尼古丁是香烟的主要成分之一,研究表明尼古丁会增加人体细胞对胰岛素的敏感性,增强胰岛素对血糖的调节效力。现根据血糖浓度与胰岛素浓度的相互调节关系,提供以下两种验证实验的思路,请予以补充完成。
实验材料与仪器:实验鼠若干,生理盐水,尼古丁溶液,胰岛素溶液,葡萄糖溶液,血糖浓度测定仪,胰岛素浓度测定仪,注射器,计时器等。(提示:给药的方法和剂量、实验指标检测的具体操作均不作要求)
(1)糖耐量实验:
①分组处理:将实验鼠随机均分为甲、乙两组,甲组每天注射一定量的尼古丁溶液,乙组每天注射 作为对照,在相同且适宜条件下饲养(3周后,再进行敏感度检测)。
②敏感度检测: 。然后,给各鼠注射 ,并立即开始计时。1小时内每隔15分钟测定两组鼠胰岛素浓度一次。实验结果如右图所示。
③推测:吸烟人群胰岛素浓度普遍 (高于/低于)非吸烟人群。
(2)胰岛素耐量实验:实验思路与糖耐量实验基本相同。给两组鼠注射等量胰岛素溶液,2小时内每隔30分钟测定各鼠的 ,最后统计分析。请预测实验结果(用坐标曲线图表示)。
果蝇的体细胞中含有4对同源染色体。Ⅰ号染色体是性染色体,Ⅱ号染色体上有粉红眼基因r,Ⅲ号染色体上有黑体基因e,短腿基因t位置不明。现有一雌性黑体粉红眼短腿(eerrtt)果蝇与雄性纯合野生型(显性)果蝇杂交,再让F1雄性个体进行测交,子代表现型如下表(未列出的性状表现与野生型的性状表现相同)。
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野生 型 |
只有 黑体 |
只有粉红眼 |
只有 短腿 |
黑体粉红眼 |
粉红眼 短腿 |
黑体 短腿 |
黑体粉红眼短腿 |
雄性 |
25 |
26 |
25 |
27 |
27 |
23 |
26 |
25 |
雌性 |
26 |
24 |
28 |
25 |
26 |
25 |
25 |
24 |
(1)果蝇的体色与眼色的遗传符合孟德尔的定律。短腿基因最可能位于号染色体上。若让F1雌性个体进行测交,与上表比较,子代性状及分离比(会/不会)发生改变。
(2)任取两只雌、雄果蝇杂交,如果子代中灰体(E)粉红眼短腿个体的比例是3/16,则这两只果蝇共有种杂交组合(不考虑正、反交),其中基因型不同的组合分别是。
(3)假如果蝇卷翅基因A是Ⅲ号染色体上的一个显性突变基因,其等位基因a控制野生型翅型。若卷翅基因A纯合时致死,研究者又发现了Ⅲ号染色体上的另一纯合致死基因B,从而得到“平衡致死系”果蝇,其基因与染色体关系如图甲。该品系的雌雄果蝇互交(不考虑交叉互换和基因突变),其子代中杂合子的概率是;子代与亲代相比,子代A基因的频率(上升/下降/不变)。
(4)欲检测野生型果蝇的一条Ⅲ号染色体上是否出现决定新性状的隐性突变基因,可以利用“平衡致死系”果蝇,通过杂交实验(不考虑其他变异)来完成:让“平衡致死系”果蝇乙(♀)与待检野生型果蝇丙(♂)杂交;从F1中选出卷翅果蝇,雌雄卷翅果蝇随机交配;观察统计F2代的表现型及比例。
①若F2代的表现型及比例为,则说明待检野生型果蝇的Ⅲ号染色体上没有决定新性状的隐性突变基因。
②若F2代的表现型及比例为,则说明待检野生型果蝇的Ⅲ号染色体上有决定新性状的隐性突变基因。
请根据下列图表,回答有关种群和生态方面的问题。
(1)为研究酵母菌种群密度的动态变化,某同学按表甲所列条件进行了A、B、C、D 4组实验,用1000mL锥形瓶作为培养器皿,棉塞封口,在25℃下静置培养,其他实验条件均相同,定时用血球计数板计数。根据实验结果绘出的酵母菌种群密度变化曲线如图乙。图乙中曲线①、②、③分别是甲中组的结果。B组和A组的实验结果不同的原因是B组。该同学在某一时刻提取部分样液,并将样液稀释5倍,采用血细胞计数板(规格为1mm×1mm×0.1mm)计数,观察到的计数室中酵母菌细胞分布如图丙,则此时该样液的细胞密度为个/mL。
(2)图丁是某农田生态系统模式图,数字代表能量数值,单位是J/(cm2·y)。该生态系统的成分中不属于生物群落的是_________(填字母),图示的过程直接揭示了生态系统的主要功能是。
