(12分,每空2分).科学研究表明:在细胞周期中,染色体的两条姐妹染色单体之间在相同的位置上可能发生部分交换。某同学为了在显微镜下观察这一现象,进行了探究。收集的资料如下:
Ⅰ.将细胞置于含有某种BrdU的培养基中培养,细胞能不断增殖。当DNA复制时,BrdU可替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸掺入到DNA子链中。
Ⅱ.由于BrdU掺入的情况不同,经特殊染色后,着色的深浅也不同。在染色单体中,若DNA的一条单链掺有BrdU,则染色后着色深;若DNA的两条单链都掺有BrdU,则使DNA双螺旋程度降低,染色后着色浅。
Ⅲ.将处于不同细胞周期中的中期的细胞进行常规制片,经特殊染色后在显微镜下可观察到每条染色体的姐妹染色单体的着色情况。
根据资料该同学用洋葱根尖分生区细胞进行了如下实验操作。请回答下列问题。
(1)完成实验:
①配制培养基:在普通细胞培养基中添加BrdU。
②培养:___________________________________________________________________。
③制片:__________________________________________________________________。
④观察:用显微镜观察不同细胞周期中分裂中期染色体的着色情况。
(2)实验分析:
①下列哪项不是本实验所运用的原理________。
A.DNA的半保留复制 | B.植物的组织培养 |
C.染色体被染色剂着色 | D.细胞分化 |
②在显微镜下可观察到第二个细胞周期中期的染色体的现象是________________________。
③若要观察姐妹染色单体是否发生交换,最好选择第二个细胞周期中期的细胞,请描述可能观察到的现象:_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
④如果染色体的两条姐妹染色单体之间发生部分交换,通常对生物的遗传是否有影响?请简述理由。 。
克隆良种猪成功率较低,该现象与早期胚胎细胞的异常凋亡有关。Bcl-2基因是细胞凋亡抑制基因,用PCR技术可以检测该基因转录水平,进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系。克隆猪的培育及该基因转录水平检测流程如下图,图中a、b、X分别代表流程中某过程。请回答:
(1)图中重组细胞的细胞核来自细胞。
(2)在a过程中细胞内染色体数目的变化是 ;b过程应用的技术手段是。
(3)早期胚胎发育经桑椹胚、囊胚和胚最终发育为克隆猪。
(4)图中X过程需要的酶的催化。
(5)在PCR扩增后,可以检测出cDNA中Bcl-2 cDNA的分子数,依据cDNA中Bcl-2 cDNA的分子数能否计算不同发育时期总mRNA中Bcl-2基因数? ,作出结论的依据是。
假设在水稻农田生态系统中的生物有,水稻、杂草、食草昆虫、食虫鸟、细菌和真菌等。下图是该水稻生态系统的能量流动模型。
回答有关生态学的问题:
(1)模型中的“能量输入的总量”是,营养级包括个。其中“能量储存”最多的营养级是。
(2)“能量散失”主要指各营养级通过作用散失的。
(3)下图是分析第二营养级的“能量储存”部分的传递过程,其传递方向有两个,请在下图中补充完整。
(4)福寿螺原产于南美洲亚马逊河流域,由巴西引入我国进行人工养殖,后来由于某些原因福寿螺在野外迅速蔓延,这是由于造成的。
(5)若福寿螺侵入水稻生态系统,会疯狂吞噬水稻等水生作物,导致生态系统的稳定性下降。
(6)科研人员做了在水稻田放养中华鳖实验,以研究用中华鳖防止水稻田中福寿螺数量的大量增长效果。具体过程和结果如下:
①取两块大小、环境相同以及水稻长势相同的水稻田,分别标记A、B。其中A块水稻田放养中华鳖,B块不作处理。
