I、人们对光和作用的认识经历了漫长的历程,请阅读绿色植物光合作用发现历程,回答相关问题。
(1)2400多年前古希腊学者亚里士多德提出:植物体是由“土壤汁”构成的。此后,没有人对他的观点提出质疑。1642年,比利时的赫尔蒙特才首次对亚里士多德的观点提出了质疑。他将柳树和干土分别称重→栽种在密封桶内,只浇水→五年后→柳树增重74.47kg,而土壤只损失0.06kg.赫尔蒙特由此实验得出建造植物体的原料是水,但赫尔蒙特得出这样的结论忽视了 对实验的影响。
(2)随着认知水平的提高,1771年英国化学家普里斯特里进行了这样的探究:他将一支 点燃的蜡烛和一只小鼠分别放在密闭的钟罩里,不久蜡烛熄灭了,小鼠也很快死亡了;他又将绿色植物、点燃的蜡烛与小鼠一起放置在密闭的钟罩中——蜡烛不容易 熄灭,小鼠也不容易窒息死亡。普里斯特里实验结论是绿色植物能够 。
(3)1779年英格豪斯将普里斯特里实验在光下与无光下对照,证明植物更新空气离开 光照。1864年萨克斯进行了如下研究“紫苏——暗处理——部分叶片遮光——光照 一段时间——脱色后加碘液——观察实验现象”。结果证明绿叶在光下制造了淀 粉。萨克斯实验中对紫苏暗处理,是为了耗尽植物体内原有的 ;若不进行暗处理,实验时用碘液处理后遮光和不遮光部分均会 。
(4)1880年恩格尔曼水绵细胞实验证明光合作用的场所是叶绿体,至此人们才认识了光 合作用的原料、条件、产物。但光合作用中产生的O:中的氧原子究竟来是来自于参加光合作用的CO2还是H2O仍无法确定。鲁宾和卡门采用同位素示踪技术进行实 验:用18O标记水和二氧化碳,向绿色植物提供H218O和CO2,放在光下让其进行光合作用,检测产生的氧气均为18O。
从这组实验能否证明光合作用中释放的O2中的氧全部来自于参加光合作用的 H2O?——;如果不能应该如何改进? 。
Ⅱ、光合作用原理在农业生产中有着广泛应用,下图是北方地区A、B两种植物光合速率随光照强度改变的变化曲线,请分析回答:
(1)在较长时间连续阴雨的环境中,生长受到
显著影响的植物是 。
(2)图中的“a”点表示植物的 速率。
如果以缺镁的全营养液培养A植物幼苗,
则b点的移动方向是向 。
(3)c点与b点相比较,c点时叶肉细胞中C3的
含量 (填“高”“低”或“基本一致”)
登革热病毒感染蚊子后,可在蚊子唾液腺中大量繁殖。蚊子在叮咬人时将病毒传染给人,可引起病人发热、出血甚至休克。科学家拟用以下方法控制病毒的传播。
(1)将S基因转入蚊子体内,使蚊子的唾液腺细胞大量表达S蛋白,该蛋白可以抑制登革热病毒的复制。为了获得转基因蚊子,需要将携带S基因的载体导入蚊子的细胞。如果转基因成功,在转基因蚊子体内可检测出、和。
(2)科学家获得一种显性突变蚊子(AABB),A、B基因位于非同源染色体上,只有A基因或B基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊(AABB)与野生型雌蚊(aabb)交配,F1群体中A基因频率是,F2群体中A基因频率是。
(3)将S基因分别插入到A、B基因的紧邻位置(如下图),将该纯合的转基因雄蚊释放到野生型群体中,群体中蚊子体内病毒的平均数目会逐代,原因是。
如图为四个物种的进化关系树(图中百分数表示各物种与人类的DNA 相似度)。DNA 碱基进化速率按1%/百万年计算,下列相关论述合理的是( )
A.四个物种都由共同祖先通过基因突变而形成 |
B.生殖隔离是物种朝不同方向发展的决定性因素 |
C.人类与黑猩猩的DNA 差异经历了约99 万年的累积 |
D.大猩猩和人类的亲缘关系,与大猩猩和非洲猴的亲缘关系的远近相同 |
报春花花色表现为白色(只含白色素)和黄色(含黄色锦葵色素),这对相对性状由两对等位基因(A和a,B和b)共同控制,显性基因A控制以白色素为前体物合成黄色锦葵色素的代谢过程,但当显性基因B存在时可抑制其表达(如图所示)。请据此图回答:
(1) 开黄花的报春花植株的基因型可能是。
(2) 现有AABB、aaBB和aabb三个纯种白色报春花品种,为了培育出能稳定遗传的黄色品种,某同学设计了如下程序:
Ⅰ.选择基因型为两个品种进行杂交,得到F1种子;
Ⅱ.F1种子种下得F1植株, F1植株通过得到F2种子;
Ⅲ.F2种子种下得F2植株,然后F2自交,从F2中选择开黄色花植株的种子留种;
Ⅳ.重复步骤Ⅲ若干代,直到后代不出现性状分离为止。
①F1植株能产生比例相等的四种配子,原因是。
②报春花的雌、雄蕊同花(两性花)。为了让亲本按人的意愿进行杂交产生F1,应该怎样操作?
