中国水仙是传统观赏花卉,由于其高度不育,只能进行无性繁殖,因而品种稀少。 为了探究中国水仙只开花不结实的原因,有研究者开展了染色体核型分析实验,先制作了临时装片进行镜检、拍照,再对照片中的染色体进行计数、归类、排列,主要步骤如下:
请回答下列问题:
(1)选取新生根尖作为实验材料的主要原因是。
(2)实验过程中用1解离的目的是。
(3)该实验采用卡宝品红作为染色剂,与卡宝品红具有相似作用的试剂有(填序号)。
①双缩脲试剂 ②醋酸洋红液 ③龙胆紫溶液 ④秋水仙素溶液
(4)镜检时,应不断移动装片,以寻找处于期且染色体的细胞进行拍照。
(5)由右上图核型分析结果,得出推论:中国水仙只开花不结实的原因是。
(6)为了进一步验证上述推论,可以优先选用(填序号)作为实验材料进行显微观察。
①花萼 ②花瓣 ③ 雌蕊 ④ 花药 ⑤ 花芽
I.下图表示叶片的光合作用强度与植物周围空气中的CO2浓度的关系,ce段是增大了光照强度后测得的曲线。请回答:
(1)影响图中曲线ab段和bc段叶片光合作用强度的主要环境因素分别是_____和_____。
(2)如在e点后再次增大光照强度,则曲线能否持续上升?_____,原因是____________________。
(3)为提高农作物的产量,除提高光合作用效率外,还需提高作物的抗寒抗逆性。研究发现在某些深海鱼中存在抗冻蛋白基因afp,对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值,通过基因工程可以将抗冻蛋白基因afp导入植物细胞从而提高抗寒能力。该基因工程的核心步骤是__________,利用_____技术可以获得大量目的基因。将目的基因导入植物细胞最常采用的方法是__________。
II.下表是某研究学习小组调查土壤中螨虫、姒妇和线虫与某化工厂重金属铬污染的相关性结果,请根据表中信息回答:
采样位点距化工厂的距离(km) |
0.01 |
1 |
10 |
30(远郊农用) |
铬浓度(mg/kg) |
0.25 |
0.21 |
0.12 |
0.08 |
螨虫密度(个/m2) |
16480 |
2265 |
1047 |
1069 |
鼠妇密度(个/m2) |
43 |
687 |
2012 |
2687 |
线虫密度(个/m2) |
36 |
750 |
1980 |
2490 |
(1)土壤中动物密度调查一般不能采用标志重捕法,常采用取样器采集土样计算土壤动物的数量。理由是__________________________________________________。
(2)螨虫密度通常可作为土壤铬污染的指标,原因是______________________________。
(3)铬污染会降低土壤动物类群数和个体总数,但各种土壤动物在数量上有明显的差异,其原因是不同的土壤动物具有_______________。过度的铬污染会使土壤丧失生产能力,原因是:当外来干扰超过生态系统的_______________时,会导致系统稳定性(稳态)的破坏,甚至会引发系统的崩溃。
I.2009年诺贝尔生理学或医学奖授予因发现端粒和端粒酶如何保护染色体的三位学者。端粒是真核细胞内染色体末端的DNA重复片断,功能是完成染色体末端的复制,防止染色体融合、重组和降解。它们在细胞分裂时不能被完全复制,因而随分裂次数的增加而缩短,除非有端粒酶的存在。端粒酶主要成分是RNA和蛋白质,其含有引物特异识别位点,能以自身RNA为模板,合成端粒DNA并加到染色体末端,使端粒延长,从而延长细胞的寿命甚至使其水生化。研究表明:如果细胞中不存在端粒酶的活性,染色体将随每次分裂而变得越来越短,而且由于细胞的后代因必需基因的丢失,最终死亡。
(1)染色体末端发生错误融合属于染色体结构变异中的______,结果使染色体上基因的__________发生改变。
(2)端粒酶中,蛋白质成分的功能类似于______酶。
(3)如果正常体细胞中不存在端粒酶的活性,你认为新复制出的DNA与亲代DNA完全相同吗?____________。体外培养正常成纤维细胞,细胞中的端粒长度与细胞增殖细胞力呈______(正相交、负相关)关系。
(4)从上述材料分析可知,正常体细胞不断走向衰老的原因是__________________。
(5)科学家发现精子中的端粒长度与受试者的年龄无关,这是因为精子细胞中__________能正常表达,使______保持一定的长度。
II.某种植物的花色受两对基因(A—a,B—b)的支配,这两地基因位于非同源染色体上。其表现型和基因型的对应关系如下表,请回答:
基因型 |
A_B_ (A和B同时存在) |
A_bb(A存在,B不存在) |
aaB_或aabb(A不存在) |
表现型 |
紫花 |
红花 |
白花 |
(1)基因型为aaBB的白花植株与Aabb的红花植株杂交,F1的表现型为______;F1自交,F2的表现型的分离比为____________。
