(22分,每空2分)I.多数真核生物基因中编码蛋白质的序列被一些不编码蛋白质的序列隔开,每一个不编码蛋白质的序列称为一个内含子。这类基因经转录、加工形成的mRNA中只含有编码蛋白质的序列。某同学为检测某基因中是否存在内含子,进行了下面的实验:
步骤①:获取该基因的双链DNA片段及其mRNA;
步骤②:加热DNA双链使之成为单链,并与步骤①所获得的mRNA按照碱基配对原则形成双链分子;
步骤③:制片、染色、电镜观察,可观察到图中结果。
请回答:
图中凸环形成的原因是____________________,说明该基因有 个内含子。
若蓝藻基因编码区与该生物基因编码区长度一样,则其编码的氨基酸的数目比该生物基因编码的氨基酸的数目______ 。(少,相等,多)
II.番茄果实成熟过程中,某种酶(PG)开始合成并显著增加,促使果实变红变软。但不利于长途运输和长期保鲜。科学家利用反义RNA技术(见图解),可有效解决此问题。该技术的核心是,从番茄体细胞中获得指导PG合成的信使RNA,继而以该信使RNA为模板人工合成反义基因并将之导入离体番茄体细胞,经组织培养获得完整植株。新植株在果实发育过程中,反义基因经转录产生的反义RNA与细胞原有mRNA(靶mRNA)互补形成双链RNA,阻止靶mRNA进一步翻译形成PG,从而达到抑制果实成熟的目的。请结合图解回答:
反义基因像一般基因一样是一段双链的DNA分子,合成该分子的第一条链时,使用的模板是细胞质中的信使RNA,原料是四种______________,所用的酶是______________。
开始合成的反义基因第一条链是与模板RNA连在一起的杂交双链,通过加热去除RNA,然后再以反义基因第一条链为模板合成第二条链,这样一个完整的反义基因被合成。若要以完整双链反义基因克隆成百上千的反义基因,所用复制方式为__________________。
将人工合成的反义基因导入番茄叶肉细胞的运输工具是________________,该目的基因与运输工具相结合需要使用的酶有___________________________________,。假如反义基因最终的导入位置是在受体细胞的细胞质中,要想通过杂交使得这个基因传下去,则应在杂交中选择转基因植物做_____________________(选“母本”或“父本”)
离体番茄体细胞,组织培养获得完整植株。其培养基成分与动物细胞培养液相比较特有的成分是_____________ 。
20世纪90年代由美国科学家首先提出了“人类基因组计划”,也积极开展了其他生物基因组的研究。按照此计划,需要测定的马的单倍体基因组为_____________条染色体(马为二倍体,其染色体条数为64)。
为防治荔枝蝽等植食性害虫,减少农药的使用,有人尝试在荔枝园的株间种植矮小的山绿豆。对比研究荔枝-山绿豆复合种植园和荔枝单一种植园中各类昆虫所占的百分比,结果如下图。
请回答:
(1)调查各类昆虫的种群密度能否都用样方法?_________。
(2)据图分析,复合种植园中害虫明显减少,原因是________的比例增加,通过_________等种间关系消灭害虫。
(3)山绿豆耐阴性好,营养丰富,可作为饲料,选它跟荔枝搭配种植,可提高生物群落对_________的利用率。无论哪种种植模式,荔枝园里都要定期清除杂草,从能量流动的角度分析,其目的是_________。
(4)复合种植园中,________等属于生产者,腐生性昆虫属于________。与单一种植园相比,复合种植园生物的种类增加,因而其生态系统的_______结构更为复杂,抵抗力稳定性更高。
鸡的性别决定方式是ZW型(ZZ为雄性,ZW为雌性)。研究人员用一定浓度 的芳香化酶抑制剂处理了200个性染色体为ZW的鸡蛋,发现有76个鸡蛋孵化并发育 成具有完整雄性生殖器官的雄鸡(发生性反转)。请回答:
(1)这76只雄鸡的性染色体组成仍是ZW,说明生物的性状是______的结果。