。
(3)将F2中开黄花的植株筛选出来后,继续自交得到F3, F3中开黄花的纯合子植株所占的比例为。
(4)有同学认为这不是一个最佳方案,你能在原方案的基础上进行修改,以缩短育种年限吗?请简要概述你的方案。
科学家发现多数抗旱性农作物能通过细胞代谢,产生一种代谢产物,调节根部细胞细胞液的渗透压,此代谢产物在叶肉细胞和茎部细胞中却很难找到。
(1)该代谢产物能够使细胞液的渗透压(填“增大”或“减小”)。
(2)这种代谢产物在茎部和叶肉细胞中很难找到,而在根部细胞中却能产生的根本原因是。
(3)现有一抗旱植物,其体细胞内有一个抗旱基因R,其等位基因为r(旱敏基因)。R、r的部分核苷酸序列如下:r:ATAAGCATGACATTA;R:ATAAGCAAGACATTA。抗旱基因突变为旱敏基因的根本原因是。研究得知与抗旱有关的代谢产物主要是糖类,该抗旱基因控制抗旱性状是通过实现的。
(4)已知抗旱性和多颗粒属于显性,各由一对等位基因控制(多颗粒由D决定,少颗粒由d决定),且分别位于两对同源染色体上。纯合的旱敏性多颗粒植株与纯合的抗旱性少颗粒植株杂交,F1自交:
①F2抗旱性多颗粒植株中双杂合子占的比例是。
②若拔掉F2中所有的旱敏性植株后,剩余植株自交。从理论上讲F3中旱敏性植株的比例是。
③某人用一植株和一旱敏性多颗粒的植株作为亲本进行杂交,发现后代出现4种类型,性状的统计结果显示:抗旱∶旱敏=1∶1,多颗粒∶少颗粒=3∶1。若只让F1中抗旱性多颗粒植株相互授粉,F2的性状分离比是。
(5)请设计一个快速育种方案,利用抗旱性少颗粒(Rrdd)和旱敏性多颗粒(rrDd)两植物品种作亲本,通过一次杂交,使后代个体全部都是抗旱性多颗粒杂交种(RrDd),用文字简要说明。
科学家将培育的异源多倍体的抗叶锈病基因转移到普通小麦中,育成了抗叶锈病的小麦,育种过程见图。图中A、B、C、D表示4个不同的染色体组,每组有7条染色体,C染色体组中含携带抗病基因的染色体。请回答下列问题:
(1)异源多倍体是由两种植物AABB与CC远缘杂交形成的后代,经方法培育而成,还可用植物细胞工程中方法进行培育。
(2)杂交后代①染色体组的组成为,进行减数分裂时形成个四分体,体细胞中含有条染色体。
(3)杂交后代②中C组的染色体减数分裂时易丢失,这是因为减数分裂时这些染色体。
(4)为使杂交后代③的抗病基因稳定遗传,常用射线照射花粉,使含抗病基因的染色体片段转接到小麦染色体上,这种变异称为。