某转基因作物有很强的光合作用强度。某中学生物兴趣小组在暑假开展了对该转基因作物光合强度测试的研究课题,设计了如下装置。请你利用下列装置完成光合作用强度的测试实验,并分析回答有关问题。
Ⅰ.实验步骤
(1)先测定植物的呼吸作用强度,方法步骤是:
①甲乙两装置的D中都放入NaoH,装置乙作对照。
②将装置甲、乙的玻璃钟罩___________处理,放在温度等条件相同的环境中。
③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。
(2)测定植物的净光合作用强度,方法步骤是:
①甲、乙两装置D中放入NaHCO3。
②把装置甲、乙放在______ _____。
③30分钟后分别记录甲、乙两装置红墨水滴移动的方向和刻度。
(3)实验操作30分钟后,记录装置中红墨水滴移动情况:
Ⅱ.实验分析:假设红墨水滴每移动1cm,植物体内的葡萄糖增加或减少1g。那么该植物的呼吸作用速率是________g/小时;白天光照15小时,一昼夜葡萄糖的积累是________g。(不考虑昼夜温差影响)
(16分)玉米非糯性基因(A)对糯性基因(a)是显性,植株紫色基因(B) 对植株绿色基因(b)是显性,这两对等位基因分别位于第9号和第6号染色体上。玉米非糯性品系的籽粒及花粉遇碘液变蓝色,糯性品系的籽粒及花粉遇碘液变棕色。现有非糯性紫株、非糯性绿株和糯性紫株三个纯种品系供实验选择。请回答:
(1)若采用花粉鉴定法验证基因分离定律,应选择非糯性紫株与糯性紫株杂交。如果用碘液处理F1代的花粉,则显微镜下观察到花粉颜色及比例为。
(2)若验证基因的自由组合定律,则两亲本基因型为______。如果要筛选糯性绿株品系,需在第______年选择糯性籽粒留种,下一年选择______自交留种即可。
(3)用X射线照射亲本中非糯性紫株玉米花粉并授于非糯性绿株的个体上,发现在F1代734株中有2株为绿色。经细胞学的检查表明,这是由于第6号染色体载有紫色基因(B)区段缺失导致的。已知第6号染色体区段缺失的雌、雄配子可育,而缺失纯合体(两条同源染色体均缺失相同片段)致死。
①在上述F1代绿株的幼嫩花药中观察到下图所示染色体,请根据题意在图中选择恰当的基因位点并在位点上正确标出F1代绿株的基因组成:
②有人认为F1代出现绿株的原因可能是经X射线照射的少数花粉中紫色基因(B)突变为绿色基因(b),导致F1代绿苗产生。某同学设计了以下杂交实验,探究X射线照射花粉产生的变异类型。
实验步骤:
第一步:选F1代绿色植株与亲本中的______杂交,得到种子(F2代);
第二步:F2代的植株自交,得到种子(F3代);
第三步:观察并记录F3代植株颜色及比例。
结果预测及结论:
若F3代植株的紫色:绿色为______,说明花粉中紫色基因(B)突变为绿色基因(b),没有发生第6染色体载有紫色基因(B)的区段缺失。
若F3代植株的紫色:绿色为______说明花粉中第6染色体载有紫色基因(B)的区段缺失。
下图为男性性激素—睾酮(T)的调节机制。
(1)过程④说明下丘脑细胞膜上具有感受T的。
(2)有研究表明吸食阿片类毒品(如吗啡、海洛因、可卡因等)会影响人体性腺功能,于是有研究者对某戒毒所内的吸毒人员进行相关激素的检测并与健康人比较,检测结果均值如下表。
组别(人数) |
平均年龄(岁) |
吸毒史(年) |
吸毒量(g/d) |
LH(mlu/ml) |
FSH(mlu/ml) |
T(mlu/ml) |
健康者(30) |
23 |
- |
- |
4.65 |
6.3 |
6.51 |
吸毒者(17) |
32 |
平均4 |
平均1.5 |
1.44 |
2.86 |
4.08 |
①为了确定吸毒者T水平低的原因是睾丸受损还是LH和FSH减少所引起的,可将体内的量补充到健康者水平,一段时间后测定的含量,与健康者比较即可确定原因。
