马铃薯是种植广泛的农作物,病毒侵染后导致产量大幅下降,培育脱毒和抗毒的马铃薯品种是提高产量的有效方法。请分析并回答。
(1)马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒,因此可将马铃薯茎尖接种在培养基中,培养基中添加生长素和细胞分裂素,诱导离体细胞经过________完成组织培养过程,从而形成脱毒苗。此过程说明植物细胞具有________。
(2)为获得抗病毒的马铃薯植株,往往采用转基因技术,将病毒复制酶基因转移到马铃薯体内。其过程大致如下图所示。
上述过程中,将目的基因导入马铃薯细胞使用了________法。该方法先将目的基因插入到农杆菌Ti质粒的T-DNA上,然后通过农杆菌的转化作用,使目的基因进入植物细胞并插入到植物细胞的染色体DNA上。导入农杆菌时,首先要构建基因表达载体,这里需要的工具酶有________________,还要用________处理土壤农杆菌,使之转变为感受态,然后将它们在缓冲液中混合培养以完成转化过程。该转基因马铃薯产生的配子中________(填“一定”或“不一定”)含有目的基因。
某科研小组以水稻为研究对象,在盆栽条件下,利用人工气候室、CO2测定仪等进行了甲、乙两个实验研究工作,结果如甲、乙下图所示。丙图为某成员绘制的水稻叶肉细胞内的部分结构及相关的代谢过程,请据图分析回答:
(1)从甲图结果可知,甲实验的目的是。
(2)科研小组进行甲实验过程中测定光合速率每天选定8:30-11:30这一时间段是为了控制
等无关变量,可以减少实验误差的措施有。
(3)乙图中M点表示的生物学意义是。在M点时,可以发生丙图中的哪些过程?_____(用丙图中字母表示)。在40℃~60 ℃范围内,随着温度上升,呼吸作用和光合作用的变化速率不同,其主要原因是 _。
(4)在农业生产中,可通过转基因技术将某种光合酶基因导入水稻而使光合能力增强,从而提高农作物产量,检测转基因水稻的染色体DNA上是否插入了光合酶基因的技术是 ________
玉米籽粒的颜色有紫色、黄色和白色三种,味道有甜味和非甜昧两种。某研究所科研人员做了一系列的杂交实验,结果如下表。请分析回答有关问题:
(1)若第五组实验的籽粒颜色及比例为紫色:黄色:白色=12:3:1,则F1紫色籽粒的基因型有种,F1中所有黄色籽粒的玉米自交,后代中白色籽粒的比例应是.
(2)若只研究黄色和白色玉米籽粒颜色的遗传,发现黄色基因T与白色基因t是位于9号染色体上的一对等位基因(含有异常9号染色体的花粉不能参与受精作用)。现有基因型为Tt的黄色籽粒植株A,其细胞中9号染色体有一条异常。
①为了确定植株A的T基因位于正常染色体还是异常染色体上,让其进行自交产生F1。如果则说明T基因位于异常染色体上。
②以植株A为父本,正常的白色籽粒植株为母本杂交产生的F1中,发现了一株黄色籽粒植株B,其9号染色体上基因组成为Ttt,且T位于异常染色体上。该植株的出现可能是由于造成的。
③若②中的植株B在减数第一次分裂过程中3条9号染色体会随机地移向细胞两极并最终形成含l条和2条9号染色体的配子,那么以植株B为父本进行测交,后代中得到的含异常染色体的植株占。
(3)科研人员将纯合甜昧和纯合非甜味玉米间行种植,如下图所示,且雌蕊接受同株和异株花粉的机会相等。请通过分析各行玉米的种子性状,判断甜味和非甜味的显隐性关系。
①A、C行的植株种子是,B、D行的植株种子是,则甜味是显性。
②若A、C行的植株种子是,B、D行的植株种子是,则非甜味是显性。
(4)若(3)中非甜昧是显性,现将B行植株的种子发育成的新个体(F1)进行随机交配,则所得种子的甜味与非甜味比例是。
