材料一:线粒体DNA一般只通过母系遗传,是人们探索母系遗传的绝佳工具。美国康奈尔大学研究员西村芳树和日本东京大学的科学家近期公布的一项研究解释了线粒体DNA拥有这一特性的机制。线粒体是细胞能量储存和供给的场所,研究小组在新一期美国《国家科学院学报》上发表论文说,精子的线粒体DNA在受精后不久分解,导致线粒体DNA只通过母系遗传。
材料二:美国科学家最近发明了一种新型的诊断芯片,能够发现早期的癌症病情。新发明主要是借助于对线粒体DNA(mtDNA)进行检测以发现特定癌症的病变。
请回答下列问题:
(1)线粒体DNA只通过母系遗传的原因是____________________________。
(2)真核细胞中除了线粒体可以作为遗传物质的载体外,还有___________________。
(3)线粒体中发生的能量转换主要是_______________________。
(4)有人观察到,精子中的线粒体主要分布在鞭毛中部,分泌细胞中的线粒体聚集在分泌物合成区。这表明____________________________。
某家系中有甲、乙两种遗传病(如下图),其中II4没有乙病致基因。
(1)甲病是,乙病是。
(2)II8的致病基因来自。
(3)倘若甲病致病基因为A或a,乙病致病基因为B或b,则III5的基因型及概率为。
(4)若III4与III8结婚,生育一患两种病孩子的概率是,患病率较高。由此可见,预防遗传病的最有效的措施是。
酵母菌是常用的实验材料,以下是某校生物兴趣小组同学围绕酵母菌进行的系列探究实验。请根据所有知识回答有关问题:
(1)课题1:酵母菌活力的鉴定,配制50mL质量分数为50%的葡萄糖溶液,并向其中加入5g待检测的干酵母粉,用玻棒搅匀后,将装置置于37℃恒温条件下培养,一段时间后观察发酵液中气泡产生的速度和产生量。上述实验设计中有两处明显错误,请指出并改正:错误一:
,改正:;错误二:,
改正:。
(2)课题2:土壤是酵母菌的大本营,若从含有酵母菌、醋酸菌、青霉菌、毛霉等的土壤中分离到较纯的酵母菌,最简便的方案是在条件下选择培养,固定酵母细胞时首先将干酵母放入蒸馏水中活化,若制得凝胶珠颜色过浅,可能因为。
(3)课题3:固定化酵母细胞及应用某同学在固定化酵母菌细胞实验中发现制得的凝胶珠容易破裂,试分析原因:;在利用固定化酵母细胞按发酵要求进行酒精发酵时,发现发酵液中酸味较重,试分析可能的原因:。
图甲为细胞问信息传递的几种模式示意图,图乙是图甲局部结构的放大图。请据图回答:
(1)若图甲细胞l产生的激素是促性腺激素释放激素,则靶细胞是________________。
(2)若图甲靶细胞为甲状腺细胞,引起甲状腺激素分泌的“信号”是促甲状腺激素,能接受信号结构的化学本质是_____________。该“信号”只能作用于甲状腺细胞的根本原因是:__________________________________________________________。
(3)若图甲细胞3受到刺激产生兴奋,兴奋部位膜外电位的变化是___________;兴奋在细胞3和细胞2问传递的结构如图乙所示,①中物质由突触前膜释放,与______________、____________(两种细胞器)密切相关。
(4)兴奋通过图乙的传递过程中,信号的变化情况是______________________。
(5)若细胞4能产生抗体,则它可由_________________________________分化而来。
请回答下列有关真核细胞中遗传信息及其表达的问题。
(1)将同位素标记的尿核苷(尿嘧啶和核糖的结合物)加入细胞培养液中,不久在细胞
核中发现被标记的____________、____________、_______________。
(2)将从A细胞中提取的核酸,通过基因工程的方法,转移到另一种细胞B中,当转入________时,其遗传信息在B细胞中得到表达并能够复制传给下一代,当转入______________时,在B细胞中虽能合成相应的蛋白质,但性状不会遗传。
(3)已知某基因片段碱基排列如右图。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列。(脯氨酸的密码子是:CCU、CCC、CCA、CCG;谷氨酸的是GAA、GAG;赖氨酸的是AAA、AAG;甘氨酸的是GGU、GGC、GGA、GGG。)
①翻译上述多肽的mRNA是由该基因的___________链转录的(以图中A或B表示),此mRNA的碱基排列顺序是:_____________________________________。
②若该基因由于一个碱基被置换而发生突变,所合成的多肽的氨基酸排列顺序成为“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸—”。写出转录出此段DNA单链的碱基排列顺序:_______________________________________________________________。
荠菜的果实形状有三角形和卵圆形两种,该形状的遗传涉及两对等位基因,分别是A、a和B、b表示。为探究荠菜果实形状的遗传规律,进行了杂交实验(如图)。
(1)图中亲本基因型为__________。根据F2表现型比例判断,荠菜果实形状的遗传遵循
___________。F1测交后代的表现型及比例为____________。另选两种基因型的亲本杂交,F1和F2的性状表现及比例与图中结果相同,推断亲本基因型为______________。
(2)图中F2三角形果实荠菜中,部分个体无论自交多少代,其后代表现型仍然为三角形果实,这样的个体在F2三角形果实荠菜中的比例为___________;还有部分个体自交后发生性状分离,它们的基因型是__________________。
(3)现有3包基因型分别为AABB、AaBB、和aaBB的荠菜种子,由于标签丢失而无法区分。根据以上遗传规律,请设计实验方案确定每包种子的基因型。有已知性状(三角形果实和卵形果实)的荠菜种子可供选用。
实验步骤:①_________________________________________________________;
②___________________________________________________________________;
③___________________________________________________________________。
结果预测:
Ⅰ如果______________________________,则包内种子基因型为AABB;
Ⅱ如果______________________________,则包内种子基因型为AaBB;
Ⅲ如果______________________________,则包内种子基因型为aaBB。