请完成下列与实验有关的题(每空1分,共12分)
(1) “杂交水稻”之父袁隆平挂帅的两系法杂交水稻研究是建立在“光温敏不育系”的基础上。光温敏不育系在夏季高温长日照条件下,表现为雄性不育,可用于制种,在秋季短日照和较低温条件下表现为雄性可育,可用于自然繁殖,它在湖南实验基地的可育临界温度为23℃,请回答:
①上述水稻的一对相对性状是 ,该相对性状的表现受到环境中 和 的影响。
②请解释可育临界温度为23℃的含义是
。
(2)某单子叶植物非糯性(B)对糯性(b)为显性,抗病(R)对不抗病(r)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,三对等位基因分别位于三对同源染色体上。非糯性花粉遇碘液变蓝色,糯性花粉遇碘液呈棕色。现提供以下四种纯合亲本如下表所示:
亲本 |
性状 |
甲 乙 丙 丁 |
非糯性 抗病 花粉粒长形 非糯性 不抗病 花粉粒圆形 糯性 抗病 花粉粒圆形 糯性 不抗病 花粉粒长形 |
①若通过花粉形状的鉴定来验证基因的分离定律,可选择亲本甲与亲本 杂交。
②若通过花粉粒颜色与形状的鉴定来验证基因的自由组合定律,杂交时可选择的亲本组合可以考虑 。
(3)某学校的一个生物学兴趣小组进行了一项实验来验证孟德尔的遗传定律。该小组用碗豆的两对相对性状做实验,选取了黄色圆粒(黄色与圆粒都是显性性状,基因分别用Y、R表示)碗豆与某碗豆作为亲本杂交,F1中黄色:绿色=3:1,圆粒:皱粒=1:1。请回答有关问题:
①让F1中所有的黄色圆粒碗豆自交,如果这两对性状的遗传符合基因的自由组合定律,后代
中纯合黄色皱粒碗豆占的比例是 。
②下面是利用亲本中的黄色圆粒碗豆为材料设计实验,验证这两对性状的遗传是否符合基因
的自由组合定律的一个方案,请完成填空:
a、种植亲本的黄色圆粒碗豆,让其自交。
b、统计子代表现型及比例,若子代出现绿色皱粒、黄色皱粒、绿色圆粒、黄色圆粒四种表现型,且比例接近 ,则证明这两对性状的遗传符合基因的自由组合定律。
(4)在一个稳定遗传的灰身果蝇种群中,出现了一只黑身雄果蝇,假如已弄清黑身是隐性性状。准备设计实验判断黑身基因是位于常染色体上还是X染色体上。请完成相关实验方案及相应的实验结论。
[实验方案]:
① 第一步,将纯种灰身雌果蝇与黑身雄果蝇交配,得子一代;子一代全是 。
②第二步,将子一代的 与原种群的纯合灰身雄果蝇杂交。
[实验结论]:
若后代全是 ,则黑身基因在常染色体上;若后代出现
,则黑身基因在X染色体上。
(16分)在探究刺激强度与兴奋强度关系的实验中,科学家分离出蛙的神经元,其装置如图所示:
(1)如图,在蛙的坐骨神经上放置两个电极,连接在一个电表上,静息时,电表没有测出电位差,说明;
(2)图示,给电流刺激,靠近电极处 。在每一次刺激的过程中,安培表指针偏转次数为次。
(3)当神经受到刺激后,在兴奋部位,膜对离子的性发生变化,大量流向膜内,引起电位变化。
(4)神经递质释放到突触间隙的方式是,突触前膜是末端突触小体的膜;突触间隙的液体是。
科学家将小鼠多能干细胞的4种基因,同时导入已分化的小鼠体细胞中,结果体细胞被诱导成为多能干细胞。他们将由此得到的干细胞称为诱导多能干细胞(iPS cell),诱导多能干细胞能分裂并产生皮肤细胞、神经细胞以及可以搏动的心肌细胞等(如图),请分析回答:
(1)①过程表示提取小鼠的体细胞A,②过程表示将基因导入A,此过程需要某种病毒作。
(2)⑤过程表示细胞发生了分化,原因是C细胞的基因进行了。
(3)科学家最初将24种可能有诱导作用的基因同时导入小鼠的一个体细胞中,结果此体细胞转化为多能干细胞。后来,他们逐一做了减法研究,最后发现只需4种基因就足以将一个体细胞变成多能干细胞。现有足够数量的小鼠的一种体细胞、某种病毒、24 种不同的基因和其他条件,一兴趣小组为模拟科学家筛选出有诱导作用的4种基因的研究过程,设计了如下的实验方案。请你补充实验步骤并进行实验分析:
①实验步骤:
第一步,将24种不同的基因同时导入一个体细胞中,培养观察;第二步,将23种不同的基因同时导入另一个体细胞中,培养观察;第三步,将______种不同的基因同时导入另一个体细胞中,培养观察;第四步,将______种不同的基因同时导入另一个体细胞中,培养观察;直至筛选出有诱导作用的基因为止。