(2)基因型为______的红花植株与基因型为______的白花植株杂交,后代全为红花。
玉米是一种重要的粮食作物。自然情况下,正常的玉米植株是雌雄同株异花的植物。请分析回答下列有关的问题:
(1)我国是玉米螟的多发区,而普通玉米植株的抗虫能力较低,每年因玉米螟造成的损
失高达产量的5%左右。上个世纪末,育种科学家利用土壤农杆菌介导法成功地将苏云金
杆菌杀虫结晶蛋白基因(即“抗虫基因”)导人了玉米体细胞中。
①苏云金杆菌的抗虫基因由两个区段组成,其中RNA聚合酶能识别并结合的位点存
在于_________区段。与苏云金杆菌的抗虫基因相比,玉米细胞基因结构的主要特点是_____________________。
②科学家获得抗虫基因后,将其与土壤农杆菌的质粒结合形成重组质粒,这一过程必需
的工具酶有_______________。
③若经检测发现:受体细胞始终没有合成杀虫结晶蛋白(即抗虫蛋白),能否据此判定抗
虫基因未能成功导入这些受体细胞?为什么? _______________________________________。
④抗虫基因成功导入玉米体细胞后,还需利用______技术获得转基因植株,
该技术的理论基础是______。
(2)玉米植株的性别由两对基因(B、b和T、t)控制,这两对基因分别位于两对同源染色
体上。玉米植株的基因型与性别的对应关系如下表:
①基因T的表达包括转录和___两个阶段,在后一阶段中,______能特异性地识别并转运氨基酸。
②选择多株基因型相同的雄株作父本,多株基因型相同的雌株作母本,杂交后代植株的
性别仅有雄株和雌株两种,且比例各占50%,则亲本植株的基因型为______。
③将基因型为RhTt的玉米植株去雄后,授以bbTt玉米植株的花粉,杂交得到的后代
植株的性别及比例为_____________________。
④让基因型为BbTt的玉米植株作亲本,自交得到F1代,让F1代植株中的雄株和雌株
玉米杂交,则产生的F2代中雌性玉米植株占的比例为______。
(3)某同学用纯合有色饱满籽粒的玉米与无色皱缩籽粒的玉米杂交,F1全部表现为有
色饱满。F1自交后,F2代的性状表现及比例为:有色饱满73%,有色皱缩2%,无色饱满2%,无色皱缩23%。(实验条件与操作均符合要求,后代数量足够多)
该同学据此判断,上述两对性状的遗传不符合基因的自由组合定律,其依据是__________________。若欲进一步验证这一判断,最好选择表现型为______的玉米与F1植株杂交。预测结果是____________。
②F1自交后,F2代产生了少量的有色皱缩和无色饱满玉米,从减数分裂的角度分析出
现这一现象的细胞学原因________________________。
酵母菌群体生长状况可用660nm光吸收量来表示,培养液中菌体越多(不包括死亡个体),光吸收量越高,光吸收量和酵母菌干重之间的关系如下左图所示。为了验证恒定容积液体培养基中酵母菌的群体生长规律,某小组在一个装有0.5 L葡萄糖溶液的锥形瓶中进行了酵母菌的培养实验,实验结果如下右图所示。请分析回答下列问题:
(1)培养至第8 h后,酵母菌种群开始进入___期。培养至第24 h时,锥形瓶中酵
母菌的干重为___g。
(2)培养至第___h之后,酵母菌种群将进入衰亡期。在生产实践中,为了提高酒精的产量,应该延长___期,常采用___法进行培养。
(3)为使以上实验方案更科学严密、数据更准确,上述实验方案还应作怎样的完善? ___________________________
某科研小组利用下图所示装置对某种农作物的部分代谢过程进行研究(其中溶液可为植物提供
),请据图回答下列问题。
(1)为确保植物从培养液中能较长时期正常吸收水分和无机盐,实验过程中应适时向培养液中_________并且___。若将完全培养液换成缺镁的培养液,则该植株的新叶可从___处获得所需镁元素。
(2)若将装置中的1%溶液换成等量的1%NaOH溶液,则在开始的短暂时间内,植物叶绿体中
相对含量的变化趋势是___。
(3)显微镜下观察该植物叶的横切片,发现其维管束鞘细胞内含有叶绿体,若用同位素标记装置中的
溶液,则在光合作用过程中
首先出现在___化合物中。
(4)科研小组将该农作物移栽到大田中建立起一个农田生态系统后,研究发现其叶面积
指数(叶面积指数是指单位土地面积上植物叶面积的数量,叶面积指数越大,表示植物叶片
交错程度越大)与光合作用实际量、干物质量(有机物积累量)之间的关系如下图。
①图中阴影部分的变化趋势说明_____________________。
②叶面积指数达到___以后,植物的光能利用率不再增加,原因是部分叶片的光合作用受到限制,其主要的限制因素是______和______。
③合理密植可以提高农作物单位面积的产量,据图推知种植该农作物时选择叶面积指数为___左右比较合理。