②有人对该调查的科学严密性提出质疑,请写出质疑的理由(至少两点)。
③吸毒者往往因为共用注射器而感染艾滋病,艾滋病病毒主要攻击细胞。 据表可知,吸毒者在图甲中会减弱的过程是(填序号)。
为探究CO2浓度上升及紫外线(UV)辐射强度增加对农业生产的影响,研究人员人工模拟一定量的UV辐射和CO2浓度处理番茄幼苗,直至果实成熟,测定了番茄株高及光合作用相关生理指标,结果见下表。请分析回答:
分组及实验处理 |
株高(cm) |
叶绿素含量(mg·g-1) |
光合速率 (μmol m-2s-1) |
|||||
15天 |
30天 |
45天 |
15天 |
30天 |
45天 |
|||
A |
对照(自然条件) |
21.5 |
35.2 |
54.3 |
1.65 |
2.0 |
2.0 |
8.86 |
B |
UV辐射 |
21.1 |
31.6 |
48.3 |
1.5 |
1.8 |
1.8 |
6.52 |
C |
CO2浓度倍增 |
21.9 |
38.3 |
61.2 |
1.75 |
2.4 |
2.45 |
14.28 |
D |
UV辐射和CO2浓度倍增 |
21.5 |
35.9 |
55.7 |
1.55 |
1.95 |
2.25 |
9.02 |
(1)番茄叶肉细胞中产生和利用CO2的具体部位分别是。
(2)据表分析,C组光合速率明显高于对照组,其原因一方面是由于,加快了碳反应的速率;另一方面是由于含量增加,使光反应速率也加快。D组光合速率与对照组相比无显著差异,说明CO2浓度倍增对光合作用可以UV辐射增强对光合作用的影响。
(3)由表可知,CO2浓度倍增可促进番茄幼苗生长。有研究者认为,这可能与CO2参与了植物生长素的合成启动有关。要检验此假设,还需要测定A、C组植株中的含量。若检测结果是,则支持假设。
(4)科学家在黑暗时把叶绿体基粒放在pH=4的溶液中,让基粒类囊体膜腔的pH值下降至4,然后将基粒移入pH=8并含有ADP和Pi的缓冲溶液中(如下图)。一段时间后,有ATP产生。
上述实验结果表明,基粒类囊体合成ATP的原因是。据此推测,叶绿体在自然状态下产生ATP的过程中,光能的作用是
[生物—选修3:现代生物科技专题]下图是某科研小组设计的用“精子介导基因转移法”培育转基因山羊(2n)的流程图。据图回答下列问题:
(1)“精子介导基因转移法”是利用精子易于与外源基因结合的能力,通过图中的①过程,将精子作为外源基因的,由的精子,经过②过程,将外源基因送入卵母细胞。
(2)进行②过程的卵母细胞应处于期,此时细胞中含个染色体组。受精过程中防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和。
(3)③过程需要在(写出两点)等条件下进行。
(4)胚胎工程是指对动物的早期胚胎或所进行的多种显微操作和处理技术。④过程涉及的胚胎工程技术是。
[生物—选修1:生物技术实践]大肠杆菌是人和许多动物肠道中的主要细菌,若水中大肠杆菌超标,说明水源可能被粪便污染。伊红美蓝培养基可用于检测水中大肠杆菌的数量。回答下列问题:
(1)伊红美蓝培养基含有大肠杆菌生长繁殖必须的四类营养物质,大肠杆菌的代谢产物会和伊红、美蓝发生反应,使菌落呈现色。伊红美蓝培养基属于(填“选择”或“鉴别”)培养基。
(2)某水样的大肠杆菌严重超标,需采用稀释涂布平板法统计样品中活菌数。当样品的稀释度足够高时,培养基表面生长的一个菌落,来源于样品稀释液中的。一般选择菌落数在的平板进行计数,这样统计的菌落数(填“大于”、“等于”或“小于”)活菌的实际数目。
(3)用大剂量紫外线照射大肠杆菌,获得了变异菌株,这种变异来源于。利用平板划线法对该变异菌株进行纯化,在第二次以及其后的划线操作时,菌体来自。