凤眼莲原产南美州,作为入侵生物对我国生态环境构成威胁。科研人员利用密闭容器培养凤眼莲,并通过传感器定时检测密闭容器中二氧化碳含量的变化,以测定在不同实验条件下凤眼莲的光合速率。实验结果如下图所示,据图回答:
(l)据图1,当光照强度从2458(lx)(饱和点)到2800(lx)时,叶片光合速率没有明显变化,此时限制凤眼莲光合速率变化的环境因素主要有 。据图2,凤眼莲光合作用的最适温度范围为 ,当温度由40℃升至45℃时光合作用下降的主要原因是 。
(2)若密闭容器内充人14CO2,当图l中光照强度为2000(lx)时,则14C的转移途径是 ,此时叶绿体中ATP的转移途径是从 到 。
(3)科研人员对该地生长的凤眼莲、玉米的光合作用特性进行测量,获得如下数据:
|
凤眼莲 |
玉米 |
光饱和点(lx) |
2458±69 |
2550±37 |
最大净光合速率umol/(m2·s) |
34.50±0.72 |
30.36±0.42 |
光补偿点(lx) |
20.25±2.60 |
29.75±2.42 |
与玉米相比较,能说明凤眼莲生长较快的原因① ;② ;
回答下列有关生物遗传和进化的问题:
(1)现代生物进化理论强调:________是物种形成的必要条件。
(2)在我国由东北虎和华南虎组成的两个种群之间存在________隔离,这两个种群的基因库________(填“完全相同”“完全不同”或“不完全相同”)。
(3)图3-8-6表示乙醇进入人体后的代谢途径,能将乙醇转化为乙酸的人号称“千杯不醉”,而转化为乙醛的人俗称“红脸人”,不能转化的人俗称“白脸人”。
图3-8-6乙醇在人体的代谢途径
①“红脸人”的基因型有________种,“白脸人”的基因型是______________________________。
②假如一对俗称“红脸人”的夫妇所生子女中,有1个“千杯不醉”和1个“白脸人”,则该夫妇再生一个号称“千杯不醉”女儿的概率是________。
③根据乙醇进入人体后的代谢途径,可说明基因____________________________________,进而控制生物性状。
某种XY型性别决定的二倍体植物。已知宽叶(A)对窄叶(a)完全显性,抗病(R)对不抗病(r)完全显性,红茎(D)对白茎(b)完全显性。育种工作者应用X射线对一批窄叶不抗病植株的种子进行处理,对长成的植株进行选育,成功获得宽叶抗病的优良个体。
(1)基因A与基因D的本质区别是
________________________________________________________________________
____________________________。
(2)上述育种过程所依据的原理是________,该过程中要进行“选育”的原因是________________________________________________________________________。
(3)将宽叶雌株与窄叶雄株进行杂交,得到的子代如下表:
表现型 |
宽叶雌株 |
宽叶雄株 |
窄叶雌株 |
窄叶雄株 |
个体数 |
102 |
94 |
97 |
108 |
上述亲本中,宽叶植株为________(填“纯合子”或“杂合子”)。依据上述实验结果,有人认为基因A、a位于常染色体上。你认为基因A、a可以位于X染色体上吗?请用遗传图解说明。
图3-8-5
(4)已知基因D、d所在染色体会发生部分缺失(如图3-8-5所示),缺失区段不包括D或d基因,也不影响减数分裂过程,但可导致含缺失染色体的花粉不育。若D-和d-表示该基因所在染色体发生部分缺失。现以基因型为Dd-个体作母本,D-d个体作父本,则子代的表现型及其比例为______________________________________________
______________________________。
请回答下列与基因突变有关的问题:
(1)基因突变在没有外来因素影响时,也可在细胞分裂的间期由于______________发生错误而自发产生。
(2)基因突变不一定导致性状发生改变,原因之一是密码具有________现象。
(3)若基因突变导致蛋白质分子结构改变,但氨基酸数目不变,则引起该突变的原因最可能是DNA分子中发生了__________________。
(4)为探究突变基因结构发生改变的原因,某科研小组利用DNA分子杂交技术(如图3-8-4所示)进行了以下实验:
图3-8-4
步骤:①用放射性同位素标记原基因,突变后的基因不做标记;②加热上述两种基因的DNA片段使之成为单链,然后进行DNA分子杂交;③制片、染色,用电镜观察由一条标记链和一条未标记链组成的杂交DNA分子。
请预测结果及结论:
预测一:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
预测二:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
预测三:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
豌豆素是野生型豌豆天然产生的一种抵抗真菌侵染的化学物质。研究表明,决定产生豌豆素的基因A对a为显性,但另一对等位基因B、b中,显性基因B存在时,会抑制豌豆素的产生。用两个无法产生豌豆素的纯种(突变品系1和突变品系2)及纯种野生型豌豆进行杂交实验,F1自交得F2,结果如下:
组别 |
亲本 |
F1表现 |
F2表现 |
Ⅰ |
突变品系1× 野生型 |
有豌豆素 |
3/4有豌豆素, 1/4无豌豆素 |
Ⅱ |
突变品系2× 野生型 |
无豌豆素 |
1/4有豌豆素, 3/4无豌豆素 |
Ⅲ |
突变品系1× 突变品系2 |
无豌豆素 |
3/16有豌豆素, 13/16无豌豆素 |
根据资料,回答下列问题:
(1)根据以上信息,可判断上述杂交亲本中,突变品系1的基因型为________。
(2)为鉴别第Ⅱ组F2中无豌豆素的基因型,取该豌豆自交,若后代全为无豌豆素的植株,则其基因型为________。
(3)第Ⅲ组的F2中,无豌豆素豌豆的基因型有________种。若从第Ⅰ、Ⅲ组的F2中各取一粒均能产生豌豆素的豌豆,二者基因型相同的概率为________。
(4)进一步研究得知,基因A是通过控制酶A的合成来催化一种前体物转化为豌豆素的,而基因B、b本身并不直接表达性状,但基因B能抑制基因A的表达。请在图中方框内填上适当文字,解释上述遗传现象。
图3-7-5
甲、乙为一对夫妇体细胞基因型与相关染色体组成示意图,X、Y表示性染色体。图中所示基因分别控制原发性高血压、血管紧张素原、先天性夜盲症的遗传。原发性高血压为多基因遗传病,与其相关的两对主要基因位于图中两对常染色体上;先天性夜盲症的致病基因位于X染色体。
(1)经统计,人类先天性夜盲症的患病率男性明显高于女性。若该对夫妇生育有一患先天性夜盲症的孩子,则孩子的基因型是________(不考虑其他性状的基因表达)。
甲乙丙
图3-7-3
(2)对该夫妇的一个孩子进行基因检测,发现原发性高血压基因为显性纯合;血清检测,发现血管紧张素表达阳性(血管紧张素原可转化为血管紧张素)。这对夫妇再生育一个不表达血管紧张素孩子的概率是________。
(3)丙为________(生殖细胞名称),其中的a、E基因发生了________。
(4)下列遗传图中,与先天性夜盲症遗传方式一定不同的是________。
图3-7-4