(2)由上述实验可知,雌鸡的原始性腺可发育成______;芳香化酶抑制剂可促进雌鸡的原始性腺发育成______;
(3)鸡的芦花(羽毛黑白相间)与非芦花是一对相对性状,芦花由位于Z染色体上的B基因决定。不考虑性反转的情况下,请在方框中用遗传图解表示非芦花雄鸡与芦花雌鸡交配产生后代的情况。
(4)研究发现性染色体为WW的胚胎不能存活,据此推测,鸡的两种性染色体中,与胚胎能否存活密切相关的遗传信息主要存在于______染色体上;遗传学家发现少数雌鸡卵细胞与其同时产生的三个极体之一结合也可以发育成二倍体后代,理论上雌鸡通过这种方式产生的后代中,性染色体组成为ZW的几率是______。
(11分)小麦旗叶是小麦植株最顶端的一片叶子,科研人员对小麦旗叶发育过程中的光合作用效率进行研究,测定其不同发育阶段净光合速率及相关指标的变化,结果如下表(注:“----”表示未测数据)。请回答下列问题:
发育时期 |
叶面积 (最大面积的%) |
总叶绿素含量 (mg/g.fw) |
气孔相对开放度 (%) |
净光合速率 (μmolCO2/m2s |
|
A |
新叶展开前 |
20 |
---- |
--- |
—2.7 |
B |
新叶展开中 |
86 |
1.2 |
5.6 |
1.8 |
C |
新叶已成熟 |
100 |
12.7 |
100 |
5.9 |
(1)B时期的净光合速率较低,原因可能是吸收_____________少,影响光合作用过程。
(2)若将A时期的旗叶置于密闭恒温玻璃容器中,给与恒定的光照,一段时间后,A期叶肉细胞中,明显增强的生理活动是____________,导致____________增多。
(3)小麦旗叶因叶面积大、细胞中叶绿体数目较多,叶绿体中基粒数量多,对小麦籽粒的产量有着决定性的作用。科研人员认为,在小麦的灌浆过程中,小麦胚乳中的淀粉主要由旗叶提供。请补充完成以下科研实验设计思路并加以验证。
①在小麦的灌浆期,将旗叶和其他叶片分别包在密闭的透明袋中,分别通入充足的________________和______________并始终保持25℃及给与合适的光照等条件。
②将小麦培养至籽粒成熟时期收获籽粒。
③检测、测定籽粒胚乳中_________的含量并计算比例。如果________________________,
则证明科研人员的认识是正确的。
(4)将长势相同的小麦幼苗分成若干等份,在不同的温度下先暗处理1h,测得其干重即葡萄糖的量的(单位g)变化如甲曲线所示;再分别置于同一光照强度下照射1h后,测得其干重与暗处理前的变化如乙曲线。请据图回答:
①小麦叶肉细胞内呼吸酶的最适温度为___。
②29℃时,小麦通过光合作用产生的氧气量为_____g。
(8分)离体神经纤维某部位受到适当刺激时,受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化,产生神经冲动。下图甲示该部位受刺激前后,膜两侧电位差的变化;图乙是人体下丘脑参与的部分生理调节过程,请分析回答:
(1)图甲中b点的钠离子流动方向是___________。
(2)神经冲动在离体神经纤维上以局部电流的方式双向传导,但在动物体内,神经冲动的传导方向是单向的,总是由细胞体传向________。神经冲动在神经元之间的传递速度比在神经纤维上的传导速度__________(快、慢),原因是______________。
(3)若图乙中物质b的靶器官是甲状腺,则物质a是______。若机体摄入的碘严重不足,则体内a和b含量________,这种调节机制称为_______________。
下图是某草原生态系统功能图解(图中数字代表某过程的能量数值,单位是KJ)。下列分析错误的是()
A.碳元素在甲、乙、丙及分解者之间以有机物的形式传递 |
B.同一营养级生物之间的关系主要是竞争 |
C.甲→乙的能量传递效率低于乙→丙 |
D.该生态系统稳态的维持离不开信息传递 |