生物体的生长既靠细胞的生长又靠细胞的分裂。细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。
Ⅰ.通过下面的实验,探究细胞大小与物质运输的关系。
实验过程:将三个边长分别为lcm、 2cm、3cm含有酚酞的琼脂块,浸泡NaOH溶液后取出,切成两半,每块NaOH扩散的深度如图中阴影所示,实验结果如表格中所示:
![]() |
|||
琼脂的边长 (cm) |
比值 (表面积/体积) |
NaOH扩散深度 (cm/边) |
比值 NaOH扩散的体积/整个琼脂块体积 |
1 |
6 |
0.5 |
X |
2 |
3 |
0.5 |
Y |
3 |
2 |
0.5 |
Z |
(1)根据实验结果可知,NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是 。
(2)根据相同时间内, 之比可以反映出物质运输效率。由以推论:细胞体积越大,相对表面积 ,细胞的物质运输的效率 。
(3)除此以外,限制细胞长大的因素还有 。
Ⅱ.细胞分裂是细胞生长过程中保持足够表面积,维持一定的生长速率的重要过程。
在“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中:
(1)解离的目的是 ,解离适度的标志是 。
(2)在低倍镜下观察到的洋葱根尖分生区细胞的特点是 ;在高倍镜下看到的细胞大部分处于细胞分裂的间期,原因是 。
(3)有一位同学做根尖有丝分裂实验,在显微镜中观察到的图像如图所示。造成这种情况的原因可能是 ( )
①取材位置不合适 ②取材时间不合适
③制片时压片力量不合适 ④解离时间不合适 ⑤视野选择不合适
A.②③ B.②⑤ C.①②⑤ D.①③④
(4)不会影响细胞周期各时期的长短或产生误差,因而对整个实验结果产生影响的因素是( )
A.取材时间 B.根尖培养温度 C.解离时间长短 D.载玻片厚度
(5)某学生错误的把取材部位认为是表皮,他的实验操作完全正确,但也看不到染色体,这是因为 。
下图表示的是测定保温桶内温度变化的实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况。
材料用具:保温桶(500mL)、温度计、活性干酵母、质量浓度0.1g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。实验假设:酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出的热量更多。
(1)取A、B两装置设计实验如下,请补充下表中内容:
(2)B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是 ,这是控制实验的 变量。
(3)要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量,还需要增加一个装置C。请写出装置C的实验步骤:
(4)实验预期:在适宜条件下实验,30分钟后记录实验结果,若装置A、B、C温度大小关系是: (用“<、=、>”表示),则假设成立。
雌雄异株的高等植物剪秋罗有宽叶和窄叶两种类型,其性别决定方式为XY型,为研究剪秋罗叶形遗传,做了3组杂交实验,结果如下表。据此分析回答(相应基因用B、b表示):
(1)根据杂交实验结果判断,剪秋罗叶形的遗传不属于细胞质遗传,其判断依据是 。
(2)根据第3组,可以断定 为显性性状,且控制剪秋罗叶形的基因位于 (X、常)染色体上,雄株中宽叶的基因型为 。
(3)若让第3组子代的宽叶雌株与宽叶雄株进行杂交,预测其后代的宽叶与窄叶的比例应为 。
(4)出现第2组实验结果的原因是 ;试写出其遗传图解:
(5)为进一步证明(4)的结论,某课外小组决定对剪秋罗种群进行调查。如果在自然种群中不存在 (表现型)的剪秋罗,则上述假设成立。
中国科学家屠呦呦获得2015诺贝尔生理学或医学奖的获奖理由是“有关疟疾新疗法的发现”——可以显著降低疟疾患者死亡率的青蒿素。青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体,体细胞染色体数为18),通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题:
(1)假设野生型青蒿白青秆(A)对紫红秆(a)为显性,稀裂叶(B)对分裂叶(b)为显性,两对性状独立遗传,则野生型青蒿最多有 种基因型;若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8,则其杂交亲本的基因型组合为 ,该F1代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为 。
(2)四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿,低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离,从而获得四倍体细胞并发育成植株,推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是 ,四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为 。
(3)从青蒿中分离了cyp基因(题31图为基因结构示意图),其编码的CYP酶参与青蒿素合成。
①若该基因一条单链中(G+T)/(A+C)=2/3,则其互补链中(G+T)/(A+C)= 。
②若该基因经改造能在大肠杆菌中表达CYP酶,则改造后的cyp基因编码区无 (填字母)。
③若cyp基因的一个碱基对被替换,使CYP酶的第50位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸,则该基因突变发生的区段是 (填字母)。
为探讨盐对某生物燃料树种幼苗光合作用的影响,在不同浓度NaCl条件下,对其净光合速率、胞间CO2浓度、光合色素含量等进行测定,结果如下图。检测期间细胞的呼吸强度没有显著变化。请参照图回答下列问题:
(1)叶绿体中色素的功能是 。
(2)大气中的CO2可通过植物叶片表面的 进入植物体内。光合作用产生的有机物(C6H12O6)中的氧来源于原料中的 ,有机物(C6H12O6)中的氧经细胞有氧呼吸后到终产物 中。
(3)当NaCl浓度在200-250 mmol/L时净光合速率显著下降,自然条件下该植物在夏季晴朗的中午净光合速率也会出现下降的现象。前者主要是由于 ,后者主要是由于 。
正常的玉米体细胞染色体数为2n-20。现有一种三体玉米,细胞中5号染色体的同源染色体有三条,即染色体数为2n+1=21。该三体玉米基因型为AAa(A为抗病基因,a为非抗病基因,在5号染色体上)。已知染色体数异常的配子(如AA、Aa)中雄配子不能参与受精作用,其他配子均能参与受精作用。请回答:
(1)某同学取该三体玉米植株的幼嫩花药观察减数分裂过程,若某次级精母细胞将来会形成配子AA,则该次级精母细胞中染色体数为____条。
(2)若5号染色体3条之间的任意2条联会的概率均等,则该三体玉米会产生匹种配子AA、Aa、A、a,其比例为 。据此推断,让该三体抗病玉米(AAa)自交,子代中非抗病玉米所占比例为____ ,抗病玉米中三体所占比例为 。