下图是测定光合作用速度的仪器。在密闭的小室内,放有一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液,缓冲液用以调节小室内CO2的量,使其浓度保持在0.03%,小室内气体体积的变化可根据毛细管内水柱的移动距离测得。在不同强度光照条件下,测得小室内气体体积如下表所示(表中气体体积的单位是微升/平方厘米叶面积/分。“+”表示增加,“-”表示减少。光强度单位为千勒克司)。
光强度 |
0 |
5 |
10 |
20 |
30 |
40 |
气体体积 |
-0.25 |
+0.5 |
+1.2 |
+1.7 |
+1.7 |
+1.7 |
请回答:
(1)光强度为0时,小室内减少的气体是____________,减少的原因是________。
(2)光强度增加时,小室内增加的气体是____________,增加的原因是____________。
(3)为了防止光照引起小室内气体的物理性膨胀或收缩所造成的误差,必须要有对照,并对实验结果进行校正。那么对照组小室内应放置( )
A.同样大小新鲜叶片和水 B.同样大小死叶片和缓冲溶液
C.同样大小纸片和水 D.同样大小死叶片和水
(4)请据表中数据,在图方格内绘制O2生成总量和光强度间关系曲线。
科研人员为了探究拟南芥A基因的功能,进行了如下研究。
(1)科研人员将T-DNA中插入了卡那霉素抗性基因的农杆菌在__________培养基中震荡培养,获得转化液。用__________至适当浓度的转化液对野生型拟南芥进行转化,T-DNA插入导致A基因发生__________,得到突变型拟南芥。
(2)科研人员用突变型拟南芥进行了杂交实验,结果如下表所示。
亲本 |
子代(卡那霉素抗性/卡那霉素敏感) |
突变型拟南芥自交 |
2.93 |
突变型♀×野生型♂ |
1.03 |
突变型♂×野生型♀ |
0.47 |
依据__________,判断突变型拟南芥的基因型为Aa,依据__________不同,推测A基因丧失影响雄配子的产生。子代卡那霉素敏感型个体的基因型为__________。
(3)为探究A基因在联会过程中对交换频率的影响,科研人员将黄色(Y)和绿色(C)荧光蛋白基因整合到突变型和野生型拟南芥的同一条染色体上,得到基因型为aaYyCc和AAYyCc的植株。观察并统计aaYyCc植株产生的不同荧光的花粉数量(假设最多只发生一次交换),与AAYyCc植株进行比较,得到下表所示结果。
花粉数量 |
||||
无荧光 |
黄色和绿色荧光 |
黄色荧光 |
绿色荧光 |
|
AAYyCc植株(对照组) |
2631 |
2631 |
731 |
731 |
aaYyCc植株(实验组) |
991 |
991 |
168 |
168 |
据表分析,__________荧光的花粉是通过交叉互换产生的,对照组未发生交叉互换的花粉母细胞的数量是__________。对照组植株和实验组植株的重组配子所占的比例分别为__________,由此说明A基因功能丧失导致交换频率__________。
肺癌骨转移是指肺部的癌细胞经血液转移到骨中。科研人员对此进行了研究。
(1)由于癌细胞膜表面的__________减少,使癌细胞能够分散转移至骨组织。癌细胞通过分泌细胞因子蛋白P,与破骨细胞膜上的__________结合,激活破骨细胞,破坏骨组织。
(2)科研人员分别培养发生骨转移的癌细胞株S-5和不发生转移的癌细胞株S-3,提取这两种细胞的总RNA,经逆转录得到这两株细胞的__________,根据__________的已知序列设计引物进行定量PCR,结果如图1所示。据此判断__________与癌细胞的骨转移能力密切相关。
(3)研究表明,破骨细胞释放生长因子TGF-β,为进一步探明膜蛋白A1和TGF-β在肺癌骨转移中的作用机制,研究者进行了图2所示实验:
①实验中的自变量包括__________。
②比较S-5和S-3细胞,说明发生转移的细胞中__________提高。
③具图2分析,膜蛋白A1能够__________。
(4)一种探究膜蛋白A1是否促进破骨细胞释放TGF-β的方法是:培养S-3和A1过表达的S-3细胞,并分别将它们与__________混合培养,测定培养液中TGF-β的量,若A1过表达组的测定值较高,则说明__________。
Ⅰ(10分) 在我国计划生育政策中,提倡一对夫妇只生育一个孩子,但偶尔有的夫妇一胎生出多个孩子。下图为某女性在一次生殖过程中生出男孩甲和乙的示意图,请据图回答下列问题:
(1)图中过程X、Y的名称分别是、,过程Y产生的两个子细胞能各自独立发育成甲、乙两个小孩说明了早期胚胎细胞具有很强的。
(2)过程Y的过程分裂方式是。
(3)已知个体甲控制某性状的基因型为Aa,乙为AA,其最可能的原因是。
(4)已知甲为六指(常染色体显性遗传病)的纯合体患者,结婚之前已通过外科手术将多余的手指切除,且他的婚配对象是正常指,则其子女是否患六指症?;说明原因。
(5)若甲乙分别和一对有着与图中相同来源的两个女性结婚,这两对夫妇所生的子女相比较,性状差异很多,指出引起这些差异的3种可能的原因:①;②;③。