(3)若生产者固定的能量是1000J/(cm2·y),则B固定的能量中用于自身生长发育繁殖的能量是J/(cm2·y)。此农田生态系统弃耕以后发生的演替是,在此过程中其恢复力稳定性将降低。
图甲为菠萝叶肉细胞内的部分代谢示意图,其以气孔白天关闭,晚上开放的特殊方式适应干旱环境。
(1)图甲所示,PEP、OAA、RuBP、PGA、C为菠萝叶肉细胞内的部分相关代谢物质,能参与CO2固定的有,推测C是。
(2)干旱条件下,菠萝细胞白天产生CO2的具体部位是;菠萝细胞夜间pH下降,原因是(写出2点)。
(3)以测定CO2吸收速率与释放速率为指标,探究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响,结果如下表所示。
温度/℃ |
5 |
10 |
20 |
25 |
30 |
35 |
光照条件下CO2吸收速率/(mg﹒h-1) |
1 |
1.8 |
3.2 |
3.7 |
3.5 |
3 |
黑暗条件下CO2释放速率/(mg﹒h-1) |
0.5 |
0.75 |
1 |
2.3 |
3 |
3.5 |
①温度在25~30℃间光合作用制造的有机物总量逐渐(增加/减少)。假设细胞呼吸昼夜不变,植物在30℃时,一昼夜中给植物光照14h,则一昼夜净吸收CO2的量为mg。
②将该植物置于较弱光照下一段时间后取其叶片进行色素分离,与适宜光照下分离的色素带进行比较,发现弱光下滤纸条下端两条色素带明显加宽,推测该植物可通过以增强对弱光的适应能力。同一植株的底部叶片呼吸作用强度比顶部叶片弱,其内部原因最可能是。
回答下列有关生命活动调节的问题。
(1)图甲中肾素是肾小球某些细胞分泌的一种酶,能将血浆中的血管紧张素原转变成血管紧张素,血管紧张素能刺激肾上腺合成并分泌醛固酮,醛固酮可以促进肾小管对Na+的重吸收。
通过图甲分析,临床上若病人大量失血导致血压下降,血液中血管紧张素含量将。原发性醛固酮增多症病人会表现为血压升高,原因是,导致血浆渗透压升高,引起含量升高,肾小管、集合管重吸收水增多,最终导致血容量增加。
(2)正常人体内有一种由肥胖基因编码的多肽类激素(瘦素),可参与糖、脂肪及能量代谢的调节,使体重减轻。瘦素受体基因突变导致体重,此时血浆中瘦素含量最可能(偏高/偏低/正常)。实验表明瘦素还能作用于下丘脑的相关神经元调节摄食行为,其作用过程如图乙。图中共有条反射弧,若c神经元释放的神经递质引起突触后膜抑制,则突触后膜接受这种递质后的内外膜电位是。
(3)环境激素是指由于人类的生产和生活活动而排放到周围环境中的某些化学物质。研究表明环境激素可沿着传递进入人体,被靶细胞接受后干扰精子生成,从而使人的生育能力降低。有的环境激素可使精子DNA分子发生断裂和DNA片段丢失,使精子出现(填变异类型),造成精子畸形率升高。
科学家仅使用小分子化合物的组合对体细胞进行处理,成功地将已高度分化的小鼠成纤维上皮细胞诱导成多潜能干细胞,并将其命名为化学诱导的多潜能干细胞(GiPS细胞)。下图是利用GiPS细胞对镰刀型细胞贫血症小鼠进行基因治疗的技术流程:
请据图回答:
(1)过程①中,在培养液中加入___________使上皮组织细胞彼此分散,若用传代培养的细胞应不超过10代,以保证细胞的________________不发生变化。
(2)科学家用小分子化合物的组合对小鼠成纤维上皮细胞进行处理,促使已经__________的成纤维上皮细胞“重新编程”产生GiPS细胞,这些GiPS细胞与囊胚中__________细胞性质相同。
(3)过程③中,导入的重组质粒中调控目的基因表达的组件是______________,____________的作用是鉴别和筛选含有目的基因的受体细胞。
(4)若利用GiPS细胞诱导分化形成______________,再经_________________技术,可较容易得到高等动物的体细胞克隆个体。
(5)GiPS细胞经过体外诱导分化,可以培育出人造组织器官。图中培育的骨髓造血干细胞移植回该小鼠体内与异体骨髓造血干细胞移植相比,最大的优点是__________________。