研究表明干细胞中c–Myc(原癌基因)、KIf4(抑癌基因)、Sox2和Oct-3/4等基因处于活跃表达状态,Oct-3/4的精确表达对于维持干细胞的正常自我更新是至关重要的。2006年,科学家Takahashi和Yamanaka利用逆转录病毒将Oct-3/4、Sox2、c-Myc和Klf4四个关键基因导入高度分化的体细胞内,让其重新变成一个多功能iPS细胞,命名为“诱导多能干细胞”(如图所示)。请分析回答:
(1)Oct-3/4基因在高度分化的细胞中是否存在? 。依据上图所示的原理,细胞凋亡是图中 等基因控制的编程性死亡。
(2)研究人员利用小鼠体细胞诱导形成的iPS细胞,进一步诱导又获得了心肌细胞、血管平滑肌细胞等多种组织细胞,iPS细胞的这种变化过程称作 。
(3)科研人员将四个关键基因导入高度分化的体细胞内,让其重新变成一个多功能iPS细胞,应用了 技术,其原理是 。
(4)另一项研究得知,癌细胞和正常分化细胞在有氧条件下产生的ATP总量没有明显差异,但癌细胞从内环境中摄取并用于细胞呼吸的葡萄糖是正常细胞的若干倍。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖的部分代谢过程,据图分析回答问题:
图中A代表细胞膜上的________。葡萄糖进入癌细胞后可通过形成五碳糖进而合成________作为DNA复制的原料。与正常细胞相比,①~④过程在癌细胞中明显增强的有________(填编号)。若要研制药物来抑制癌症患者细胞中的异常代谢途径,图中的过程________(填编号)不宜选为作用位点。
如图表示叶面积指数与呼吸量、干物质产量(有机物积累量)和光合作用实际量的关系(叶面积指数是指单位土地面积上植物叶面积的数量,此值越大,表示植物叶片交错程度越大)。图中光合作用实际量、干物质产量及呼吸量的单位是g/m2·h,据图回答。(8分)
(1) 图中阴影部分表示。
(2) 干物质量曲线说明。
(3) 干物质量低于光合作用实际的原因是。
(4) 叶面积指数达到某值以后,光合作用实际量不会随叶面积指数增加而增加,原因是
。
请完成以下设计实验,验证根的向重力性和茎的背重力性。(9分)
(1) 原理分析
重力→→→
→
(2)实验设计
设计方案:
对照:四粒种子之间
单一变量:胚根尖端
(3)注意事项
① 选取粒大、饱满、大小基本一致的玉米种子,做到材料的,并浸泡以使其萌发出胚根。
② 材料处理的可对照性,玉米粒分别位于上下左右四个位置,使其胚根朝向培养皿中央。
在生态系统中,生产者通过光合作用固定的能量称为总初级生产量。生产者固定的能量一部分被自己呼吸作用消耗掉,剩下的可用于生长、发育和繁殖,这部分能量称为净初级生产量。下表列出四个生态系统中总初级生产量与总入射日光量、生产者呼吸消耗量与总初级生产量的比值。
玉米田 |
荒地 |
Meadota湖 |
Ceder Bog湖 |
|
总初级生产量/总入射日光量 |
1.6% |
1.2% |
0.4% |
0.1% |
生产者呼吸消耗/总初级生产量 |
23.4% |
15.1% |
22.3% |
21.0% |
(1)四个生态系统中,光能利用率最高的是,总初级生产量转化为净初级生产量比例最高的
生态系统是。
(2)下图表示一个相对稳定的生态系统中四个种群和分解者的能量相对值。请绘制由甲、乙、丙、丁四个种群形成的食物网简图。
(3)在答题纸相应图中用箭头和文字补充完成能量流经丙种群的情况。
铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白,铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列,能与铁调节蛋白发生特异性结合,阻遏铁蛋白的合成。Fe3+浓度低时,铁调节蛋白质与铁应答元件结合干扰了核糖体与mRNA的结合和移动,从而抑制了翻译的起始;(如下图所示)。据图分析回答下列问题:
(1)图中天冬氨酸的密码子是,基因中决定铁蛋白“…—甘—天—色—…”的碱基序列为
(2)当Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于,核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合,沿mRNA移动,遇到起始密码后开始翻译。
(3)若指导铁蛋白合成的mRNA的碱基数为N,则铁蛋白个氨基酸组成。
A.等于3N B.大于3N C.等于1/3 N D.小于1/3 N
(4)若要改造铁蛋白分子,将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG),可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,即,该种改变在育种上称为。
乙酰胆碱(Ach)是一种神经递质,为了研究神经细胞里乙酰胆碱(Ach)的含量与神经细胞信息传递之间的关系,实验人员设计了以下实验:在图乙A处注入不同浓度的Ach,B处给予恒定刺激,C、D处分别为测量点。(轴突中已除去了原有的突触小泡)。图甲是图乙中E处的放大。
(1)写出图甲中标号所指的名称:③; ④; ⑦。
(2)下表为注入不同浓度的Ach,刺激B点后,C、D两处感受信号所用的时间。请分析回答:
Ach浓度(mmol/ml) |
C处(ms) |
D处(ms) |
0.1 |
5.00 |
5.56 |
0.2 |
5.00 |
5.48 |
0.3 |
5.00 |
5.31 |
①C处数据说明了。
②D处数据说明了。
(3)在轴突中除去原有突触小泡的目的是。
(4)若在C和D两点的细胞膜表面安放电极,中间接记录仪,当信号在神经细胞间传导时,检测到的结果是()