玉米为一年生植物。某农场种植的H品种玉米自交后代中,发现了叶片颜色为黄绿色的变异植株。此变异植株因光合作用不足,在开花前死亡。请分析回答:
(1)有研究者提出:玉米叶片为黄绿色的原因是叶绿素含量减少。取等质量的黄绿色叶片和正常的绿色叶片,分别加入 作为提取液,研磨、过滤得到滤液;再用纸层析法分离滤液中的色素。若黄绿色叶片色素分离的实验结果如下图中的 (填“甲”或“乙”)所示,则说明上述假设成立。
(2)研究者对上述变异有两种假设:
假设1:与叶绿素合成相关的酶的基因(M基因)发生了基因突变;
假设2:叶片黄绿色是由于“含M基因”的染色体片段丢失所致。
研究者让H品种玉米进行单株自交,其中某株玉米所结种子再种植,子一代中叶片黄绿色有125株,叶片绿色有335株。
①上述性状分离结果可用假设 解释。假设2所述的变异属于 变异。
②若假设1成立,则叶片黄绿色变异为 (填“显性”或“隐性”)突变。检测该变异是否由单基因突变引起 (填“能”或“不能”)用测交实验,理由是 。
③提取黄绿色植株的DNA,利用PCR技术进行特异性扩增,若能扩增出M基因片段,则证明假设2不成立。
(3)若绿色玉米种植在缺乏镁元素的土壤中,也会出现黄绿色玉米植株,此现象 (填“属于”或“不属于”)变异。
(10分)果蝇是遗传学研究常用的生物材料，请回答下列有关果蝇遗传试验的问题：
(1)已知果蝇黄身和黑身为一对相对性状，控制该性状的基因位于常染色体上，一对体色为黑身的果蝇交配，后代有多只黑身果蝇和一只黄身雄果蝇，分析认为体色异常原因有两种：一是基因突变(只考虑一个基因)的结果，二是隐性基因携带者之间交配的结果，请设计杂交实验并预测试验结果。
试验方案：将这只黄身雄果蝇与________交配，获得若干后代，若后代________，则为原因一；若后代______________，则为原因二。
(2)科学家布里吉斯发现白眼雌果蝇(XbXb)和红眼雄果蝇(XBY)杂交的子一代出现了一个白眼雌果蝇，大量观察发现，上述杂交中，2000—3000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇，同样在2000—3000只白眼雄果蝇中会出现一只红眼雄果蝇。对于果蝇来说，染色体与性别关系如下表，该白眼雌果蝇的出现可能为基因突变也可能为染色体变异，请设计简单杂交实验确定是哪一种原因引起的。
| XXY |
XO |
XXX |
YO |
| 雌性可育 |
雄性不可育 |
死亡 |
死亡 |
实验方案：，统计F1的表现型情况；
结果预测：若____________，则为基因突变；若____________，则为染色体变异。
(9分)某植物茎秆有短节与长节,叶形有皱缩叶与正常叶,叶脉色有绿色和褐色,茎秆有甜与不甜。下面是科研人员用该植物进行的两个实验(其中控制茎秆节的长度的基因用A和a表示,控制叶形的基因用B和b表示)。请回答下列问题:
(1)【实验一】纯合的短节正常叶植物与纯合的长节皱缩叶植物杂交,F1全为长节正常叶植株,F2中长节正常叶∶长节皱缩叶∶短节正常叶∶短节皱缩叶=9∶3∶3∶1
①从生态学方面解释上述实验中F1的性状表现有利于。
②请画出实验一中F1基因在染色体的位置(用“|”表示染色体,用“·”表示基因在染色体上的位置)。
(2)【实验二】纯合的绿色叶脉茎秆不甜植株与纯合的褐色叶脉茎秆甜植株杂交,F1全为绿色叶脉茎秆不甜植株,F2中只有两种表现型,且绿色叶脉茎秆不甜植株∶褐色叶脉茎秆甜植株=3∶1(无突变、致死现象等发生)。
①与实验一的F2结果相比,请尝试提出一个解释实验二的F2结果的假设。。
②根据你的假设,实验二中F1产生配子的种类有种。
③为验证你的假设是否成立,可采用法,若实验结果为,则假设成立。
(7分)请回答以下与肺炎双球菌转化实验相关的问题:
(1)格里菲思的实验中最关键的一组是如何设计的?。其他组所起的作用是。
(2)艾弗里设计实验的思路是什么?。
(3)格里菲思设计的实验,除教材中的四组以外,他还设计了一组:将加热后杀死的S型细菌和加热后杀死的R型细菌混合后注射到小鼠体内→小鼠不死亡;而艾弗里设计的实验中,有一个关键的对照组:S型细菌的DNA+DNA酶→R型细菌的培养基→R型细菌。结合两位科学家的实验,可以得出的结论是:①R型细菌转变成S型细菌的条件是。②R型细菌转化成S型细菌的遗传学原理是。
(4)R型细菌因为无荚膜,容易形成 “感受态”细胞,故可以接受S型细菌的DNA。那么,如果让加热后杀死的R型细菌和S型细菌混合,S型细菌能发生转化吗?为什么?
(8分)某高等动物体内的细胞分裂过程可用下图来表示。其中图甲表示细胞分裂各阶段染色体数与核DNA数的比例关系(用实线表示)和细胞质中mRNA含量的变化(用虚线表示),图乙表示该动物某一器官内的细胞分裂图像。请据图回答:
(1)从细胞分裂方式看,图甲可以表示分裂,细胞分裂过程中核糖体功能最活跃的时期是对应的时期(填字母代号)。
(2)图甲中d、e阶段细胞质中mRNA明显减少,最可能的原因是。
(3)图甲中CD段形成的原因是。
(4)图乙中细胞处于图甲中的d段,Ⅱ细胞中的①和②组成一个,①和④是一对。
(5)诱变育种时,诱变剂发挥作用的时期一般处于图甲中的阶段(填字母代号)。
(8分)2013年10月7日,诺贝尔生理学或医学奖揭晓,该奖授予了发现细胞囊泡运输调控机制的三位科学家。囊泡运输既是生命活动的基本过程,又是一个极其复杂的动态过程,在高等真核生物中尤其如此。囊泡运输一般包括出芽、锚定和融合等过程。
(1)在细胞内,囊泡是由层膜包裹而成的膜性结构,主要司职细胞内不同膜性细胞器之间的物质运输,而在其中起重要的交通枢纽作用。
(2)供体膜出芽形成囊泡及囊泡与受体膜发生融合的过程反映了生物膜在结构上具有的特点。
(3)囊泡运输是所有细胞都具有的物质运输方式,如神经细胞内存在着一种特殊类型的囊泡即,它参与了的释放。
(4)胰岛B细胞中与胰岛素合成、加工和运输有关的细胞器依次是,该细胞分泌的胰岛素在人体内被运输到靶细胞时,与靶细胞膜上的结合,使靶细胞原有的生理活动发生变化,若胰岛B细胞的细胞囊泡运输系统发生病变,细胞运输机制随即不能正常运转,则最终可能患上。