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科学探究（10分）研究背景：青蒿素是目前世界上唯一有特效的抗虐新药，是菊科艾属植物青蒿中提取出来的一种化学物质。我国山西的青蒿资源非常丰富，本研究为开发利用青蒿资源提供实验依据。
【实验一】
研究目的：比较同一植株不同生长期叶片中青蒿素含量的差异
材料准备：5～9月期间，分别采集成苗期、生长盛期、花期和果期的青蒿叶，干燥后粉碎备用。
（1）根据研究目的，下列属于实验时需控制的因素是_____________。（多选）
A．采摘时叶片中含水量 B．采集叶片时的气温
C．叶片的着生位置 D．叶片干燥的程度
（2）．将实验数据绘制成图。
（3）该坐标图的横坐标名称是______________，纵坐标名称是_________________________。
（4）．根据实验一的研究结果，选择 期的青蒿作为继续研究的实验材料。
【实验二】
材料准备：采集青蒿不同组织如根、茎、老叶（叶龄21d）、新叶（叶龄7d），共采集3次，每次在同一地方随机采样。所有样品均采用烘干和自然干燥2种方式干燥，粉碎后备用。
实验结果：青蒿素含量（mg/g）
第1次采集：
根：1.02（晒干），0.74（烘干）；
茎：0.09（晒干），0.04（烘干）；
老叶：3.91（晒干），2.66（烘干）；
新叶：4.57（晒干），3.49（烘干）。
第2次采集：
根：1.05（晒干），0.72（烘干）；
茎：0.11（晒干），0.09（烘干）；
老叶：4.02（晒干），2.71（烘干）；
新叶：4.65（晒干），3.69（烘干）。
第3次采集：
根：1.14（晒干），0.79（烘干）；
茎：0.10（晒干），0.02（烘干）；
老叶：4.05（晒干），2.95（烘干）；
新叶：4.58（晒干），3.59（烘干）。
（5）本实验的研究目的是_____________________________________________。
根据研究目的，设计一个实验数据记录表，用于记录上述数据。（不用抄录数据）
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青蒿素是目前世界上有特效的抗疟新药，是从菊科蒿属植物青蒿中提取出来的一种化学物质。我国某地的青蒿资源非常丰富，野生型青蒿种群繁多。科研人员为开发利用这些野生型青蒿资源，进行了相关的科学研究。请回答：
（1）调查某野生型青蒿种群密度常用的方法是_____________，在取样时应注意样方的大小和数量，并要进行_____________。
（2）下图中野生型青蒿种群的环境容纳量___________（填“是”或“不是”）可变的。
（3）野生型青蒿种群中有多种多样的基因型，这是因为基因突变产生了___________，在通过 有性生殖中的___________而形成的。在野生型青蒿中提取青蒿素可以治疗疟疾，这体现了野生植物的__________价值。
（4）四倍体青蒿植株中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，低温处理野生型青蒿（二倍体）可获得四倍体植株，四倍体青蒿与野生型青蒿____________(填“是”或“不是”）同一物种，原因是_______________________。
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分析有关科学探究的资料，回答下列问题。
我国科学家屠呦呦因在青蒿素方面的研究获2015年诺贝尔生理医学奖。菊科植物青蒿中所含的青蒿素是目前治疗疟疾的新型特效药。研究者做了相关的实验研究如下。
【实验一】从青蒿中提取青蒿素
【实验结果】相关实验数据如表1和表2所示。
【实验二】生物工程合成青蒿素
为避免青蒿被过度采集，研究者采用生物工程的方法生产青蒿素。但直接从愈伤组织和细胞培养提取青蒿素的效果很不理想，因而采取如下图中①～④所示实验流程合成青蒿素。其中发根农杆菌具有Ri质粒，可促进青蒿愈伤组织生根。
（1）提取青蒿素应选取的最佳青蒿材料是 。据表1和表2分析，实验一的实验目的不包括 （ ）
A．不同生长期青蒿中的青蒿素含量
B．不同青蒿组织中的青蒿素含量
C．不同干燥方式对青蒿素提取的影响
D．不同日照时长对青蒿素含量的影响
（2）实验二图中青蒿组织培养通常用的培养基名称是 培养基。步骤③青蒿叶片组织加入抗生素的作用是 。
（3）据实验二分析，下列相关叙述正确的是 （ ） （多选）
A．未分化的青蒿组织中青蒿素含量高 B．该实验是从青蒿根中提取青蒿素
C．Ri质粒转化青蒿属于微生物基因工程 D．利用此生物工程方法可大量生产青蒿素
【实验三】植物激素对青蒿素含量的影响
萘乙酸 （NAA）是最常用来调控发根生长及代谢中间产物形成的一种激素。研究者假设NAA能促进青蒿愈伤组织发根，并能提高青蒿发根后产生青蒿素的含量。实验结果见表6。
表6： NAA对青蒿组织发根和产生青蒿素的影响
| 组别 | NAA浓度 （mg/L） | 发根生长比 | 青蒿素含量 （mg/g） |
| A | 0.025 | 34.457 | 0.080 |
