中国科学家屠呦呦获得2015诺贝尔生理学或医学奖的获奖理由是“有关疟疾新疗法的发现”——可以显著降低疟疾患者死亡率的青蒿素。青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体,体细胞染色体数为18),通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题:
(1)假设野生型青蒿白青秆(A)对紫红秆(a)为显性,稀裂叶(B)对分裂叶(b)为显性,两对性状独立遗传,则野生型青蒿最多有 种基因型;若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8,则其杂交亲本的基因型组合为 ,该F1代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为 。
(2)四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿,低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离,从而获得四倍体细胞并发育成植株,推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是 ,四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为 。
(3)从青蒿中分离了cyp基因(题31图为基因结构示意图),其编码的CYP酶参与青蒿素合成。
①若该基因一条单链中(G+T)/(A+C)=2/3,则其互补链中(G+T)/(A+C)= 。
②若该基因经改造能在大肠杆菌中表达CYP酶,则改造后的cyp基因编码区无 (填字母)。
③若cyp基因的一个碱基对被替换,使CYP酶的第50位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸,则该基因突变发生的区段是 (填字母)。
(9分)下图表示某内脏器官受交感神经和副交感神经调节的示意图。请根据右图回答问题。
(1)神经调节是以反射弧为结构基础的,图中的A和B相当于其中的________。A细胞中的乙酰胆碱只能由________释放,作用于______上的受体。
(2)A和B的遗传物质相同,释放的递质却不同,根本原因是____________.
(3)破伤风杆菌可阻止神经末梢释放甘氨酸,而引起肌肉痉挛和惊厥。由此可见,甘氨酸能使下一个神经元____(填“兴奋”或“抑制”)。胆碱酯酶可使乙酰胆碱作用于突触后膜后马上失活,其意义是____________________________。
(12分)为探究温度对膜透性的影响,取质量和形态相同的两块马铃薯进行对照实验,所得到的结果如下表:
![]() 馏水中质量改变 ![]() 温度 |
O |
O.5 |
1.O |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.O |
20℃ |
O |
+5 |
+7 |
+9 |
+12 |
+14 |
+16 |
40℃ |
O |
+O.03 |
O |
-2 |
-3 |
-3.5 |
--4 |
(1)本实验的自变量是________。
(2)在20℃下马铃薯块质量增加,主要与其细胞具有________(细胞器)有关。
(3)在40℃时,随着时间增加,马铃薯块质量下降的主要原因是膜的通透性增大,细胞内容物外渗。请完成下列实验设计方案并回答问题:
实验原理:
随膜的通透性增大,细胞内容物外渗,会使外部溶液的电导度增大。溶液电导度的大小可以用电导仪进行检测。电导仪非常灵敏,空气中的CO2,温度等都会影响测量结果。
实验仪器与药品:电导仪、恒温水浴锅、烧杯、量筒、洗瓶、滤纸、蒸馏水。
实验步骤:
第一步:取4只相同的烧杯,分别加入50 mL蒸馏水,编号为A、B、C、D;
第二步:取2块质量为50 g且形态相同的马铃薯用蒸馏水反复冲洗三次,用滤纸将水吸干,再分别放人A、B两烧杯中,C、D烧杯作为对照;
第三步:________________________________________________________;
第四步:1.5 h后取出烧杯中的马铃薯,使烧杯中的溶液保持或恢复至20℃;
第五步:____________________________________________________。
结果预测:____________________________________________________。
讨论:实验步骤中设计C、D组作为对照的目的是____________________________________.
(9分)下图表示一池塘和某河流的一个区段遭受同等程度的磷污染后生物量的变化情况,请分析回答:
(1)两生态系统相比,抵抗力稳定性强的是________,可否由此判断其生物多样性比另一个生态系统更丰富? ____,为什么? ________________________________。
(2)遭受污染后,生物相对量增加的原因是________________________________________。若受到的是硫酸污染,污染后的生物量变化曲线与图中是否有相似的走势? ____。
(3)对于河流生态系统的某一种水生植物来说,a点与b点相比,__点的生存斗争更激烈?b→c段限制此植物数量增加的因素有________(填序号)。
①种内斗争②竞争③捕食④共生⑤无机环境
阅读材料请回答下列有关细胞工程和胚胎工程的问题:一对健康夫妇生下一男婴,一岁时脑出血死亡,二年后女方怀孕6个月时,经羊水及脐带血诊断为男孩且患血友病,遂引产。于是夫妇俩到广州中山医院附属医院做试管婴儿。医生培养7个活体胚胎,抽取每个胚胎1~2个细胞检查后,选两个胚胎移植,最后一个移植成功,出生了一健康婴儿,她是我国第三代试管婴儿。请回答:
(1)试管婴儿技术作为现代生物技术和母亲正常怀孕的过程的相同之处是_________________,不同点在于试管婴儿要经过______、______操作。
(2)如果B、b表示正常基因和血友病基因,则父、母亲的基因型分别是______、______。如果该夫妇再生一男孩,患血友病的概率是______。
(3)胚胎移植是否成功,与供体和受体的生理状况有关。大量的研究已经证明,受体对移人子宫的外来胚胎____________免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(4)医生抽取活体胚胎的1或2个细胞后,可通过观察其性染色体的形态来判断早期胚胎的性别,你认为医生应选用____性别的胚胎进行移植,应用现代生物技术,现在人们已能够选取最理想的胚胎,其基因型应该是______。自然状态下,出现这样的胚胎的概率是______。该实例体现了现代科学技术应用于社会和人类生活的重要意义。
下图是植物组织培养的简略表示。据此回答:
(1)图中①表示__________________, A、B分别指______和______过程。
(2)若①是花药,则③是______植株,继续对其使用______处理可获得纯合子正常植株,该过程称为____________。
(3)图中②是____________时可用来生产人工种子