②实验分析:
(a)实验过程中,相邻的两步为一组对照实验,则自变量为;因变量为。
(b)减除了某种基因进行诱导实验,若体细胞与上一步实验一样,仍然能转化为多能干细胞,则可得出结论:。
(c)若第五步发现了一种基因有诱导作用,则此种基因是否还需要用于下一步的实验?请说明理由。。
小鼠由于其繁殖力强、性状多样而成为遗传学研究的常用材料。下面是对不同鼠种的毛色及尾长性状遗传研究的几种情况,在实验中发现有些基因有纯合致死现象(在胚胎时期就使个体死亡)。请分析并回答下列问题。
(1)甲种鼠的一个自然种群中,体色有黄色(Y)和灰色(y),尾巴有短尾(D)和长尾(d)。任意取雌雄两只黄色短尾鼠经多次交配,F1的表现型为:黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾=4∶2∶2∶1,则该自然种群中,黄色短尾鼠的基因型为;让上述F1中的灰色短尾雌雄鼠自由交配,则F2中灰色短尾鼠占。
(2)乙种鼠的一个自然种群中,体色有三种:黄色、灰色、青色。其生化反应原理如图所示:
已知基因A控制酶1的合成,基因B控制酶2的合成,基因b控制酶3的合成(基因B能抑制基因b的表达)。纯合aa的个体由于缺乏酶1使黄色素在鼠内积累过多而导致50%的个体死亡。分析可知:黄色鼠的基因型有种;两只青色鼠交配,后代只有黄色和青色,且比例为1∶6,则这两只青色鼠其中一只基因型一定是。让多只基因型为AaBb的成鼠自由交配,则后代个体表现型比例为黄色∶青色∶灰色=。
(3)丙种鼠的一个自然种群中,体色有褐色和黑色两种,是由一对等位基因控制。
①若要通过杂交实验探究褐色和黑色的显隐性关系,采取的方法最好是 __。
②已知褐色为显性,若要通过杂交实验探究控制体色的基因在X染色体上还是常染色体上,应该选择的杂交组合是。不通过杂交实验,还可采用 ______ 的方法进行分析判断。
人类各种癌症中的关键基因之一是原癌基因,其突变后表达的产物是G蛋白。当细胞膜表面的酪氨酸激酶受体与生长因子结合后,G蛋白经图中的过程①形成转录激活剂,激活剂激活、启动过程②③,形成大量物质D,导致细胞周期启动并过度分裂。据图回答以下问题(图中字母表示物质,数字表示生理过程)。
(1)原癌基因主要负责__________________,控制细胞生长和分裂的进程。图中所示过程中,能发生碱基互补配对的是(填序号)。
(2)②、③两个过程分别是指___________________。已知C及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占28%、18%,则与C对应的DNA区段中胸腺嘧啶所占的碱基比例为______ __。
(3)下图为A通过C指导D的合成部分过程。a、b、c三位点中发生怎样的碱基对替换可导致肽链延长提前停止?_______ ___(除图中密码子外,已知GAC—天冬氨酸、GGU—甘氨酸、AUG—甲硫氨酸、UAG—终止密码)
(4)利用PCR技术扩增原癌基因,除需要引物、模板、原料外,还需要______________________。突变的原癌基因在人体中指导合成的蛋白质与通过转基因技术将突变的原癌基因转入细菌中合成的蛋白质,它们的分子结构相同,原因是。
(5)从信息传递的角度提出一种抑制癌细胞产生的方法_____。
某科研小组利用植株干重约为3.2g的铁线莲为实验材料,对其进行不同程度的遮光处理,研究其叶绿素含量的变化及植株的生长状况,实验结果如下图。请分析回答相关问题:
(1)在进行叶绿素含量的测定时,为提取材料中的叶绿素,研磨前在研钵中除加入剪碎的叶片外,还应加入少量石英砂、,然后快速研磨、过滤,收集滤液。上述操作最好在弱光下进行,其原因是。
(2)分析遮光处理与铁线莲的生长关系,可得到的结论是,可提高植株干重。从叶绿素角度分析,影响铁线莲生长的因素是叶绿素a/b,判断的依据是。
(3)遮光90%时,铁线莲叶肉细胞中合成ATP的场所有,此时的净光合速率为。
(4)应用组织培养技术培育铁线莲幼苗的操作可归结为:铁线莲细胞愈伤组织
根、芽
植物体。则B过程称为,在此过程中,调节生长素和细胞分裂素的用量比例,可调控芽和根的发生,在植物细胞内催化这两种激素降解的酶各不相同,原因是。由于微生物无处不在,所以严格进行是组织培养获得成功的关键。