| B | 0.050 | 33.500 | 0.166 |
| C | 0.100 | 29.400 | 0.128 |
| D | 0.250 | 15.813 | 0.000 |
| E | 0.500 | 13.059 | 0.000 |
| F | 0.750 | 8.706 | 0.000 |
| G | ① | 27.101 | 1.480 |
（注：发根生长比指的是：收获时鲜重/接种量）
（4）实验三培养时影响青蒿素含量的可能因素有_________________ （写出2种即可）。表6中①表示的数值是 。
（5）根据实验三结果，请画出发根生长比与NAA浓度的关系曲线图。
（6）由实验三可得出的结论是：
① 。
② 。
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I、我国科学家屠呦呦因在青蒿素方面的研究获2015年诺贝尔生理医学奖。菊科植物青蒿中所含的青蒿素是目前治疗疟疾的新型特效药。研究者做了相关的实验研究如下。
| 生长期 | 采集时间 | 青蒿素含量（mg/g） |
| 成苗期 | 5月13日 | 1．611 |
| 6月13日 | 2．933 |
| 生长盛期 | 7月13日 | 4．572 |
| 8月13日 | 5．821 |
| 花期 | 9月13日 | 3．821 |
| 果期 | 9月13日 | 3．198 |
| 采收日期 组织 | 青蒿素含量（mg/g） |
| 7月13日 | 7月23日 | 8月13日 |
| 根部 | 0．699（晒干） | 1．048（晒干） | 1．487（晒干） |
| 0．340（烘干） | 0．719（烘干） | 0．993（烘干） |
| 茎部 | 未测得 | 0．108（晒干） | 0．096（晒干） |
| 0．086（烘干） | 0．022（烘干） |
| 老叶（叶龄21天） | 3．609（晒干） | 4．018（晒干） | 4．269（晒干） |
| 2．256（烘干） | 2．705（烘干） | 3．951（烘干） |
| 新叶（叶龄7天） | 4．572（晒干） | 4．654（晒干） | 5．821（晒干） |
| 3．486（烘干） | 3．486（烘干） | 4．585（烘干） |
| | | |
提取青蒿素应选取的最佳青蒿材料是 。据表1和表2分析，实验一的实验目的包括 。
A．不同生长期青蒿中的青蒿素含量
B．不同青蒿组织中的青蒿素含量
C．不同干燥方式对青蒿素提取的影响
D．不同日照时长对青蒿素含量的影响
II、青蒿素为青蒿植株的代谢产物，其化学本质是一种萜类化合物，其生物合成途径如图1所示。正常青蒿植株的青蒿素产量很低，难以满足临床需求，科学家为了提高青蒿素产量，将棉花中的FPP合成酶基因导入了青蒿植株并让其成功表达，获得了高产青蒿植株，过程如图2所示。
（1）研究人员从棉花基因文库中获取FPP合酶基因后，可以采用 技术对该目的基因进行大量扩增，该技术除了需要提供模板和游离的脱氧核苷酸外，还需要提供 、 等条件。
（2）图2中的①为 。
（3）由题意可知，除了通过提高FPP的含量来提高青蒿素的产量外，还可以通过哪些途径来提高青蒿素的产量？ （试举一例）。
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青蒿素是从植物青蒿中提取的目前最有效的抗疟疾特效药。图1表示青蒿种群增长曲线，图2表示青蒿种群增长速率曲线，图3表示青蒿田中能量流动简图。据此回答下列有关问题：
（1）青蒿属于生态系统组成成分中的 。调查寄生在青蒿体表虫卵密度的方法是 。
（2）在图1、图2的青蒿种群中可以表示环境容纳量的点是 （填字母），图1中的a～b段对应图2中的 段。
（3）图3中A、B、C、D四种生物组成成分中的能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为 。
（4）恶性疟疾患者服用青蒿素6h后，疟原虫开始减少，20h时的杀灭率在95%以上，疟疾病症消失，机体康复，这体现了生物多样性的 价值。
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青蒿素是从植物青蒿中提取的目前最有效的抗疟疾特效药，图1表示青蒿种群增长曲线，图2表示青蒿种群增长速率曲线，图3表示青蒿田中能量流动简图。据此回答下列有关问题。
（1）青蒿属于生态系统组成成分中的 。调查寄生在青蒿体表虫卵密度的方法是 。
（2）在图1、图2的青蒿种群中可以表示环境容纳量的点是 （填字母），图1中的a～b段对应图2中的 段。
（3）图3中A、B、C、D四种生物组成成分中的能量在第一营养级和第二营养级之间的传递效率为 。
（4）恶性疟疾患者服用青蒿素6h后，疟原虫开始减少，20h时的杀灭率在95%以上，疟疾病症消失，机体康复，这体现了生物多样性的 价值。
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我国科学家屠呦呦因青蒿素的研究荣获2015年诺贝尔生理学和医学奖。青蒿素是目前世界上最有效的治疗疟疾药物，为青蒿植株的次级代谢产物，其化学本质是一种萜类化合物，其生物合成途径如图1所示。正常青蒿植株的青蒿素产量很低，难以满足临床需求，科学家为了提高青蒿素产量，将棉花中的FPP合成酶基因导入了青蒿植株并让其成功表达，获得了高产青蒿植株，过程如图2所示。