(12分)选取某植物幼苗进行了无土栽培实验,右下图为该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线图,请分析回答相关问题:
(1)A点时叶肉细胞中O2的移动方向是。研究者用含 的葡萄糖追踪根细胞有氧呼吸中的氧原子,其转移途径是。
(2)据图分析,光合酶对温度的敏感度比呼吸酶对温度的敏感度,温室栽培该植物,为获得最大经济效益,应控制的最低温度为℃。
(3)图中点光合作用制造的有机物是呼吸作用消耗有机物的两倍。
(4)研究者分别用12%的氧气和22%的氧气对两组幼苗的根系进行持续供氧。一段时间后,测得用12%的氧气处理植株的干重显著低于另一组,原因是。
(5)为了探究不同条件对植物光合速率和呼吸速率的影响,用8株各有20片叶片、大小长势相似的某盆栽植株,分别放在密闭的玻璃容器中,在不同条件下利用传感器定时测定密闭容器中二氧化碳的含量。实验结果统计如下表:
(注:“+”表示环境中二氧化碳增加;“一”表示环境中二氧化碳减少)
①编号为2、4、6、8的装置可构成一个相对独立的实验组合,该实验组合的目的是探究。由表可知,植物呼吸作用和光合作用最强的分别是第编号组实验。
②在编号为1的装置中,叶肉细胞叶绿体中ATP的移动方向是。
③现有一株某植物的叶黄素缺失突变体,将其叶片进行了红光照射光吸收测定,与正常叶片相比,实验结果是光吸收差异(“不”或“非常”)显著。
研究者发现,人体鼻腔中的嗅觉细胞(又称嗅觉神经元)产生了特化结构——纤毛,这些纤毛表面存在蛋白A,该蛋白能和具有挥发性的有机物结合。
(1)产生嗅觉的反射弧中嗅觉细胞属于。嗅觉神经元特化产生的纤毛是一种细胞突起,该种突起属于嗅觉神经元的。为嗅觉神经元产生兴奋供能的细胞结构主要是。
(2)研究者只针对嗅觉细胞进行研究,很快就找到了控制蛋白A的所有基因。这样做明显缩小了研究范围,因为嗅觉细胞已经发生,控制蛋白A的基因会在这些细胞中,从而产生不同种类的嗅觉细胞。
(3)研究者发现人类能够辨别的气味约1万种,蛋白A却仅有1000种,控制蛋白A的基因在每个嗅觉细胞只表达一种。由此推测,蛋白A作为细胞膜上的可与挥发性有机物结合,它们需要才能共同识别某一种气味,产生兴奋,传到高级神经中枢,从而使人类对多种多样的气味形成不同的嗅觉。
(4)嗅上皮是由嗅觉细胞组成的,狗的嗅上皮总面积约为人体嗅上皮总面积的34倍,由此可知,狗比人类嗅觉灵敏度高的原因可能是。
蚯蚓是森林中的土壤动物之一,主要以植物的枯枝败叶为食。为探究蚯蚓对森林凋落物的作用,研究者做了如下实验。
(1)森林生态系统中的各种生物称为。从生态系统的成分角度看,蚯蚓属于,从生态系统的功能角度看,蚯蚓的行为促进了。
(2)研究者选择4个树种的叶片做了不同处理,于6~9月进行了室外实验。每种叶片置于两个盆中,与土壤混合均匀,将数目相等的蚯蚓置于其中饲养,统计蚯蚓的食物消耗量,结果如下表。
单位体重蚯蚓日平均食物消耗量(mg/(g﹒d))
不同处理 |
蒙古栎 |
杨 |
红松 |
白桦 |
未分解叶 |
2.44 |
5.94 |
4.79 |
7.30 |
半分解叶 |
7.20 |
9.42 |
8.71 |
5.23 |
①验所选择蚯蚓生长状况基本一致,其目的是。为了排除土壤中原有动物和微生物对实验的影响,应该在实验前对土壤进行处理。
②据表分析,蚯蚓对半分解叶的消耗量明显未分解叶的消耗量,在不同叶片中,对最为喜好。由此说明是影响蚯蚓摄食偏好的主要因素。
(3)依据上述实验分析,若在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树,有利于增加的数量和种类,增加整个生态系统的。