下列是某生物兴趣小组的一个问题探究实例:
1925年,高特和戈来格尔用丙酮提取出细胞膜上的磷脂,并将它在空气和水的界面上铺成单分子层,发现这个单分子层的面积相当于原来红细胞表面积的2倍。据此,学生得出了细胞膜是由连续的两层磷脂分子组成的推论。
细胞膜上的磷脂分子应该怎么排列呢?
背景知识:磷脂分子的头部亲水,尾部疏水(图-1)
如果把一滴油滴在水面上,形成“——水”界面,“油——水”界面上磷脂分子的排列是什么样的呢?(结果如图-2)
如果把一滴油滴在水面上,再高速振荡,形成油水乳液,油水乳液中磷脂小滴的结构又会是什么样的呢?(结果如图-3)
(1)图-3中A的主要成分是水还是油?______。
(2)请根据探究-1和探究-2的结果推导细胞膜上磷脂分子的排布情况,在图-4中绘出其简图(片段)。
(3)根据图-4所示结果,科学家利用纯磷脂制成“脂质体”,作为细胞模型。将“脂质体”放置于清水中,一段时间后发现,“脂质体”的形态、体积都没有变化。
①这一事实表明______。进一步根据细胞膜的化学成分分析推测,水分子的跨膜运输不是真正的自由扩散,它最可能与膜上的蛋白质有关。
②彼德·阿格雷从人红细胞及肾小管细胞的膜中分离出一种分子量为28道尔顿的膜蛋白——CHIP28,并证明它是一种“水通道蛋白”。请简述证明CHIP28确实与水分子运输有关的实验基本思路。
③有实验证明钾离子也不能通过该“脂质体”,若要使钾离子通过,则该“脂质体”模型中还需要具备哪些物质?______。
回答下列Ⅰ、Ⅱ两个小题
Ⅰ.为提高小麦的抗旱性,有人将大麦的抗旱基因(HVA)导入小麦,筛选出HVA基因成功整合到染色体上的高抗旱性TO植株(假定HVA基因都能正常表达)。
(1)某TO植株体细胞含一个HVA基因。让该植株自交,在所得种子中,种皮含HVA基因的种子所占比例为______,胚含HVA基因的种子所占比例为______。
(2)某些TO植株体细胞含两个HVA基因,这两个基因在染色体上的整合情况有下图所示的三种类型(黑点表示HVA基因的整合位点)。
①将TO植株与非转基因小麦杂交:若子代高抗旱性植株所占比例为50%,则两个HVA基因的整合位点属于图______类型;
若子代高抗旱性植株所占的比例为100%,则两个HVA基因的整合位点属于图______类型。
②让图C所示类型的TO植株自交,子代中高抗旱性植株所占比例为______。
Ⅱ.果蝇的繁殖能力强、相对性状明显,是常用的遗传实验材料。(1)果蝇对CO2的耐受性有两个品系:敏感型(甲)和耐受型(乙),有人做了以下两个实验。
实验一让甲品系雌蝇与乙品系雄蝇杂交,后代全为敏感型。
实验二将甲品系的卵细胞去核后,移入来自乙品系雌蝇的体细胞核,由此培育成的雌蝇再与乙品系雄蝇杂交,后代仍全为敏感型。
①此人设计实验二是为了验证__________________________。
②若另设计一个杂交实验替代实验二,该杂交实验的亲本组合为___________________。
(2)果蝇的某一对相对性状由等位基因(N,n)控制,其中一个基因在纯合时能使合子致死(注:NN,XnXn,XNY等均视为纯合子)。有人用一对果蝇杂交,得到F1代果蝇共185只,其中雄蝇63只。
①控制这一性状的基因位于______染色体上,成活果蝇的基因型共有______种。
②若F2代雌蝇仅有一种表现型,则致死基因是______,F1代雌蝇基因型为______。
③若F1代雌蝇共有两种表现型,则致死基因是______。让F1代果蝇随机交配,理论上F2代成活个体构成的种群中基因N的频率为______。