图1
图2
（1）研究人员从棉花基因文库中获取FPP合酶基因后，可以采用________技术对该目的基因进行大量扩增，该技术除了需要提供模板和游离的脱氧核苷酸外，还需要提供________、________等条件。
（2）图2中的①为________，形成过程中需要________等酶；棉花FPP合酶基因能够和质粒连接成①的主要原因是________。
（3）若②不能在含有抗生素Kan的培养基上生存，则原因是__________________________。
（4）由题意可知，除了通过提高FPP的含量来提高青蒿素的产量外，还可以通过哪些途径来提高青蒿素的产量？（试举一例）________。
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我国科学家屠呦呦因青蒿素的研究荣获2015年诺贝尔生理学和医学奖。青蒿素是目前世界上最有效的治疗疟疾药物，为青蒿植株的次级代谢产物，其化学本质是一种萜类化合物，其生物合成途径如图1所示。正常青蒿植株的青蒿素产量很低，难以满足临床需求，科学家为了提高青蒿素产量，将棉花中的FPP合成酶基因导入了青蒿植株并让其成功表达，获得了高产青蒿植株，过程如图2所示。
（1）研究人员从棉花基因文库中获取FPP合酶基因后，可以采用________技术对该目的基因进行大量扩增，该技术除了需要提供模板和游离的脱氧核苷酸外，还需要提供________、________等条件。
（2）图2中的①为________，形成过程中需要________等酶；棉花FPP合酶基因能够和质粒连接成①的主要原因是________。
（3）若②不能在含有抗生素Kan的培养基上生存，则原因是___________________________。
（4）由题意可知，除了通过提高FPP的含量来提高青蒿素的产量外，还可以通过哪些途径来提高青蒿素的产量？（试举一例）_____________________________________________________。
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我国科学家屠呦呦因发现治疗疟疾的新药物青蒿素而获得2015年诺贝尔医学奖。青蒿素是—种无色针状晶体，易溶于有机溶剂，不溶于水，不易挥发，60℃以上容易分解，主要从黄花蒿中提取。近年来又发现青蒿素具有较强的抗肿瘤作用，某科研小组按如下步骤进行了相关实验：
①从黄花蒿中提取青蒿素；
②将等量癌细胞分别接种到4组培养瓶中，适宜条件下培养24h后除去上清液；
③向4组培养瓶中分别加入等量含2、4、8、16μmol/L青蒿素的培养液，适宜条件下继续培养；
④72h后统计并计算各组的细胞增殖抑制率。
回答下列问题：
（1）提取青蒿素时不宜使用水蒸气蒸馏法，原因是________________；_________________。
（2）根据青蒿素_________的特点，可采用有机溶剂萃取的方法，现有四氯化碳（沸点76．5℃）和乙醚（沸点34．5℃），应选用__________________作为萃取剂，不选用另外一种的理由是____________________。
（3）萃取青蒿素的过程应采___________加热；加热时常在加热瓶口安装回流冷凝装置，目的是__________。
（4）科研小组进行上述②-④步骤实验的目的是______________。步骤③中需要设置对照组，对照组的处理方法为____________________________。
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我国科学家屠呦呦因发现治疗疟疾的新药物青蒿素而获得2015年诺贝尔医学奖。青蒿素是一种无色针状晶体，易溶于有机溶剂，不溶于水，不易挥发，主要从黄花蒿中提取。近年来又发现青蒿素具有较强的抗肿瘤作用，某科研小组按如下步骤进行了相关实验：
①从黄花蒿中提取青蒿素；②将等量癌细胞分别接种到4组培养瓶中，适宜条件下培养24h后除去上清液；③向4组培养瓶中分别加入等量含2、4、8、16 μmol/L青蒿素的培养液，适宜条件下继续培养；④72 h后统计并计算各组的细胞增殖抑制率。回答下列问题：
(1)提取青蒿素时不宜使用水蒸气蒸馏法，原因是___________；根据青蒿素____________的特点，可采用有机溶剂萃取的方法，萃取前要将黄花蒿茎叶进行________，以提高萃取效率。
(2)萃取青蒿素的过程应采用________加热；加热时常在加热瓶口安装回流冷凝装置，目的是______________。萃取液在浓缩之前需进行________，以除去萃取液中的不溶物。
(3)科研小组进行上述②～④步骤实验的目的是__________。步骤③中需要设置对照组，对照组的处理方法为______________。
（4）实验三培养时影响青蒿素含量的可能因素有_________________ （写出2种即可）。表6中①表示的数值是