I.美国女科学家巴巴拉·麦克林托克,一生未婚,但与玉米却打了一辈子的交道,被人们誉为“玉米夫人’’.她在玉米杂交试验中发现,使玉米籽粒着色的基因,在玉米某一特定代会“接上”或“拉断”,又在某一代的染色体上重新出现,使玉米粒的颜色发生变化。就好像基因从一代跳到另一代上,故把它叫做活动遗传基因或称为“跳跃基因”.
(1)基因工程中,需要构建基因表达载体,其中相当于“跳跃基因”的是 ,为了使该“跳跃基因”能在特定时间和空间内正常表达,构建的基因表达载体中需要有合适的 .
(2)有些“跳跃基因”复制自身并将拷贝插入基因组新位点,HIV等含有这类跳跃基因,能将其拷贝插入宿主细胞染色体,劫持宿主细胞以产生更多病毒颗粒.
①HIV若完成其基因的跳跃,推测此过程可能涉及到的酶有 (至少写出2种).
②研究表明,许多动物通过进化形成了能减少HIV等病毒“跳跃基因”移动的生理功能系统,这样的功能系统可以看作是动物体 的一部分。
(3)不同玉米品种对磺酰脲类除草剂的敏感性不同,现有两个玉米品种:磺酰脲敏感型和磺酰脲迟钝型,科学家做了以下实验:
①P:♂磺酰脲迟钝型玉米×♀磺酰脲敏感型玉米→F1:100%磺酰脲敏感型玉米
②将磺酰脲敏感型玉米的卵细胞的核DNA彻底破坏后,移植入迟钝型玉米的体细胞核,经培养得到杂种玉米植株.待杂种玉米植株成熟后,授以磺酰脲迟钝型玉米的花粉,得到的子代100%是磺酰脲敏感型玉米,此实验的目的是 .有人认为此实验过程较繁琐,技术复杂,请你写出一种更为筒单的技术方案:
II.研究人员近期在内蒙古自治区呼和浩特、包头、乌兰察布、锡林郭勒、赤峰等盟市发现外来入侵物种黄花刺茄,此植物不仅在公路边、河滩地、草原深处有生长,甚至蔓延至城市周围.这一原产于北美的外来入侵物种严重威胁着内蒙古的生态环境,牲畜误食会中毒,甚至死亡。回答下列关于草原生态系统的问置。
(1)草原的不同地段上分布着种类和密度不同的牧草,属于草原群落的 .草原上的植被能防风固沙、保持水土,对于缓解相邻地区的沙尘天气有一定的作用,体现了生物多样性的 ________价值。
(2)草原连年遭受过度放牧,会使草原的物种多样性锐减,从而加速土地荒漠化,可见人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的 进行。停止放牧后的草原能逐渐恢复生机,这表明生态系统具有 稳定性。
(3)黄花剌茄的茎秆和果实上长满尖锐毛刺,能有效降低动物对黄花刺茄的取食欲望,这表明生态系统具有
功能。
(4)调查中发现黄花刺茄的种群数量每年都以150%的增长率(出生率-死亡率)增加, 假定黄花刺茄的种群初始数量为N0,则两年后它的数量将达到 .
