閱讀分析下列材料,回答有關植物代謝的問題.
Ⅰ.20世紀50年代,卡爾文及其同事在研究光合作用時,將小球藻懸浮液裝在一個密閉玻璃容器中,通過一個通氣管向容器中通入CO
2,通氣管上有一個開關,可控制CO
2的供應,容器周圍有光源,通過控制電源開關來控制有無光照.
(1)實驗材料小球藻屬于
(原核、真核)生物.
(2)實驗時,卡爾文等按照預先設定的時間長度向容器內(nèi)注入
14C標記的CO
2,在每個時間長度結束時,把小球藻懸浮液滴入4倍體積的乙醇中,使小球藻細胞中
失活,殺死小球藻,同時提取其產(chǎn)物,采用紙層析法分離出各種化合物.紙層析法的原理是利用了不同化合物在層析液中
的不同.
(3)卡爾文等向密閉容器中通入
14CO
2,當反應進行到5s時,
14C出現(xiàn)在一種五碳化合物(C
5)和一種六碳糖(C
6)中,將反應時間縮短到0.5s時,
14C出現(xiàn)在一種三碳化合物(C
3)中.上述實驗中卡爾文等是通過控制
來探究CO
2中碳原子轉(zhuǎn)移路徑的,采用了
等技術方法.
(4)在實驗中,卡爾文等還發(fā)現(xiàn),在光照下C
3和C
5的濃度很快達到飽和并保持穩(wěn)定.但當把燈關掉后,
(C
3、C
5)的濃度急速升高,同時
(C
3、C
5)的濃度急速降低.卡爾文等在光照下突然中斷
的供應,這時他發(fā)現(xiàn)C
5的量積聚起來,C
3卻消失了,他們由此得出結論,固定CO
2的物質(zhì)是C
5.
Ⅱ.蘆薈進行光合作用時,夜間氣孔開放,吸收CO
2轉(zhuǎn)化成某有機酸儲存在液泡中;白天氣孔關閉,液泡中的某有機酸經(jīng)脫羧作用釋放CO
2參與光合作用.
(1)蘆薈氣孔開閉的特點,與其生活的環(huán)境是相適應的,推測其生活的環(huán)境最可能是
.若白天在某時刻忽然發(fā)現(xiàn)蘆薈植物細胞中葡萄糖含量增加,則可能是由于
(答環(huán)境因素)造成的.
(2)溫室大棚中的蘆薈在24:00~4:00時也有ATP的合成,原因是
.此過程中ATP產(chǎn)生的場所是
,影響蘆薈ATP合成的主要因素是
,ATP的作用是
.
(3)利用植物細胞的
(答能力),通過植物組織培養(yǎng)技術可大規(guī)模生產(chǎn)蘆薈的種苗,此過程中細胞分化的根本原因是
.
(4)植物體內(nèi)有很多優(yōu)良基因,利用PCR技術可以擴增目的基因,其原理與細胞內(nèi)DNA復制類似(如圖所示).圖中引物為單鏈DNA片段,它是子鏈合成延伸的基礎.
①從理論上推測,第四輪循環(huán)產(chǎn)物中含有引物A的DNA片段所占的比例為
.
②在第
輪循環(huán)產(chǎn)物中開始出現(xiàn)兩條脫氧核苷酸鏈等長的DNA片段.