开两性花的二倍体陆地棉易得黄萎病,研究人员已从海岛棉分离出抗黄萎病基因(StVe,简称基因S),发现整合到陆地棉的2号染色体和线粒体上的基因S能表达出等效的抗性,但线粒体上的基因 S 表达的抗性会逐代减弱。请回答下列问题:
(1)符合长期种植要求的种子(幼苗)是下列图示中的 。
(2)为了快速地获得更多的符合生产要求的种子,将上述6种幼苗全部种植,逐步进行如下操作:
①将所有具有抗性的植株自交得到自交系一代,同时还将这些具有抗性的植株作为父本(其精子内的线粒体不会进入卵细胞)与表现型为 的植株杂交得到杂交系一代,将杂交系一代种子全部种植,检测其抗性。若同一株系的植株全部表现为 ,则其对应的自交系一代就是符合要求的种子。
②让所有有抗性的杂交系一代植株自交,得到自交系二代种子,这些种子类型是 (种子类型用上图中的序号表示),对应的比例是 。
(3)某种群陆地棉,基因型为AA、Aa的植株分别为90%、9%,它们能够正常繁殖,但基因型为aa植株不能产生卵细胞,能产生花粉。问该种群自由交配一代后,具有正常繁殖能力的植株占 。
科研人员为了探究吲哚丁酸(IBA)的不同使用方法和浓度对蓝莓组培苗生根的影响,开展了相关的实验研究。具体方法如下:
①选用生长良好、生理状态相似的蓝莓苗,剪切成2.5cm单苗段备用。
②采用不同的处理方法,对制备好的单苗段进行处理。方法I是将IBA预先添加到基本培养基中,形成含不同IBA浓度的培养基,再将单苗段接种到相应培养基上。方法II是将单苗段置于不同浓度的IBA溶液中沾蘸5s,再接种到基本培养基中。
③培养至12d、18d和30d,统计生根率,记录的数据如下表。
方法 |
组别 |
IBA浓度(mg/L) |
12d生根率(%) |
18d生根率(%) |
30d生根率(%) |
Ⅰ |
1 |
0 |
O |
1 |
1 |
2 |
0.O5 |
O |
20 |
74 |
|
3 |
0.1 |
O |
12 |
50 |
|
4 |
0.2 |
O |
l1 |
48 |
|
5 |
0.5 |
0 |
10 |
47 |
|
Ⅱ |
6 |
0 |
0 |
1 |
1 |
7 |
200 |
70 |
100 |
100 |
|
8 |
500 |
4 |
90 |
91 |
|
9 |
1000 |
0 |
87 |
88 |
(1)在本实验中,每组别都要选取多根单苗段进行实验的目的是 。
(2)在方法Ⅰ中,IBA浓度为0.5 mg/L时,对诱导蓝莓生根起 作用。若需进一步确定在培养基中添加IBA的最适浓度,则实验设计的思路是 。
(3)使用IBA诱导蓝莓单苗段生根时,采用方法 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)更好,原因是使用该处理方法时,在 、 等方面都具有明显的优势。
(4)有人提出单苗段生根可能需要光照,为此设计了如下实验进行探究:
①将用适宜浓度IBA溶液处理过的单苗段随机均分为甲、乙两组,分别接种到基本培养基中。
②甲组置于光照条件下培养,乙组 。
③培养一段时间后,分别统计 。
④分析实验结果并得出结论。
科学家发现G基因可能与肥胖的产生有关,某研究用高脂肪食物喂养G基因缺失小鼠和正常小鼠8周后,发现基因缺失小鼠的体重明显大于正常小鼠,测量两种小鼠的能量消耗,结果见下图,请据图分析:
(1)G基因缺失导致小鼠肥胖的原因之一是______________________________________。
(2)人们发现G基因在下丘脑中表达。G基因缺失会使下丘脑“摄食中枢”的兴奋性增加,进而减少下丘脑细胞分泌________激素和促肾上腺皮质激素释放激素,此变化通过垂体,将减弱__________和肾上腺皮质两种靶腺的活动,从而影响动物体内的能量消耗。
