(16分)番茄是人们日常生活中熟悉的一种蔬果,请分析回答以下与番茄有关的问题:
(1)科学家做过这样的实验,将番茄培养在含的培养液中,一段时间后,测定培养液中这三种离子的浓度(图1)。营养液中的无机盐离子通过_______方式进入番茄细胞内,吸收结果表明番茄对_______的吸收较少,而对另外离子的吸收较多,这一差异与根细胞膜上_______有关。
(2)番茄进行光合作用和呼吸作用的最适温度分别为250C和300C。图2是在CO2浓度一定、环境温度为25 0C、不同光照强度条件下测得的番茄叶片的光合作用强度。请据图分析:B点时,该植物叶肉细胞产生ATP的场所是_______。C点时,该植物的总光合速率为_______mg/100 cm2叶•小时(用CO2吸收量表示)。C点以后限制光合速率的外界因素是___ ___ _.
(3)番茄中的番茄红素有较高的营养保健功效,在成熟的番茄果实中含量较高。番茄红素具有较强的抗衰老和抑癌功效,据此可判断该物质的保健功能是通过保护_______(填某种物质)免受损伤,来防止癌症的发生;通过增强细胞膜的_______,延缓细胞衰老。
大豆是重要的粮油作物,提高大豆产量是我国农业领域的重要任务。我国研究人员发现,基因S在大豆品种DN(种子较大)中的表达量高于品种TL(种子较小),然后克隆了该基因(两品种中基因S序列无差异)及其上游的启动子序列,并开展相关研究。
(1)基因S启动子的基本组成单位是____________。
(2)通过基因工程方法,将DN克隆的“启动子D+基因S”序列导入无基因S的优质大豆品种YZ。根据题19图所示信息(不考虑未标明序列)判断构建重组表达载体时,为保证目标序列的完整性,不宜使用的限制酶是____________;此外,不宜同时选用酶SpeⅠ和XbaⅠ。原因是____________。
(3)为验证“启动子D+基因S”是否连接在表达载体上,可用限制酶对重组表达载体酶切后进行电泳。电泳时,对照样品除指示分子大小的标准参照物外,还应有______________。经验证的重组表达载体需转入农杆菌,检测转入是否成功的技术是______________。
(4)用检测后的农杆菌转化品种YZ所得再生植株YZ-1的种子变大。同时将从TL克隆的“启动子T+基因S”序列成功导入YZ,所得再生植株YZ-2的种子也变大,但小于YZ-1。综合分析,大豆品种DN较TL种子大的原因是_______________。
重庆石柱是我国著名传统中药黄连的主产区之一,黄连生长缓慢,存在明显的光饱和(光合速率不再随光强增加而增加)和光抑制(光能过剩导致光合速率降低)现象。
(1)探寻提高黄连产量的技术措施,研究人员对黄连的光合特征进行了研究,结果见图1。
①黄连的光饱和点约为________ 。光强大于 后,胞间二氧化碳浓度增加主要是由于________。
②推测光强对黄连生长的影响主要表现为_____。黄连叶片适应弱光的特征有______(答2点)。
(2)黄连露天栽培易发生光抑制,严重时其光合结构被破坏(主要受损的部位是位于类囊体薄膜上的色素蛋白复合体),为减轻光抑制,黄连能采取调节光能在叶片上各去向(题图2)的比例,提升修复能力等防御机制,具体可包括________(多选)。
①叶片叶绿体避光运动
②提高光合产物生成速率
③自由基清除能力增强
④提高叶绿素含量
⑤增强热耗散
(3)生产上常采用搭棚或林下栽培减轻黄连的光抑制,为增强黄连光合作用以提高产量还可采取的措施及其作用是_____。
LHON是线粒体基因A突变成a所引起的视神经疾病。我国援非医疗队调查非洲某地LHON发病情况,发现如下谱系。
(1)依据LHON遗传特点,Ⅲ-7与正常女性婚配所生子女患该病的概率为______。
(2)调查发现,LHON患者病变程度差异大(轻度、重度),且男性重症高发。研究发现,该特征与X染色体上的基因B突变成b有关。某轻度病变的女性与正常男性结婚,所生男孩有轻度患者,也有重度患者,其中重度患者核基因型为______。
(3)5'-CCCGCGGGA-3'为B基因的部分编码序列(非模板链),C为编码序列的第157位,突变成T后,蛋白序列的第______位氨基酸将变成______。
部分氨基酸密码子:丙氨酸(GCG)、缬氨酸(GUG)、色氨酸(UGG)、精氨酸(CGC或CGG或CGU)
(4)人群筛查发现, 基因型在女性中的占比为 ,那么 基因型在男性中的占比为______。
(5)镰状细胞贫血是非洲常见的常染色体隐性遗传病,每8个无贫血症状的人中有1个携带者。无贫血症状的Ⅲ-9(已知Ⅱ-5基因型为 ,Ⅱ-6基因型为 )与基因型为 的无贫血症状男性结婚,其子代为有镰状细胞贫血症状的LHON重度患者的概率为______。
金黄色葡萄球菌(简称Sa)是人体重要致病细菌、不规范使用抗生素易出现多重抗药性Sa。
(1)Sa产生抗药性可遗传变异的来源有______(至少答出2点)。
(2)推测Sa产生头孢霉素抗性与其R基因有关。为验证该推测,以图1中R基因的上、下游片段和质粒1构建质粒2,然后通过同源重组(质粒2中的上、下游片段分别与Sa基因组中R基因上、下游片段配对,并发生交换)敲除Sa的R基因。
①根据图1信息,简述质粒2的构建过程(需包含所选引物和限制酶):______,然后回收上、下游片段,再与SacII酶切质粒1所得大片段连接,获得质粒2。
②用质粒2转化临床分离的具有头孢霉素抗性、对氯霉素敏感的Sa,然后涂布在含______的平板上,经培养获得含质粒2的Sa单菌落。
③将②获得的单菌落多次传代以增加同源重组敲除R基因的几率,随后稀释涂布在含______的平板上,筛选并获得不再含有质粒2的菌落。从这些菌落分别挑取少许菌体,依次接种到含____________的平板上,若无法增殖,则对应菌落中细菌的R基因疑似被敲除。
④以③获得的菌株基因组为模板,采用不同引物组合进行PCR扩增,电泳检测结果如图2,表明R基因已被敲除的是______。
科学家在果蝇遗传学研究中得到一些突变体。为了研究其遗传特点,进行了一系列杂交实验。请回答下列问题:
(1)下列实验中控制果蝇体色和刚毛长度的基因位于常染色体上,杂交实验及结果如图1。
据此分析, 雄果蝇产生______种配子,这两对等位基因在染色体上的位置关系为______。
(2)果蝇 为 种不同眼色隐性突变体品系(突变基因位于Ⅱ号染色体上)。为了研究突变基因相对位置关系,进行两两杂交实验,结果如图2。
据此分析 和突变型 四种突变体的基因型,在相应的图中标注它们的突变型基因与野生型基因之间的相对位置( 隐性突变基因分别用 表示,野生型基因用“ ”表示)。
(3)果蝇的正常刚毛( )对截刚毛( )为显性,这一对等位基因位于性染色体上;常染色体上的隐性基因 纯合时,会使性染色体组成为 的个体成为不育的雄性个体。杂交实验及结果如图3。
据此分析,亲本的基因型分别为______, 中雄性个体的基因型有______种;若自由交配产生 ,其中截刚毛雄性个体所占比例为______, 雌性个体中纯合子的比例为______。