②一段时闻后,采用方法,调查水稻田中福寿螺卵块(内含受精卵)的数量,以代表福寿螺的数量。
③调查结果如下图所示。
④据图分析时间段福寿螺种群密度下降最明显。从种群特征上分析,7~8月A块稻田中福寿螺的年龄组成依次为。
(7)鳖和水稻生活在一起,鳖可以吃掉稻叶上的草籽、害虫等,对水稻来说不需要除草、施肥和用药。由此推测,鳖处于营养级,从生态学原理上分析,这种做法的优点有。
人类的每一条染色体上都有很多基因。下图表示一对夫妇的1号染色体上几种基因的分布位置。下表中说明等位基因E和e、D和d、A和a分别控制的性状。假设3对基因的遗传不发生染色体的交叉互换和基因突变。回答下列问题:
基因控制的性状 |
等位基因及其控制性状 |
红细胞形态 |
E:椭圆形细胞 e:正常细胞 |
Rh血型 |
D:Rh阳性 d:Rh阴性 |
能否产生淀粉酶 |
A:能 a:不能 |
(1)A与d互为基因,该夫妇中父亲的次级精母细胞中可能有个A基因。
(2)若仅考虑上述三对相对性状,该夫妇所生后代最多有种表现型。
(3)他们的孩子出现正常红细胞的可能性为。
(4)若另一对夫妇和他们的两个子女,其性状一个是Rh阴性能产生淀粉酶,另一个是Rh阳性不能产生淀粉酶。则该对夫妇的基因组成应是。若用显微镜初步推断上述两个孩子的控制细胞形态的基因型。
①当结果是,可推断其基因型为。
②当结果是,可推断其基因型为。
微囊藻在太湖夏季水华的藻类中占据绝对优势的地位,即使经历了寒冷的冬天等逆境,微囊藻依然能在夏季引发水华。研究人员认为微囊藻可能对低温有一定的适应性,为此进行了如下研究,请根据相关实验回答问题:
实验一:从太湖梅梁湾口采集了0~15cm的上层底泥,分离出微囊藻。分别在灭菌的太湖水、MA培养液(富含N、P、K、Mg等多种矿质离子和有机质)中进行培养,微囊藻的起始密度调整至40(106个mL-1)。在3~4℃、无光的条件下培养7个月,每隔一段时间对藻细胞密度进行检测。最终结果如图1所示。
实验二:将实验(一)MA实验组中经过低温处理的种群密度为11(106个mL-1)的微囊藻与等量没有经过低温处理的同种微囊藻置于灭菌的太湖水、23℃、有光条件下培养,结果如图2所示。
(1)实验一中“3~4℃、无光的条件”模拟的是________________________________。
(2)由图1 可知,在低温、无光处理过程中,微囊藻细胞在___________中的存活率相对较高。若将培养温度改为23℃,其他培养条件不变,预期活藻细胞密度会___________(填“升高”或“降低”),原因是________________________。
(3)低温处理____________(填“能”或“不能”)成为太湖微囊藻生长的限制因子。
(4)若用MA培养液代替实验二中的灭菌太湖水,该处理模拟了太湖水体__________现象。若其他条件不变,请在图2中画出低温组微囊藻数量变化曲线。
红豆杉属植物中次生代谢产物紫杉醇(paclitaxel)有明显的抗癌作用。科学家们正致力于研究通过细胞工程技术利用愈伤组织生产紫杉醇。研究表明愈伤组织的培养基中添加适当浓度的CA(水解酪蛋白)、苯丙氨酸(Phe)能促进南方红豆杉愈伤组织的生长和紫杉醇的积累。将愈伤组织分别在含不同浓度CA的培养基和在添加不同浓度的Phe培养基上生长30 d后收获,称鲜重,提取紫杉醇并测定含量,结果如下图。
(1)以南方红豆杉叶为原料获得生产紫杉醇的愈伤组织需要通过细胞的过程,这一过程对光照的要求是。
(2)从图1可知既能促进愈伤组织的生长,又不影响紫杉醇的含量的最适CA浓度为。
(3)从图2分析不同浓度的Phe对愈伤组织生长速率、紫杉醇含量的具体影响是
。
(4)科研小组通过开展紫杉醇抗癌效应的研究后发现,紫杉醇能抑制着丝点微管解聚(抑制着丝点分裂),则紫杉醇能阻滞瘤细胞的增殖于细胞周期的期。