回答下列有关育种的问题
I.(11分)小麦品种是纯合子,控制小麦高杆的基因A和控制小麦矮杆的基因a是一对等位基因,控制小麦抗病的基因B和控制小麦感病的基因b是一对等位基因,两对基因独立遗传。
(1) 若要通过杂交育种的方法选育矮杆(aa)抗病(BB)的小麦新品种,所选择亲本的基因型是 ;确定表现型为矮杆抗病小麦是否为理想类型的最适合的方法是 。
(2) 某同学设计了培育小麦矮杆抗病新品种的另一种育种方法,过程如右图所示。其中的③表示 技术,④应在甲植株生长发育的 时期进行处理;乙植株中矮杆抗病个体占 。
(3)自然情况下,A基因转变为a基因的变异属于 。
(4)为探究DNA分子的半保留复制特点,某同学首先采用适当的方法使小麦根尖细胞染色体的DNA全部被3H胸腺嘧啶脱氧核苷标记,然后转移到不含3H胸腺嘧啶脱氧核苷的培养基培养,观察细胞中每条染色体染色单体的标记情况。
① 对根尖细胞的有丝分裂进行观察时,常选择有丝分裂 期的细胞。
② 转移培养基培养后,细胞第一次有丝分裂的染色体的标记特点是 ,细胞第二次有丝分裂的标记特点是每条染色体的两条染色单体的 被标记。
(5) 小麦与玉米杂交,受精卵发育初期出现玉米染色体在细胞分裂时全部丢失的现象,将种子中的胚取出进行组织培养,得到的是小麦 植株。
(6)两种亲缘关系较远的植物进行杂交,常出现子代不可育现象,这时可用 进行处理。
II.无子西瓜的培育过程可用下图表示:
(1)若用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗的地上部分,则该西瓜植株根细胞中的染色体数是 。
(2)在自然状态下,若二倍体西瓜细胞的基因型由AaBb变为ABb,说明发生了 。
回答下列关于细胞的问题。
图1表示某动物小肠上皮细胞有丝分裂细胞周期,①~④对应其中各时期,其中②为S期,箭头表示细胞周期的方向,h表示小时。图2表示其有丝分裂过程中染色体的周期性变化,a~e表示染色体的不同形态。
(1)图1中④时期发生的染色体变化为 (用图2中的字母和箭头表示)。图2中染色体周期性变化的意义是 。
(2)若用含放射性同位素的胸苷 (DNA复制的原料之一)短期培养该动物小肠上皮细胞后,处于S期的细胞都会被标记。换用无放射性的新鲜培养液培养,预计最快约 h后会检测到被标记的分裂期细胞。从被标记的分裂期细胞开始出现到其所占分裂期细胞总数的比例达到最大值时,所经历的时间为 h。
(3)与小肠上皮细胞不同的是,该动物骨髓上皮细胞的细胞周期时长为24 h,④期时长为l.9 h。上述两种上皮细胞的细胞周期时长不同的根本原因是 。若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化,选用其 (小肠/骨髓)上皮细胞更合适。
(4)正常培养该动物细胞,测得细胞中DNA含量与细胞数的关系如图3中A所示。当加入某种化合物培养细胞时,DNA含量与细胞数的关系如图3中B所示,该化合物所起的作用最可能的是 ()
A.抑制DNA复制 | B.促进染色质螺旋化 |
C.促进细胞分裂 | D.抑制纺锤体的形成 |
请回答下列有关遗传的问题
Ⅰ.图①—③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题:
(1)过程①发生的时期是 和
(2)细胞中过程②发生的主要场所是 ,该过程是在 酶的作用下,将核糖核苷酸连接在一起形成α链。
(3)已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%,α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占30%、20%,则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为 。
(4)图中y是某种tRNA,它由 (三个或多个)个核糖核苷酸组成的,其中CAA称为 ,一种y可以转运 种氨基酸。若合成该蛋白质的基因含有600个碱基对,则该蛋白质最多由 种氨基酸组成。
Ⅱ.下图表示乙醇进入猕猴(2n=42)机体内的代谢途径,若猕猴体内缺乏酶1,喝酒脸色基本不变但易醉,称为“白脸猕猴”;缺乏酶2,喝酒后乙醛积累刺激血管引起脸红,称为“红脸猕猴”;若上述两种酶都有,则乙醇能彻底氧化分解,号称“不醉猕猴”。请据图回答下列问题:
(1)乙醇进入机体的代谢途径,说明基因控制性状是通过__________________:从以上资料可判断猕猴的乙醇代谢与性别关系不大,判断的理由是___________。
(2)基因b由基因B突变形成,基因B也可以突变成其他多种形式的等位基因,这体现了基因突变具有__________的特点。若对猕猴进行基因组测序,需要检测______________条染色体。
(3)“红脸猕猴”的基因型有_____________种;一对“红脸猕猴”所生的子代中,有表现为“不醉猕猴”和“白脸猕猴”的个体,则再生一个“不醉猕猴”雄性个体的概率是_____________。
