棉纤维白色(B)和红色(b)是一对相对性状,深红棉(棉纤维深红色)基因型为IbIb,其单倍体植株为粉红棉(棉纤维粉红色),深受消费者青睐,但产量低。科学家对深红棉作了如图甲(I表示染色体)所示的技术处理,得到了基因型为IbI-的粉红棉新品种(Ib表示有b基因,I-表示没有b基因,它们之间不是显隐性关系),解决了单倍体植株产量低的难题。
(1)图甲中培育新品种的原理是____________。新品种的种子不能大面积推广,理由是其自交后会发生性状分离,并产生一个新品种白色棉,其基因型是_____________。欲得到大量推广的粉色棉种子,请利用上述新品种白色棉设计一个最简单的育种方法,用遗传图解表示。
(2)基因A和a位于Ⅱ号染色体上,分别控制抗旱和不抗旱性状,则基因型为AaIbI-的新品种自交产生的种子中,理论上抗旱粉红棉占总数的______________。
(3)图乙表示彩棉细胞中与色素有关的基因D表达的过程,产物是E,据图分析,图中X蛋白最可能是_________,图中②在①上的移动方向是_____________(填“向左”或“向右”),少量①就能合成大量的物质E,原因是___________。
(4)若图中的物质E中有一段氨基酸序列为“——丝氨酸——谷氨酸——”,携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上能与遗传密码配对的碱基分别为AGA、CUU,则基因D中供转录的模板链上的碱基序列为____________。
人工光合作用系统可利用太阳能合成糖类,相关装置及过程如图所示,其中甲、乙表示物质,模块3中的反应过程与叶绿体基质内糖类的合成过程相同。
(1)该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是 ,模块3中的甲可与CO2结合,甲为 。
(2)若正常运转过程中气泵突然停转,则短时间内乙的含量将 (填:“增加”或“减少”)。若气泵停转时间较长,模块2中的能量转换效率也会发生改变,原因是 。
(3)在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该系统糖类的积累量 (填:“高于”“低于”或“等于”)植物,原因是 。
(4)干旱条件下,很多植物光合作用速率降低,主要原因是 。 人工光合作用系统由于对环境中水的依赖程度较低,在沙漠等缺水地区有广阔的应用前景。
W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路,制备一种膀胱生物反应器来获得W,基本过程如图所示。
回答下列问题:
(1)步骤①中需要使用的工具酶有 。步骤②和③所代表的操作分别是 和 。步骤④称为 。
(2)与乳腺生物反应器相比,用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物的 (答出2点即可)的限制。
(3)一般来说,在同一动物个体中,乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞的细胞核中染色体DNA所含的遗传信息 (填“相同”或“不同”),原因是 。
(4)从上述流程可知,制备生物反应器涉及胚胎工程,胚胎工程中所用到的主要技术有 (答出2点即可)。
水果可以用来加工制作果汁、果酒和果醋等。回答下列问题:
(1)制作果汁时,可以使用果胶酶、纤维素酶等提高水果的出汁率和澄清度。果胶酶是分解果胶的一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、 (答出2种即可)。纤维素酶可以分解植物 (填“细胞膜”或“细胞壁”)中的纤维素。
(2)用果胶酶处理果泥时,为了提高出汁率,需要控制反应的温度,原因是 。
(3)现有甲乙丙三种不同来源的果胶酶,某同学拟在果泥用量、温度、pH等所有条件都相同的前提下比较这三种酶的活性。通常,酶活性的高低可用 来表示。
(4)获得的果汁(如苹果汁)可以用来制作果酒或者果醋,制作果酒需要 菌,这一过程中也需要O2,O2的作用是 。制作果醋需要醋酸菌,醋酸菌属于 (填“好氧”或“厌氧”)细菌。
普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程,如图所示(其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组,每个染色体组均含7条染色体)。在此基础上,人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题:
(1)在普通小麦的形成过程中,杂种一是高度不育的,原因是 。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体,普通小麦体细胞中有 条染色体。一般来说,与二倍体相比,多倍体的优点是 (答出2点即可)。
(2)若要用人工方法使植物细胞染色体加倍,可采用的方法有 (答出1点即可)。
(3)现有甲、乙两个普通小麦品种(纯合体),甲的表现型是抗病易倒伏,乙的表现型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种,请简要写出实验思路。
假设某种蓝藻(A)是某湖泊中唯一的生产者,其密度极大,使湖水能见度降低。某种动物(B)是该湖泊中唯一的消费者。回答下列问题:
(1)该湖泊水体中A种群密度极大的可能原因是 (答出2点即可)。
(2)画出该湖泊生态系统能量流动的示意图。
(3)假设该湖泊中引入一种仅以A为食的动物(C)后,C种群能够迅速壮大,则C和B的种间关系是 。