下图为小河从高山湖泊流入大河的示意图及A处水域浮游植物在一年内的变化曲线图,工厂会向河流排污。
(1)河流生态系统的能量来源是_________________。A处水域浮游植物、底栖动物的分布体现了群落的_____________结构。
(2)工厂向河流排污,导致鱼类大量死亡使水体变浑浊,但在村庄附近的河流又保持清澈,这依赖于河流的_____________能力。在此过程中,主要通过物理沉降、动植物吸收和_______________,从而达到水体自净。
(3)水域生态系统中即使某物种由于污染等原因而死亡,也会很快有其他物种占据它原来的生态位置,从而避免生态系统结构或功能失衡。这体现了生态工程中的____________原理。
(4)根据图示推测,A处1-2月无机盐大量下降的主要原因是________,12月限制浮游植物繁殖的主要因素是____________。
(5)某同学绘制了下图所示的A处水域生态系统的能量流动图解
则由生产者到初级消费者的能量传递效率可以表示为___________。
四月的日本迎来最美樱花季,吸引大批中国游客赴日赏樱,拉动日本经济大幅增长。国内一些城市也结合当地环境研究樱花种植的可行性以发展旅游业。
I.为研究盐对樱花幼苗光合作用的影响,在不同浓度NaCl条件下,对其净光合速率、胞间CO2浓度、光合色素含量等进行测定,结果如下图。检测期间细胞的呼吸强度没有显著变化。请据图回答下列问题:
(1)从叶片中提取色素时,所得滤液颜色偏黄,可能漏加的化学药品是___________。现有一株叶黄素缺失突变体,对其叶片进行红光吸收测定,与正常叶片相比,实验结果是光吸收差异__________(“不”或“非常”)显著。
(2)当NaCl浓度在200~250mmol/L时净光合速率显著下降,自然条件下植株在夏季晴朗的中午净光合速率也会出现下降的现象。前者主要是由于,后者主要是由于。
(3)从图可知樱花幼苗的光合速率与NaCl浓度的关系是。
II. 选取樱花幼苗进行无土栽培实验,得到如下的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图
(4)A点时叶肉细胞中O2的移动方向是_________。
(5)为获得最大经济效益,应控制的最低温度为__________℃。
(6)图中__________点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍。
1978年,人类首次利用转基因技术生产人胰岛素,其过程大致如图所示:
(1)人胰岛素由A、B两条肽链组成,可根据组成肽链的氨基酸序列,确定编码胰岛素基因的碱基序列,因此可通过_______方法获得目的基因。
(2)β-半乳糖苷酶能将无色0NPG分解,产物呈黄色,本生产流程中β-半乳糖苷酶基因作为_______,通过①和②,完成基因表达载体的构建,写出该过程处理DNA分子所需要的酶:_______
(3)③表示将表达载体导入受体细胞,用Ca2+处理大肠杆菌,目的是使之变为_______细胞,利于外源DNA侵染,④表示利用化学方法催化二硫键的形成,合成具有生物活性的胰岛素,人体内该过程在胰岛B细胞的_______中进行。
果蝇的灰身与黑身由等位基因(A、a)控制,红眼与白眼由等位基因(B、b)控制,将表现型为灰身红眼的雌雄果蝇杂交,得到以下结果:
灰身红眼 |
灰身白眼 |
黑身红眼 |
黑身白眼 |
|
雄性子代 |
75 |
75 |
25 |
25 |
雌性子代 |
150 |
0 |
51 |
0 |
(1)亲代中雌性个体基因型是___________,雄性个体基因型是:__________
(2)图中的卵母细胞产生的卵细胞与精子结合,发育为灰身白眼子代,请补充完整该次级卵母细胞和第一极体中染色体和基因的图形(无基因突变)。
(3)红眼雄果蝇XBY与白眼雌果蝇XbXb杂交产生的子代中,偶尔会出现白眼雌果蝇和红眼雄果蝇。研究发现,此类白眼雌果蝇基因型为XbXbY,红眼雄果蝇基因型为XB0(0表示无Y染色体)。
请根据以上信息,下列表示用棋盘法表示例外表现型个体产生的原因,填写问号处内容:
P:XBY(红眼雄蝇)×XbXb(白眼雌蝇)
精子 卵细胞 |
XB |
Y |
? |
XBXbXb(致死) |
? |
0 |
? |
Y0(致死) |
研究发现红细胞与免疫功能有密切相关。回答下列问题:
(1)骨髓中的________经分裂与分化,产生红细胞、淋巴细胞等,人体红细胞的正常寿命约为120天,红细胞的正常死亡称为_______。红细胞在体外能够与异种生物的T细胞发生免疫黏附,说明细胞膜上______分子具有识别功能。
(2)为研究红细胞培养液对淋巴细胞增殖的影响,科研人员设进行以下实验:
①将红细胞在适宜条件下培养56小时,提取上清液,
②将淋巴细胞放在适宜条件下培养,不同处理为:实验组有A和B;A组:淋巴细胞+上清液;B组:淋巴细胞+上清液+刀豆蛋白。对照组有C和D;C组:淋巴细胞;D组:________,另有只加等量培养液的为空白对照。(注:刀豆蛋白能诱导淋巴细胞分裂)
③培养一定时间后测量各组数的变化。
上述实验前,要通过实验确定红细胞培养时间、刀豆蛋白的添加量等无关变量,这些研究是本实验的_______。淋巴细胞分裂的间期,要完成_______,以保证遗传的稳定性。