回答下列题
I.日光中的紫外线B波段( UV-B)大部分被臭氧层吸收,臭氧层减薄会导致照射到地表的UV-B辐射增加。小球藻是一种单细胞藻类,是鱼类等海洋生物的饵料,其生长状况受紫外线辐射量的影响。下面是研究UV-B辐射影响小球藻生长的实验。
一、材料用具:含小球藻的培养液、紫外灯(产生UV-B)、培养箱、培养皿、固定液、显微镜等。
二、实验步骤:
(1)取6个培养皿,编号为A0、Al、…A5,分别加入 的含小球藻的培养液。
(2)将A0~ A5分别置于紫外灯下,给予 的辐射剂量照射后,放人同一培
养箱,在适宜的条件下培养。
(3)-段时间后,取出A0~ A5,吸取样品,固定后观察计数并记录。
三、实验结果:
通过相应公式计算,得出A0~ A5中的小球藻的相对增长率分别是a0~ a5,结果如图。在实验所用的辐射剂量中,能抑制小球藻生长的剂量有 一个。
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四、实验讨论:
(1)A0在实验中的作用是 。该实验还应设置平行实验组B0~ B5,同时进
行重复实验求平均值,其目的是 。
(2)将A0中的小球藻培养一段时间后,种群密度维持在8×106个/ml,则A0中的
小球藻增长最快时,种群密度约为 。
(3)科学家还发现高剂量的UV-B辐射对其他海藻的生长也有抑制作用,认为这可能导致海洋生态系统生物总量减少。请从能量流动的角度,简要分析原因:
。
Ⅱ.请回答下列与甲状腺相关的问题:
(1)甲状腺的腺泡细胞中碘离子浓度比血浆中的高20 ~25倍,此现象被称为“聚碘作用”。如用药物抑制ATP水解酶的活性,聚碘作用会立即被抑制。这说明腺泡细胞吸收碘离子的方式为 ,其聚碘能力的大小与细胞膜上的 有关。
(2)甲状腺激素是由一种球蛋白与碘结合后,逐渐转变形成的氨基酸衍生物。这种球蛋白由腺泡细胞的 (填细胞器名称)合成。
(3)甲状腺激素可以促进靶细胞合成ATP水解酶,从而影响细胞代谢。ATP水解酶催化的反应 (写反应式)。当甲状腺激素分泌增加时,细胞耗氧量将会 。
在番茄果实成熟中,某种酶(PG)开始合成并显著增加,促使果实变红变软,但不利于长途运输和长期保鲜。科学家应用反义RNA技术(如下图),可有效解决此问题。该技术的核心是:从番茄细胞中获得指导PG合成的信使RNA,继而以该信使RNA为模板人工合成反义基因,并将其导人离体番茄的体细胞中,经植物组织培养获得完整植株。新植株在果实发育过程中,反义基因经转录产生的反义RNA与细胞原有的mRNA(靶mRNA)互补形成双链RNA,阻止靶mRNA进一步翻译形成PG,从而达到抑制果实成熟的目的。请结合图解回答:
(1)反义基因像一般基因一样是一段双链的DNA分子,合成该分子的第一条链时,使用的模板是细胞质中的信使RNA,原料是四种,所用的酶是。
(2)开始合成的反义基因的第一条链是与模板RNA连在一起的杂合双链,通过加热去除RNA,然后再以反义基因的第一条链为模板合成第二条链,这样就合成了一个完整的反义基因。若要以完整双链反义基因克隆成百上千的反义基因,所用的复制方式为。
(3)如果指导番茄合成PG的信使RNA的碱基序列是…AUCAGG…,那么,PG反义基因的这段碱基对序列是。
(4)将人工合成的反义基因导入番茄叶肉细胞中的运输工具是,该目的基因与运输工具相结合需要使用的酶有,在受体细胞中该基因指导合成的最终产物是。
同位素示踪技术在生物学的研究中已被广泛应用。请回答∶
(1)将一个DNA分子的一条链用3H标记,让其在不含3H的环境中连续复制a次,在形成的DNA分子中,含有3H的DNA分子占,不含3H的DNA链占全部DNA链的。
(2)将数目相等的两组小鼠肝细胞,用含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液培养,A组加入某种物质,B组不加,经过一段时间培养后,洗去培养液,分别取出两组的全部细胞,测定每组的总放射性强度,结果A组显著大于B组,可见A组加入的物质的作用是,3H标记的化合物用于细胞中的合成,它在细胞中的主要分布部位是。
(3)将放射性同位素标记的某物质注入金丝雀体内后,经检测,新产生的细胞核中具有较高的放射性,注入的物质可能是()
A.脱氧核糖核苷酸 B.DNA