(3)肥胖可能导致糖尿病,为了研究新药T对糖尿病的疗效,需要创建糖尿病动物模型。科学研究中常用药物S创建糖尿病动物模型。给甲、乙、丙、丁4组大鼠注射药物S,下图显示各组大鼠进食后血糖浓度的变化,虚线表示基础血糖值。则图中_______组能用于研究新药T疗效。
(4)分别让糖尿病大鼠服用新药T或另外一种治疗糖尿病的药物P后,测定空腹血糖浓度、肝糖原含量、血液总胆固醇浓度和低密度脂蛋白受体表达量(低密度脂蛋白受体存在于组织细胞表面,可与低密度脂蛋白结合,参与血脂运输)。数据见下图。图中N表示正常大鼠、M表示无药物处理的糖尿病大鼠、T表示新药T处理的糖尿病大鼠、P表示药物P处理的糖尿病大鼠。*表示与正常大鼠相比有显著差异,#表示与糖尿病大鼠相比有显著差异。利用图中的数据,针对新药T调节糖尿病大鼠血糖和血脂的机制分别做出分析
①糖尿病大鼠服用新药T后空腹血糖浓度和肝糖原含量分别发生_________________的变化,说明新药T可以_____________________方式调节血糖水平。
②糖尿病大鼠服用新药T后总胆固醇含量和低密度脂蛋白受体的表达量分别发生_____________的变化,说明新药T可通过____________________________方式降低血脂的含量。
(7分)氢是一种清洁能源。莱茵衣藻能利用光能将H2O分解成[H]和O2,[H]可参与暗反应,低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高,使[H]转变为氢气。
(1)莱茵衣藻捕获光能的场所在叶绿体的________。
(2)CCCP(一种化学物质)能抑制莱茵衣藻的光合作用,诱导其产氢。已知缺硫也能抑制莱茵衣藻的光合作用。为探究缺硫对莱茵衣藻产氢的影响,设完全培养液(A组)和缺硫培养液(B组),在特定条件下培养莱茵衣藻,一定时间后检测产氢总量。
实验结果:B组>A组,说明缺硫对莱茵衣藻产氢有________作用。
为探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系,则需增设两实验组,其培养液为_________________和_________________。
(3)产氢会导致莱茵衣藻生长不良,请从光合作用物质转化的角度分析其原因_________________________________________________________。
(4)在自然条件下,莱茵衣藻几乎不产氢的原因是______________,因此可通过筛选高耐氧产氢藻株以提高莱茵衣藻产氢量。
栉毛虫和大草履虫是池塘中常见的两种动物,现利用它们进行种间关系的研究。实验分两组,每组都以小麦浸出液作为培养基,并进行定期更新。其中甲组将它们先后加入培养管中,实验结果如图A所示;与甲组不同,乙组在培养过程中,每隔相同一段时间在培养管中加入一只大草履虫和一只栉毛虫,结果如图B所示。回答下列问题:
(1)综合两组实验结果可知,栉毛虫和大草履虫的种间关系是 。
(2)由图A可知,甲组实验中先加入培养管的是 。甲组实验过程中,与栉毛虫相比大草履虫的数量变化特点是 ,栉毛虫最终因 而全部死亡。
(3)分析图B中种群数量的特征可知,乙组实验模拟了 对种间关系的影响,结果显示两种群数量之间呈现 (填“周期性”或“不规则”)波动。
科学家将人的胰岛素基因与质粒重组后,导入牛的受精卵,并成功从牛奶中提取到了人胰岛素。回答下列相关问题:
(1)获取目的基因的主要途径包括直接提取和 。
(2)在构建基因表达载体的过程中,目的基因和质粒用同一种 进行切割。
(3)在将基因表达载体导入牛的受精卵的过程中,常采用 法,若将基因表达载体导入大肠杆菌细胞中,则通常采用 溶液处理大肠杆菌,使其成为 细胞。
(4)为了得到较多的卵细胞,可以对受体母牛注射适宜剂量的 ;利用获能的精子进行体外受精,经过细胞培养至 期,最后进行 移植,最终获得“符合要求的个体”,具体是指 。