芥菜的叶片颜色有深绿色、绿色和浅绿色三种,该性状的遗传涉及两对等位基因,分别用A、a和B、b表示。为探究芥菜叶片颜色的遗传规律,进行了如下图所示的杂交实验。请据此回答问题:
(1)图中亲本基因型为 。根据F2表现型比例判断,芥菜叶片颜色的遗传遵循 定律。F1测交后代的表现型及比例为 。另选两种基因型的亲本杂交,F1和F2的性状表现及比例与图中结果相同,推断亲本基因型为 。
(2)图中F2深绿色叶片芥菜中,部分个体无论自交多少代,其后代表现型仍然为深绿色叶片,这样的个体在F2深绿色叶片芥菜中的比例为 ,还有部分个体自交后发生性状分离,它们的基因型是 。
(3)芥菜叶片颜色的相关基因a、b分别由基因A、B突变形成,基因A、B也可以突变成其他多种形式的等位基因,这体现了基因突变具有 的特点。自然选择可积累适应环境的突变,使种群的基因频率发生 ,导致生物进化。
(22分)完成下列Ⅰ、Ⅱ两小题
Ⅰ.在人和动物体内的胰岛素是一种含有两条肽链的蛋白质分子,由51个氨基酸组成。1978年,美国科学家将人类胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA分子中,通过大肠杆菌的繁殖,生产出人类的胰岛素。下表是几种脊椎动物与人胰岛素分子之间在结构上的差异,请回答下列问题:
动物类别 |
猪 |
马 |
牛 |
羊 |
天竺鼠 |
与人存在差异的氨基酸数目 |
1 |
2 |
2 |
3 |
18 |
(1)在核糖体翻译出来的胰岛素进入内质网腔后,还要经过高尔基体的进一步加工,最终由一些小泡包裹着运输到细胞膜,小泡与细胞膜融合,把胰岛素分泌到胰脏的中,然后进入中。
(2)将天竺鼠控制合成其胰岛素的信使RNA与人的相应RNA比较,结果将是()
A.长度相同,至少有18个碱基不同
B.长度相同,有54个碱基不同
C.长度不同,减少了若干个碱基
D.长度不同,增加了若干个碱基
(3)利用胰岛素信使RNA反转录合成单链DNA的过程中遵循的碱基配对原则是。若需要将目的基因进一步复制扩增,其复制特点是。将目的基因(胰岛素基因)与大肠杆菌质粒DNA进行重组使用的酶包括。
Ⅱ.某科研所为了开发痢疾疫苗,利用鼷鼠做了一系列生理实验。实验的步骤及结果如下表:
请根据上表中的结果,分析并回答下列问题:
(1)与甲组相比,乙组体内抗体合成程度明显高于甲组的原因是什么?_________________________________________。
(2)丁组与戊组对照,说明抗痢疾杆菌抗体的合成过程需要的帮助。与乙组相比,丁组抗体合成程度较低的原因是。
(3)若将题中的病原体痢疾杆菌改为病毒,则接种病毒后,正常鼷鼠往往先通过途径来阻止病毒通过血液循环而播散,再通过途径来彻底消灭。
在转B基因(B基因控制合成毒素蛋白B)抗虫棉商品化的同时,棉虫对毒素蛋白B产生抗性的研究也正成为热点。请分析回答:
(1)棉虫对毒素蛋白B的抗性增强,是在转B基因抗虫棉的选择作用下,棉虫种群中抗B基因的结果。为减缓棉虫种群对毒素蛋白B抗性增强的速度,可以在抗虫棉田区间隔种植。
(2)豇豆胰蛋白酶抑制剂(由D基因控制合成)可抑制昆虫肠道内蛋白酶活性,使害虫减少进食而死亡。研究者将同时含B基因和D基因的_________________导入棉花细胞中,获得转基因棉。与只转入B基因的转基因棉相比,棉虫种群对此转基因棉抗性增强的速度减缓,其原因是。
(3)从防止抗虫基因污染,提高转基因植物安全性的角度分析,理论上可将抗虫基因转入棉花细胞的(选填选项前的符号)。
a.细胞核 b.叶绿体c.线粒体 d.核糖体
(4)棉花短纤维由基因A控制,研究者获得了多个基因型为AaBD的短纤维抗虫棉植株。其中B基因和D基因位于同一条染色体上,减数分裂时不发生交叉互换。
①植株I相关基因位置如图1,该植株自交,F1中长纤维不抗虫植株的基因型为,能够稳定遗传的长纤维抗虫植株的比例是。
②植株II自交,F1性状分离比是短纤维抗虫:长纤维不抗虫3:l,则植株II中B基因和D基因位于染色体上(填图2中编号)。
③植株III自交,F1性状分离比是短纤维抗虫:短纤维不抗虫:长纤维抗虫=2:1:1,则植株III产生的配子的基因型为。
某地建设了以沼气池为核心的生产自净农业生态系统,图1是该生态系统的结构模式图,图2是沼气池的结构模式图。请回答下列问题:
(1)该自净农业生态系统的设计主要根据生态工程的原理。与传统农业生态系统相比,该生态系统能减轻环境污染的主要原因一是减少了秸秆的焚烧;二是。
(2)图1中的“基石”是。沼气池中有产甲烷菌等微生物,其生态学作用主要是。
(3)图2中进料口下端开口位于沼液层的目的是。独立的沼气池不能看作一个生态系统,其理由是。
将豌豆的幼苗水平放置,它的根会向下弯曲。若将根冠全部或部分切去,实验过程及现象如下表:
图示 |
处理方式 |
一段时间后弯曲情况 |
![]() |
根冠不切除(对照) |
向下弯曲63° |
![]() |
根冠全切除 |
向上弯曲1° |
![]() |
根冠下半部分切除 |
向上弯曲 4° |
![]() |
根冠上半部分切除 |
向下弯曲31° |
请回答相关问题:
(1)依实验现象可知,决定根向重力性的部位是。
(2)根冠产生的物质是生长(填“促进剂”、“抑制剂”)。
(3)一般认为,根冠也会产生生长素,且根冠中的造粉体(内含有淀粉粒)与重力响应有关,因为它们比较重,会在细胞中下沉。在此基础上,科研人员进行了后续实验:将一小片金属薄片插入根中(如下图),试推测可能产生的结果:
图示 |
处理方式 |
结果预测 |
![]() |
不去根冠(金属薄片插入根下部) |
向下弯曲 |
![]() |
不去根冠(金属薄片插入根上部) |
① |
![]() |
去掉全部根冠 |
② |
③在此实验中,必须保持在(光照、黑暗)条件下进行。
④请尝试解释自然状态下,根水平放置时会向重力方向弯曲的原因:造粉体使生长素运至根的近地侧,。
图l为某绿色植物细胞内部分代谢活动图解,其中①~⑤表示代谢过程,A~F表示代谢过程中产生的物质;图2为光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。请据图回答问题:
(1)图1中,物质F是,过程③为。叶肉细胞中的H20作为反应物直接参与代谢的场所有。
(2)图2中,若在t2时刻增加光照,光合速率将(填“增强”/“减弱”/“不变”);t3→t4段,图1中①过程的变化是(填“增强”/“减弱”/“不变”);0→tl段,细胞中C6H1206的含量(填“增加”/“不变”/“减少”)。