在一定实验条件下,测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系(氧气浓度为15%)、呼吸作用与氧气浓度之间的关系及光合作用速率与温度之间的关系如下图所示,请据图回答下列问题:
(1)在光合作用过程中,光反应为暗反应提供了物质。
(2)影响图甲中a曲线A点上下移动的主要外界因素是;若图甲中a曲线CO2浓度为0.08%则B点将会(填“不移动”、 “向左移”或“向右移”), 短时间内C3含量将会;图乙中细胞呼吸有关曲线的数据需在条件下测量。
(3)由图丙可知,40℃时,植物体(填“能”或“不能”)显示生长现象;而5℃时的状态可用图甲中(填“A”、“B”或“C”)点表示。
(4)用大棚种植蔬菜时,白天应控制光强为点对应的光照强度,温度为℃最佳。
(5)绘制下列有关曲线图:①图甲中光合作用强度是用CO2吸收量(mol/h)表示的,如果改为O2的吸收量(mol/h)表示,请在图甲中再绘出光合作用强度与光照强度的关系曲线;②在图乙中再绘出无氧呼吸CO2的释放量与O2浓度的关系
甲、乙两图是红枫叶肉细胞和根尖生长点细胞的亚显微结构示意图。请回答下列问题。
(1)表示根尖生长点细胞的是图________;若将两种细胞分别置于30%蔗糖溶液中,则能发生质壁分离现象的细胞是图________,图中结构[_____]________起重要作用。([ ]中填标号)
(2)图中标号6所示结构的主要成分是________。
(3)甲、乙两图中具有双层膜结构的细胞器名称是________、________。
(4)对标号4和标号5所示结构叙述正确的是
A.生理活动中都产生水 |
B.前者有片层结构,后者有嵴 |
C.黑暗条件下,生理活动中都消耗O2 |
D.前者不产生ATP,后者产生ATP |
(5)细胞进行下列各种生命活动,正常情况下图甲细胞
________,图乙细胞________。(填入编号)
①不增殖 ②能继续增殖 ③细胞核DNA只转录不复制
④出现染色体结构 ⑤有mRNA经核孔进入细胞质中
已知西瓜红色瓤(R)对黄色瓤(r)为显性。第一年将二倍体黄瓤西瓜种子种下,发芽后用秋水仙素处理,得到四倍体西瓜植株;以该四倍体西瓜植株为母本,以二倍体纯合红瓤西瓜为父本进行杂交,所结西瓜中有种子,第二年种下该种子得到三倍体植株,开花后授以二倍体西瓜的成熟花粉,即可结出无籽西瓜。
(1)用秋水仙素进行染色体数目加倍时,秋水仙素发挥作用的细胞分裂时期是 ___ _ 期;用秋水仙素诱发基因突变时,秋水仙素发挥作用的细胞分裂时期是期。
(2)在第一年,四倍体西瓜植株上结出的西瓜是 ____ 色瓤瓜,其中的西瓜子的胚细胞、种皮细胞的基因型依次为 ____ ____ 。
(3)第二年对三倍体植株的花要授以普通西瓜成熟花粉的目的是 _____ __,得到的无籽西瓜为 __ __ 色瓤瓜。
(4)三倍体无籽西瓜无籽的原因是 ____________________ 。
下图是患甲病(显性基因为A,隐性基因为a)和乙病(显性基因为B,隐性基因为b)两种遗传病的系谱图。请据图回答:
(1)甲病的遗传方式是
(2)若Ⅱ3和Ⅱ8两者的家庭均无乙病史,则乙病的遗传方式是。
(3)Ⅲ11和Ⅲ9分别与正常男性结婚,她们怀孕后到医院进行遗传咨询,了解到若在妊娠早期对胎儿脱屑进行检查,可判断后代是否会患这两种遗传病。
①Ⅲ11采取下列哪种措施(填序号),原因是。
②Ⅲ9采取下列哪种措施(填序号),原因是。
A.染色体数目检测 | B.基因检测 | C.性别检测 | D.无需进行上述检测 |
(4)若Ⅲ9与Ⅲ12违法结婚,子女中患病的可能性是。