某课外活动小组选择黄瓜进行遗传实验。已知黄瓜开单性花,进行异花传粉后结实,株型有雌雄同株(A_B_)、雄株(aaB_)、雌株(A_bb或aabb))。
I.课外活动小组进行了三组实验,内容摘要如下:
甲实验:用基因型为AaBb的大量种子种植下去,在发育到成熟植株时。偶而发现少数植株只开雄花或只开雌花。
乙实验:用基因型为AaBb的植株作亲本,自交(同株异花传粉)得到F1,去除单性植株,然后再自交(同株异花传粉)得到F2。
丙实验:用两植株进行异体间杂交,得到的F1植株中雌雄同株:雌株:雄株:1:2:1。
实验分析:
(1)在甲实验中,出现少数雄株或雌株可能的原因有 ,除此之外也可能是基因在表达过程中受到了环境的影响。
(2)在乙实验中,F1的株型及比例是 ,在F2中,A的基因频率是 (保留一位小数)。
(3)丙实验中,两亲本植株所有可能的基因型组合有 。
II.黄瓜植株的颜色受一对等位基因(Cc)控制,基因型CC的植株呈绿色,基因型Cc的植株呈浅绿色,基因型cc的植株呈黄色,黄色植株在幼苗阶段就会死亡。黄瓜植株的蛋白质含量受另一对等位基因(Dd)控制,低含蛋白质(D_)与高含蛋白质(dd)是一对完全显性的相对性状,已知控制植株颜色基因、控制蛋白质含量基因以及控制株型的基因均位于非同源染色体上。
活动小组想用浅绿色低含蛋白质的雌株(AAbbCcDD)和浅绿色高含蛋白质的雄株(aaBBCcdd)作亲本,在短时间内用简便方法培育出绿色高含蛋白质雌雄同株的植株,请帮助他们完成实验内容:
(1)用上述亲本杂交,F1中成熟植株的基因型是 。
(2) 。
(3) 。
(4)为检测最后获得的植株是否为纯合子,可以用基因型为aabbCCdd植株作母本,做一次杂交实验,可能的结果及结论是:
① ,则待测植株为纯合子。
② ,则待测植株为杂合子。
不同植物生活的环境不同,其生活习性和生理过程与环境相适应。下图1中a、b、c代表三种植物叶片光合作用速度的日变化。
(1)①在12时左右,a植物光合作用速度明显减弱,是因为此时温度很高,蒸腾作用很强,为防止水的过度丧失,气孔大量关闭,但 供应减少,导致光合作用速度明显减弱。
②在12时左右,b植物的气孔也大量关闭以适应高温环境,但其光合作用强度并没有减弱,其光合作用过程原理如图2所示。从图中可以看出,b植物叶肉细胞与维管束鞘细胞分工合作完成碳的同化过程。在叶肉细胞中有一种酶,通过系列反应将CO2“泵”入维管束鞘细胞,导致高光强下,气孔大量关闭,使CO2不致成为光合作用限制因子。这种酶被形象地称为“CO2泵”。而a植物缺乏类似的“CO2泵”。 “CO2泵”与卡尔文循环中固定CO2酶相比,对CO2的亲和力 (更高或更低)。
③植物一般都存在光呼吸现象,如图3所示。
从图中可以发现,光呼吸之所以称为“呼吸”是因为在物质上其与一般呼吸一样 有机物。但在能量上其与一般呼吸不同的是其不能 。光呼吸之所以发生的根本原因是因为卡尔文循环中催化CO2固定的酶是一种双功能酶,该酶用同一活性部位结合CO2或O2,当结合O2时导致光呼吸的发生。所以一般光呼吸的强度随光强增强而 (增强、减弱、不变)。“CO2泵”导致b植物的光呼吸比a植物的光呼吸 (强或弱)。
④结合以上分析,b所代表的植物类型比a所代表的植物类型在 环境条件下竞争优势明显。
(2)c植物有一个特殊的CO2同化方式:夜间气孔开放,利用“CO2泵”固定CO2最后形成苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO2,用于卡尔文循环形成有机物,如图4所示。
①图1中是用c植物 (CO2吸收速率或有机物积累速率)表示光合作用速度。
②c植物白天进行光合作用的CO2来源有 和 。
③图1所示三种植物叶片一天内有机物积累量多少的顺序是______>_______>_______。
