果如图2所示。图中结果表明:夜间6℃低温处理,导致__________,使__________供应不足,直接影响了光合作用过程中的暗反应,最终使净光合速率降低。
(3)光合作用过程中,Rubisco是一种极为关键的酶。
① 研究人员在低夜温处理的第0、9天的9:00时取样,提取并检测Rubisco的量。结果发现番茄叶片Rubisco含量下降。提取Rubisco的过程在0~4℃下进行,是为了避免___________。
② 为研究Rubisco含量下降的原因,研究人员提取番茄叶片细胞的总RNA, 经__________过程获得总cDNA。根据番茄Rubisco合成基因的__________设计引物,再利用___________技术扩增Rubisco合成基因。最后根据目的基因的产量,得出样品中Rubisco合成基因的mRNA的量。
③ 结果发现,低夜温处理组mRNA的量,第0天与对照组无差异,第9天则显著低于对照组。这说明低夜温抑制了Rubisco合成基因__________过程,使Rubisco含量下降。
(4)低夜温处理还改变了光合产物向不同器官的分配,使实验组番茄叶、茎、根的光合产物分配比率高于对照组,果实的光合产物分配比率明显低于对照组,这一变化的意义是________。
科学家利用细胞融合技术研究细胞膜的特性,进行了下列实验。
(1)将鼠细胞和人细胞在CO2培养箱中培养一段时间,用_________处理,获取实验用的单个细胞。
(2)将两种细胞在37℃下混合培养,在培养液中加入__________诱导融合,形成融合细胞。
(3)细胞膜的主要成分是_________。将连接了荧光染料的抗体与融合细胞在一定条件下培养,抗体与融合细胞的膜蛋白(抗原)特异性结合,其目的是________膜蛋白,以便于显微镜观察。用荧光显微镜观察融合细胞表面荧光的颜色和_________。开始时,鼠的细胞为绿色,人的细胞为红色,两种颜色不混合;一定时间后,可观察到红绿荧光交替分布的“嵌合体”。统计___________,结果如图所示。
(4)科学家据此提出两种解释嵌合体形成的假说。假说一:融合细胞合成了新的膜蛋白;假说二:原有膜蛋白在细胞膜平面上运动。
①使用_______抑制剂和ATP合成抑制剂分别处理融合细胞,均对嵌合体形成没有显著影响,这个结果否定了假说一。
②在15℃、20℃和26℃的培养温度下重复上述实验,这些实验的结果为_________________________________,为假说二提供了证据支持。
(5)上述实验表明,细胞膜结构具有__________。
线粒体是真核细胞的“动力工厂”。请分析回答下列问题:
(1)健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,线粒体中细胞色素氧化酶使染料保持氧化状态呈蓝绿色,而在周围的细胞质中染料被还原,成为无色状态。当细胞内____________时,线粒体被染成蓝绿色,当细胞耗尽氧之后,线粒体的颜色消失,这说明线粒体内能进行氧化还原反应。在原核细胞中,这一氧化还原反应与_____________膜相关。
(2)研究发现,线粒体内膜成分中蛋白质所占比例明显高于外膜,其原因是__________。
①内膜折叠成嵴,使内膜的表面积大大增加
②内膜上分布着与电子传递和ATP合成有关的酶类
③内膜上有一些运输物质的载体
(3)线粒体内合成ATP场所是________________________。
(4)线粒体生长到一定大小就要开始分裂,形成两个新的线粒体。研究人员将胆碱缺陷突变型脉孢菌培养在含有3H标记胆碱(一种磷脂的前体物)的培养基中,使____________(结构)带上放射性3H标记。然后收集细胞,转入_____________的培养基中继续培养,分别在不同时间收集细胞,再通过放射自显影检查培养时间长短不同的细胞中同位素的_______________。随着分裂次数的增加,具有放射性的线粒体的数量__________,放射性均匀分布到新的线粒体中并随着分裂次数增加而___________,证明新的线粒体是分裂而来的。
图示细胞内由被膜小泡运输物质的过程,请据图分析回答:
(1)在细胞内吞过程中,被吞入的物质要与细胞膜上的____________结合,内陷形成内吞泡。内吞泡与内含多种水解酶的丙融合形成丁,除了图中所示的功能外,丙还能够分解___________________,以保持细胞的功能稳定。
(2)在图中戊上所进行的过程称为____________,形成的产物在甲中加工成具有一定_______________________的蛋白质,这是它们具有生物活性的前提。COPⅡ被膜小泡负责______________________方向的“货物”运输。在乙中,蛋白质被分拣,有目的地送往__________________。下列物质中,需要经过COPⅡ被膜小泡运输并经过a过程的是_________。
a.唾液淀粉酶 b.生长激素 c.抗体 d.细胞膜上载体
(3)若定位在甲中的某些蛋白偶然掺入乙,则图中_____________可以帮助实现这些蛋白的回收。