Ⅱ.(15分) 100年来,果蝇作为经典模式生物在遗传学研究中备受重视。请根据以下信息回答问题:
(1)黑体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇杂交,F1全为灰体长翅。用F1雄果蝇进行测交,测交后代只出现灰体长翅200只、黑体残翅198只。如果用横线(—)表示相关染色体,用A、a和B、b分别表示体色和翅型的基因,用点(·)表示基因位置,亲本雌雄果蝇的基因型可分别图示为和。F1雄果蝇产生的配子的基因组成图示为____________。
(2)卷刚毛弯翅雌果蝇与直刚毛直翅雄果蝇杂交,在F1中所有雌果蝇都是直刚毛直翅,所有雄果蝇都是卷刚毛直翅。控制刚毛和翅型的基因分别位于________和________染色体上(如果在性染色体上,请确定出X或Y)。控制刚毛和翅型的基因分别用D、d和E、e表示, F1雌雄果蝇互交,F2中直刚毛弯翅果蝇占的比例是_________________________。
(3)假设某隐性突变基因有纯合致死效应(胚胎致死),无其他性状效应。根据隐性纯合子的死亡率,隐性致死突变分为完全致死突变和不完全致死突变。有一只雄果蝇偶然受到了X射线辐射,为了探究这只果蝇X染色体上是否发生了上述隐性致死突变,请设计杂交实验并预测最终实验结果。
实验步骤:
①____________________________________________________________________;
②____________________________________________________________________;
③____________________________________________________________________。
结果预测:
Ⅰ.如果,则X染色体上发生了完全致死突变;
Ⅱ.如果,则X染色体上发生了不完全致死突变;
Ⅲ.如果,则X染色体上没有发生隐性致死突变。
Ⅰ(10分)下面是从蛙体内剥离出的某反射弧结构的模式图,其中甲表示神经中枢,乙、丙未知。神经元A、B上的1、2、3、4为四个实验位点。现欲探究神经元A是传出神经元还是传入神经元,结合所给器材完成以下内容。
材料:从蛙体内剥离出的某反射弧(反射弧结构未被破坏)。供选择仪器:剪刀,电刺激仪,微电流计。
(1)如果该反射弧的效应器为传出神经末梢及其连接的肌肉。探究神经元A是传出神经元还是传入神经元的方法步骤(只在神经元A上完成):
①先用剪刀在神经元A的将其剪断;
②再用电刺激仪刺激神经元A上的实验位点,若,则神经元A为传入神经元,反之则为传出神经元。
(2)如果在实验过程中要保证神经元A和神经元B的完整性,探究神经元A是传出神经元还是传入神经元的方法步骤(每个实验位点只能用一次):
①将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外;
②用电刺激仪刺激实验位点________,若微电流计的指针偏转________次,则神经元A为传出神经元;若微电流计的指针偏转次,则神经元A为传入神经元。该实验结果表明兴奋在神经元间传递的特点为,具有这种特点的原因是______________。
Ⅱ. (9分)下图为科学家采用不同方法培育良种牛的过程,请据图回答有关问题:
(1)与一般的繁育良种动物方式相比较,胚胎移植的优势是。在获取卵母细胞之前需用促性腺激素对奶牛进行处理,目的是 。
(2)“转基因牛”D培育过程中作为外源基因的受体细胞,主要原因是。
(3)图中数字标号③代表的结构为,③将来发育为,c→d过程需对其均等分割的目的是和。 A、B牛基因型是否相同?。
(4)以上培育过程中,用到的生物技术名称是(至少答两个)
(10分)为探究不同条件对植物光合作用速率和呼吸作用速率的影响,某实验小组做了如下实验:用8株有20片叶片、大小和长势相似的天竺葵盆栽植株,分别放在密闭的玻璃容器中,在不同实验条件下,利用传感器定时测定密闭容器中二氧化碳含量的变化。实验结果统计如下表,请分析回答下列问题:
编号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
温度(℃) |
10 |
10 |
20 |
20 |
30 |
30 |
40 |
40 |
光照强度(LX) |
1000 |
0 |
1000 |
0 |
1000 |
0 |
1000 |
0 |
开始时CO2量(单位) |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
12h后CO2量(单位) |
4.5 |
5.1 |
3.5 |
5.4 |
1.9 |
5.9 |
2.0 |
5.8 |
(1)序号1、3、5、7可构成一个相对独立的实验组合,在该实验组合中,自变量是,该实验设计方案忽略了(某一无关变量)对实验结果的影响。
(2)序号2、4、6、8可构成另一个相对独立的实验组合,则该实验组合研究的主题是:。
(3)序号1、3、5、7在实验前后二氧化碳含量的变化值的含义是 。
(4)若想确定天竺葵生长的最适合光照强度,请在本实验基础上写出进一步探究实验思路:。