④根据c植物光合作用的特点,可以推测:相比a所代表的植物类型,c所代表的植物类型在 环境条件下竞争优势明显。
图1表示小肠细胞吸收葡萄糖的情况。为进一步探究细胞吸收葡萄糖的方式与细胞内、外液葡萄糖浓度差的关系,有人设计了如图2实验(记作甲):锥形瓶内盛有130mg/dL的葡萄糖溶液以及生活的小肠上皮组织切片。溶液内含细胞生活必须的物质(浓度忽略不计)。实验初,毛细玻璃管内的红色液滴向左缓缓移动,5min起速率逐渐加快,此时,锥形瓶内葡萄糖溶液的浓度为a mg/dL。
(1)图1显示:曲线AB段、BC段,小肠细胞吸收葡萄糖方式依次属于 。分析CD段变化原因可能是载体失活而不是载体饱和,理由是:当载体饱和时, 而使细胞内浓度升高,这与事实矛盾。
(2)图2锥形瓶红色液滴的移动直接显示瓶内 含量的变化。
(3)为验证5min时造成红色液滴移动速率加快的直接因素,需要设计一个对比实验(记作乙):乙实验装置的不同之处是5min 时用呼吸抑制处理小肠上皮细胞。假定呼吸被彻底阻断,预期结果:①实验开始5 min时,液滴移动情况是:实验甲突然加快,实验乙____ ;②葡萄糖溶液浓度变化情况是:实验甲 实验乙 。
(4)若用相等质量的成熟红细胞替代小肠上皮细胞,红色液滴移动情况是____ 。
某些癌细胞分泌免疫抑制因子以抵抗人体免疫功能,其机制是:进入肿瘤组织周围的免疫细胞会分泌与细胞凋亡相关的蛋白质分子—Fas,而肿瘤细胞能分泌一种FasL,FasL与Fas结合后激活免疫细胞的凋亡信号途径,诱导免疫细胞凋亡。请分析回答:
(1)图中表现了细胞膜的________功能。
(2)细胞癌变的根本原因是致癌因子使____________发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。癌细胞细胞周期比正常细胞的周期更________(长,短),细胞表面的________减少,细胞黏着性下降,导致癌细胞容易在机体内分散和转移。
(3)图中的效应细胞应是________,它是由________增殖、分化来的。
(4)效应细胞中与Fas分子合成、分泌相关的细胞器有________________。
(5)激活细胞凋亡信号途径是通过激活相关________的活动实现的。正常情况下,细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持________的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着重要作用。
果蝇体内三对等位基因的分布如图1所示,都位于常染色体上,其分裂过程中遗传物质的变化如图2所示,则下列分析中,正确的是
A.A、a与B、b不遵循自由组合定律的原因是它们不能发生基因重组
B.减数第二次分裂的后期和末期可用图2中的EF段来表示
C.该细胞的联会时期对应图2中的AB段
D.该果蝇细胞分裂中复制形成的两个A基因发生分离的时期为有丝分裂后期和减数第一次分裂后期
如图一所示的是噬菌体侵染细菌过程示意图,图二所示的是1952年赫尔希和蔡斯利用同位素标记法完成的噬菌体侵染细菌实验的部分实验过程。请回答下列问题。
(1)根据图一写出噬菌体侵染细菌的正确顺序是:B→ →C。
(2)根据图二实验结果可知,用于标记噬菌体的同位素是 ,标记的是噬菌体的 。一个被该放射性同位素标记的噬菌体,在其侵染细菌后,若此细菌破裂后释放出n个噬菌体,则其中含有放射性同位素的子代噬菌体有 个。
(3)如要大量制备用35S标记的噬菌体,需先用35S的培养基培养 。
(4)图二实验结果表明,经离心处理后上清液中具有很低的放射性,请分析该现象出现的可能原因: (答一种即可)。
(5)噬菌体侵染细菌后,合成子代噬菌体的蛋白质外壳需要 DNA和 的氨基酸。
(6)噬菌体侵染细菌的实验得出了 是遗传物质的结论。