(4)请你补充完成设计实验,判断某“白脸猕猴”雄猴的基因型。
实验步骤:
①让该“白脸猕猴”与多只纯合的“不醉猕猴”交配,并产生多只后代:
②观察、统计后代的表现型及比例。
结果预测:
I.若子代_____________________,则该“白脸猕猴”雄猴基因型为aaBB。
II.若子代_____________________,则该“白脸猕猴”雄猴基因型为aaBb。
Ⅲ.若子代_____________________,则该“白脸猕猴”雄猴基因型为aabb。
生态护坡就是综合工程力学、土壤学、生态学和植物学等学科的基本知识对斜坡或边坡进行保护,形成由植被或工程植被组成的综合护坡技术。下图为某种泥质海岸生态护坡的模式图。据图分析:
(1)上图坡地生态系统中,人们在中低潮带引种一些耐盐的植物如互花米草、白茅等,在高潮带和超高潮带种植像柽柳、樟毛等相对耐干旱的植物,这主要体现了群落的 结构。
(2)人们通过对沙滩培土、引种等措施,使寸草不生的荒滩短期内出现物种比较丰富的坡地生物群落,这说明 。
(3)经观察和测定灌草丛带中的几种生物种群及其获得的能量值如图。图中沙氏变色蜥与小型地面肉食性动物之间的关系为 ;沙氏变色蜥在食物网中所处的营养级为 。若字母代表能量值,则b~e中能确定大小的是 ,图中能量从第一营养级到第二营养级的传递效率是 (用图中字母表示)。
(4)研究人员向此坡地引入沙棘种植在海挡林带和灌草丛带,结果沙棘在灌草丛带的长势明显好于海挡林带,经分析两地带中土壤肥力和土壤含水量如下表
某研究者提出“土壤含水量是沙棘生长的限制因素”,并进行了实验验证:将生长状况相似的沙棘分为A、B两组种植,A组土壤含水量和土壤肥力与灌草丛带相同,B组设计方案为 ,结果A组长势显著高于B组,证实了研究者的假设。
(5)目前生态护坡在河流、堤岸、高速公路等许多方面逐渐取代传统的砖石、混凝土护坡,请列举生态护坡的优点: 。
据报道,在某地现代高效设施农业示范园里,许多西瓜未成熟就竞相炸裂,引发人们的关注,初步调查发现西瓜的炸裂可能与使用膨大剂有关。膨大剂名为氯吡苯脲(CPPU),20世纪80年代由日本首度开发之后引入中国,是经过国家批准的植物生长调节剂。回答下列有关问题。
(1)植物生长调节剂是一类人工合成的对植物的________有调节作用的化学物质,具有________等优点。
(2)下面是“0.1%CPPU可溶性液剂对西瓜产量和品质的影响研究”,请你补充完成。
①配制0.1%CPPU可溶性液剂:配制浓度为50 mg·kg-1、45 mg·kg-1、40 mg·kg-1的0.1%(体积百分比)的CPPU可溶性液剂。
②抽样处理:选一块平整的西瓜地,把实验地划分为20个小区,每小区定植24株。每次随机抽取1个小区依次用等量的三种浓度的CPPU液剂和________涂抹西瓜雌花的果柄,每株上涂抹一个雌花,并注意挂牌标记。重复,直到20个小区全部涂抹即可。
③调查与统计:涂抹药液后,加强田间管理。施药后15 d调查各小区的坐果数,并分别统计坐果率(有效坐果数/涂抹总果数),在西瓜成熟采收当天测定各小区西瓜的含糖量和维生素C含量。下表是本研究的实验数据:
根据实验结果,可以得出的结论:①0.1%CPPU可溶性液剂可以________;②生产中提高西瓜产量和品质的0.1%CPPU可溶性液剂最佳使用浓度为________左右。
(3)科学家以3H—CPPU处理植物,结果发现在豌豆叶绿体的类囊体膜上出现较强的放射性,提取分离只有放射性的物质,经鉴定发现是细胞分裂素结合蛋白(受体),这一事实说明,CPPU是________类植物生长调节剂。
(4)植物生长调节剂在农业生产中使用可以提高作物产量和品质,但人们也有很多疑虑,比如这些人工合成的化学物质对人体健康是否会造成危害?请以小鼠肝细胞悬液为材料,设计实验探究CPPU是否抑制动物细胞的增殖,简单实验思路是
① ②
③ ④__________ _。
图是反射弧结构模式图。e是放置在神经d上的电位计,f为神经与肌细胞接头部位,是一种突触。请回答:
(1)图示反射弧中,当兴奋到达b点时,神经纤维膜内外两侧的电位变为_______________,此时Na+__________(内、外)流。
(2)刺激骨骼肌,________(能或不能)在e处记录到电位,原因是_____________。
(3)刺激d,如果e处有电位变化,但骨骼肌不收缩;刺激骨骼肌,骨骼肌收缩,说明________部位受损。如果神经递质的合成、释放和降解等都没有问题,那么受损部位主要是影响了神经递质与___________________的结合。
(4)给a施加不同的刺激,产生的感觉如下表。
刺激强度微小时感觉不到刺痛,原因是刺激强度太小,向大脑皮层传导的神经纤维处于__________状态,没有产生局部电流;刺激强度较大并引起惊叫声,该过程一定有大脑皮层言语区的__________区参与调节。