某校两个生物兴趣小组的同学打算用车前草和酵母菌完成一些高中生物实验,有些问题需要你的帮助。
(1)甲组选用车前草作材料进行如下实验:
①取其叶片进行《观察植物细胞的质壁分离和复原》的实验时,取叶片的下表皮细胞(不含叶绿体),在盖玻片的一侧滴入含有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3m/mL的庶糖溶液,则在显微镜下观察到原生质体内外的颜色分别是 。若将叶片的下表皮细胞依次浸于蒸馏水0.3g/mL蔗糖和0.7g/Mlkno3溶液中,观察其原生质体的体积随时间的变化,结果如图1所示,则A、B、C三条曲线中表示细胞在蒸馏水中和在0.7g/Mlkno3溶液中的依次是 。
②利用其完成《用显微镜观察多种多样的细胞》实验时,用10×的目镜和10×的物镜,在视野直径范围内看到一列相连的20个细胞,如果目镜不变,改用40×的物镜所看到的这列细胞的个数是 。
(2)乙组选用酵母菌作材料进行如下实验:
①用附着于葡萄皮上的野生酵母菌制作果酒时,需要适时拧松瓶盖,但不能完全打开,其目的是 ,实际操作中发现随着发酵时间的推移拧松瓶盖间隔时间延长,其原因是 。
②用其进行《探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化》实验,设计三组实验,定期对三组培养液中的酵母进行计数,绘制图2,分析三组实验产生不同现象的原因可能是 不同。
③用其进行《酵母细胞的固定化技术》实验,绘制图3(注:酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率,包括酶活性和酶的数量)。图示曲线表明浓度为 的海藻酸钠包埋效果最好,当海藻酸钠浓度较低时,酶活力较低原因是 。
我国科学家成功克隆了控制水稻理想株型的关键多效基因IPA1。研究发现,基因IPA1发生突变后,会使水稻穗粒数和千粒重(以克表示的一千粒种子的重量)增加,同时茎秆变得粗壮,增加了抗倒伏能力。实验显示,将突变后的IPA1基因导入常规水稻品种,可以使其产量增加10%以上。下图表示该水稻新品种的简易培育流程,据图回答:
(1)上图所示流程中步骤(填序号)是实验所用技术的核心步骤。此步骤使
和构成。
(2)若要在体外扩增IPA1基因可采用PCR技术。标准的PCR过程分为三个步骤,第一步是“变性”,这一步骤如果发生在细胞内,是在的作用下完成的;第二步是退火;第三步是“延伸”,需要用到酶。
(3)④过程应用的主要生物技术是。
(4)从变异类型上分析,该水稻的新性状应该属于可遗传变异中的。
下表是某地区森林群落演替过程中相关量统计,试根据表中数据回答问题:
调查时间 调查项目 |
1953年 |
1973年 |
1984年 |
1996年 |
叶面积指数 |
2.48 |
6.61 |
11.28 |
17.76 |
光能截获率(%) |
20.3 |
42.3 |
88.9 |
95.9 |
总初级生产量 (t·hm-2·a-1) |
17.43 |
55.50 |
116.61 |
150.81 |
净初级生产量 (t·hm-2·a-1) |
1.50 |
14.52 |
23.88 |
26.00 |
(1)该地区生物群落的演替类型属于 ,从数据分析,在演替过程中群
落物种丰富度变化趋势是 。
(2)统计表明随着群落演替的进行,生态系统光能截获率变化与叶面积指数的关系
是 。
(3)请用坐标图绘出生产者呼吸量与叶面积指数之间的关系曲线。
(4)下图是1953~1996年间该生态系统生物量(有机物量)统计图,据图你可以得出的生物量演变规律是 。
(5)在对该地区某时间群落结构进行调查时,可以采用 法对植物丰富度进
行调查,同时注意调查不同物种 情况,以获得群落的垂直结构。
已知二倍体番茄红果(A)对黄果(a)为显性,双子房(B)对多子房(b)为显性,高蔓(C)对矮蔓(c)为显性。现有三个纯系品种:Ⅰ(黄色、多子房、高蔓),Ⅱ(黄色、双子房、矮蔓),Ⅲ(红色、双子房、高蔓),为了快速获取红色、多子房、矮蔓纯系新品种。
(1)请完善以下实验步骤。
第一步:Ⅰ×Ⅱ→获得植株Ⅳ,让Ⅳ自交,从子代中选取黄色、多子房、矮蔓植株Ⅴ;
第二步:;
第三步:。(2)将上述植株Ⅴ的离体细胞与Ⅲ的离体细胞融合,形成杂种细胞。
①促进融合时常采用的化学诱导剂是。
②将杂种细胞培育成杂种植株要经过技术。
(3)据报道,番茄红素具有一定防癌效果。科学家将含有酵母S-腺苷基蛋氨酸脱羧酶基因(简称S基因)cDNA片断导入普通番茄植株,培育了番茄红素高的新品种。
①获取cDNA片断的方法是。
②假设需要通过PCR技术对S基因进行扩增,如果复制3次,需要加入条引物。
③为确保S基因在番茄中表达,在构建基因表达载体时应插入特定的。
④将基因表达载体导入番茄的方法有花粉管通道法和等。
玉米是雌雄同株异化的单子叶植物,是生产和科研的好材料。现有两个玉米品种,其基因型分别为AABb和Aabb。科学家将它们的花粉除去细胞壁后进行原生质体融合,再把这些融合细胞进行组织培养,培育出了玉米新品种。
(1)上述育种方法采用的技术,其依据的生物学原理是_____________________,
去除细胞壁所用的酶是。
(2)在组织培养的培养基中除了必要的营养物质外,还必须添加。培养过程中,融合细胞首先通过细胞分裂形成,这个过程叫做。
(3)在植物组织培养一段时间后,发现不同细胞所含蛋白质种类和数量有明显差异,其原因是。
(4)两个品种的花粉进行原生质体融合后,可产生________种基因型的融合细胞(仅考虑两两融合),这些融合细胞再经过组织培养可以得到________种不同于亲本表现型的玉米新品种。
美籍华人钱永健和日本下村修、美国沙尔菲因等在研究绿色荧光蛋白(GFP)等方面的突出贡献,获得2008年度诺贝尔化学奖。GFP会发出绿色荧光,该蛋白质在生物工程中有着广阔的应用前景。请据图回答:
(1)过程①中获取绿色荧光蛋白基因的工具是____________,该基因在实验中是________基因。
(2)过程②形成重组质粒用到的酶是_______________________,
过程③采用的方法是________________。
(3)在过程④进行转基因体细胞的筛选时,比较简易的方法是
________________________________________________________________________。
(4)在过程⑥培养重组细胞时,培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素以及____________等天然成分。
(5)以上培育过程中,④和⑤应用到的生物技术名称分别是________________、_____。