C.核糖核苷酸 D.RNA
(4)某科学家用15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸,用32P标记尿嘧啶核糖核苷酸,研究细胞分裂,已知相应的细胞周期为20h,两种核苷酸被利用的情况如右图所示,下列相关叙述不正确的是()
A.15N和32P的利用量可分别表示细胞中DNA复制和转录的强度
B.15N主要用于蛋白质的合成,32P则主要作为复制和转录的原料
C.间期细胞中的细胞核、核糖体、线粒体代谢活跃,7~12 h可能发生突变
D.DNA复制速率最快时间在10 h左右,分裂期时间不足8 h
生物研究性小组的同学对某地区人类的遗传病进行调查。在调查中发现甲种遗传病(简称甲病)在患有该病的家族中发病率较高,往往是代代相传;乙种遗传病(简称乙病)的发病率较低。以下是甲病和乙病在该地区万人中表现情况统计表(甲、乙病均由核基因控制)。
![]() ![]() 性别 |
有甲病 无乙病 |
无甲病 有乙病 |
有甲病 有乙病 |
无甲病 无乙病 |
男性 |
279 |
250 |
6 |
4465 |
女性 |
281 |
16 |
2 |
4701 |
请根据所给的材料和所学的知识回答:
(1)控制甲病的基因最可能位于,控制乙病的基因最可能位于。
(2)下图是该小组的同学在调查中发现的上述两种遗传病的家族系谱图。其中甲病与正常为一对相对性状,显性基因用A表示,隐性基因用a表示;乙病与正常为另一对相对性状,
显性基因用B表示,隐性基因用b表示。请根据家族系谱图回答下列问题:
①Ⅲ10的基因型是。
②若Ⅵ11是男孩,则该男孩同时患甲病和乙病的几率是,只患甲病的几率是。
科学家已经证明密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。以下是遗传密码破译过程的几个阶段。
(1)根据理论推测,mRNA上的三个相邻的碱基可以构成种排列方式,实际上mRNA上决定氨基酸的密码子共有种。
(2)1955年,尼伦伯格和马太成功建立了体外蛋白质合成系统,破译了第一个密码子:苯丙氨酸(UUU)。具体的做法是在代表“体外蛋白质合成系统”的20支试管中各加入作为模板(mRNA)的多聚尿嘧啶核苷酸(即只由U组成的mRNA),再向20支试管中分别加入20种氨基酸中的一种,结果只有加入苯丙氨酸的试管中才出现了多聚苯丙氨酸肽链。体外蛋白质合成系统中除了加入全套必要的酶系统、tRNA、人工合成的mRNA和氨基酸外,还需提供、。
(3)上述实验后,又有科学家用C、U两种碱基相间排列的mRNA为模板,检验一个密码子是否含有3个碱基,如果密码子是连续翻译的:
①假如一个密码子中含有2个或4个碱基,则该RNA指导合成的多肽链中应由种氨基酸组成。
②假如一个密码子中含有3个碱基,则该RNA指导合成的多肽链中应由种氨基酸组成。
(4)1964年又有科学家用2个、3个或4个碱基为单位的重复序列,最终破译了全部密码子,包括终止密码。下表是部分实验
实验序号 |
重复的mRNA序列 |
生成的多肽所含氨基酸种类 |
1 |
(UC)n |
丝氨酸、亮氨酸 |
2 |
(UUC)n |
苯丙氨酸、亮氨酸、丝氨酸 |
3 |
(UUAC)n |
亮氨酸、苏氨酸、酪氨酸 |
说明:表中(UC)n表示UCUCUCUCUCUC……这样的重复mRNA序列。
请分析上表后推测下列氨基酸的密码子:亮氨酸、;丝氨酸;苯丙氨酸。
动物生物工程具有广阔的应用前景,如生产药品、培育优良动物品种、生产人类移植器官等.请回答:
(1)利用动物细胞融合技术建立的杂交瘤细胞,可以生产单克隆抗体。利用杂交瘤细胞生产的单克隆抗体化学性质单一、特异性强的原因是.杂交瘤细胞合成并分泌抗体的过程中,高尔基体的功能是.
(2)克隆哺乳动物可以用于繁育优良性状的家畜.区别于胚胎细胞作为供核细胞的克隆,多利羊的诞生在技术上的突破之处在于.从根本上讲,多利羊培育成功的原因是
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(3)胚胎干细胞在一定的细胞分化诱导剂的作用下,可以定向分化形成不同种类的细胞,其根本原因是.培养胚胎干细胞的培养液中除加入各种营养物质外,还必须加入.