玉米是单性花,雄花位于顶部,雌花在中下部叶腋,体细胞中有10对同源染色体,下表表示玉米6个纯系的表现型、相应的基因(字母表示)及所在的染色体。②~⑥均只有一个性状属隐性纯合,其他均为显性纯合。
品系 |
① |
②果皮 |
③节长 |
④叶宽 |
⑤高度 |
⑥胚颜色 |
性状 |
显性纯合子 |
白色pp |
短节bb |
窄叶ss |
矮茎dd |
黄胚gg |
所在染色体 |
Ⅰ Ⅳ Ⅵ |
Ⅰ |
Ⅰ |
Ⅳ |
Ⅵ |
Ⅵ |
(1)若通过观察和记载后代中节的长短来进行基因分离规律的实验,选择的亲本组合是
(填品系号);若要进行自由组合规律的实验,选择品系①和④做亲本为什么不可以? ;若选择品系⑤和⑥作亲本杂交为什么不可以? 。
(2)玉米穗长是由两对基因A和a、 B和b共同控制的,且两对基因位于两对同源染色体上。假定A对a、B对b为不完全显性,且A和B的作用在程度上也一样。现有两个亲本,一个是AABB,其玉米穗平均最长;一个是aabb,其玉米穗最短。两亲本杂交得到子一代AaBb,穗长在两个亲本之间。
①让子一代自交得到子二代,则子二代中表现型有 种。其中穗平均表现为与子一代相同的个体占子二代的比例是 。
②现有基因型为AABb、AaBB、AaBb三个玉米品系,让三个品系的个体均自交,一旦出现穗平均长度最长的子代,则能利用该个体结出的种子直接用于生产,理由是 。
(3)玉米从播种到种子成熟需一年,用AaBb的个体培育穗平均长度最长的品种,最简便、经济的培育方法是 。简要说说你的培育思路 。
请回答下列有关遗传问题:
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(右图中染色体两端所示)通常是由富含鸟嘌呤核苷酸(G)的短的串联重复序列组成。它们能防止不同染色体末端发生错误融合。但是,细胞每分裂一次,端粒就会丢失一部分;在细胞衰老过程中端粒逐渐变小。端粒酶可利用某段RNA序列作为模板合成端粒DNA,对端粒有延伸作用。
(1)非同源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)从功能上看,端粒酶属于_____________________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?____________________________。体外培养正常组织细胞,细胞中端粒长度与细胞增殖能力呈______________(正相关、负相关)关系。
Ⅱ.正常小鼠体内常染色体上的B基因编码胱硫醚γ-裂解酶(G酶),体液中的H2S主要由G酶催化产生。为了研究G酶的功能,现需要选育基因型为B-B-的小鼠。选育时可通过将小鼠一条常染色体上的B基因去除,培育出一只基因型为B+B-的雄性小鼠(B+表示具有B基因,B-表示去除了B基因,B+和B-不是显隐性关系)。请回答:
(1)若在下图中A点将正常小鼠核DNA带上同位素标记后放在不含同位素标记的地方培养,则在GH段可检测到有放射性的脱氧核苷酸链占________ ,有放射性的精子所占的比例为__________。
(2)B基因控制G酶的合成,其中翻译过程在细胞质的核糖体上通过tRNA上的___________与mRNA上的相应碱基识别,将氨基酸转移到肽链上。
(3)下图表示不同基因型小鼠血浆中G酶浓度和H2S浓度的关系。据图描述B+B+和B+B-个体的基因型、G酶浓度与H2S浓度之间的关系:_______________________________________。B-B-个体的血浆中没有G酶而仍有少量H2S产生,可能的原因是。
为了摸清某草原生态系统的食物网组成,某生物小组调查并统计了其中多种生物之间的食物关系如下表所示(表中“+”表示构成食物关系):
表中甲为该甘愿生态系统的生产者。请回答下列问题:
(1)上表中未列出的该生态系统的成分是__________________,该草原生态系统的功能是________________________。
(2)该生态系统的食物网包含__________条食物链,处于第三营养级的生物是___________________,所处营养级最多的生物是____________________。
(3)乙与丙的关系是________________;如果由于某种原因使得丁突然大量死亡,则戊的数量变化趋势是________________。
(4)如果自然条件发生突然变化,导致戊全部死亡,此时如果丁和庚各增重1kg,则从理论上至少需要消耗甲____________kg(下一营养级取食上一营养级各种生物的比例相等)。
回答下列有关生物生命活动调节的相关问题:
(1)若在下图中C和D两点的细胞膜表面安放电极,中间接记录仪(电流左进右出为+),当信号在神经细胞间传递时,检测到的结果是()
(2)在外界环境发生剧烈变化的情况下,人体的内环境仍能维持稳态。当环境温度高于38℃时,人体主要通过__________方式散热,该过程的调节方式是以_____________为主。人在炎热环境中大量出汗后,__________细胞产生兴奋,传导至大脑皮层产生渴觉,同时血液中的抗利尿激素___________。
(3)科学研究表明:精神因素(焦虑、紧张等的心理应激)会使T细胞活性下降,对病毒、真菌感染的抵抗能力和对肿瘤细胞的监控能力下降,还间接引起机体生成抗体的能力降低。下图表示神经、免疫、内分泌三大系统相互调节的部分示意图,请据图回答:
①精神因素能使T细胞活性下降,导致机体生成抗体能力降低的原因是______________________________。
②由图可知,神经系统可通过突触前膜,直接调节免疫器官或免疫细胞的活动,还可通过有关激素间接调节免疫器官或免疫细胞的活动。
③维持机体稳态离不开细胞间的信息交流,动物细胞间进行信息交流的途径有:一是通过(至少填两种)等信息分子经体液运输并作用于靶细胞来实现;二是通过细胞间的接触实现信息交流。吞噬细胞将抗原呈递给T细胞是通过细胞间的直接接触实现的。这两种方式都需要信号分子与的识别作用
美国科学家詹姆斯·罗斯曼(James E. Rothman)、兰迪·谢克曼(Randy W. Schekman)以及德国科学家托马斯·聚德霍夫(Thomas C. Südhof),由于发现了囊泡准确转运物质的调控机制,而共同获得了2013年诺贝尔生理学或医学奖。囊泡在细胞内主要是指由磷脂分子(两亲分子)有序组成的密闭双分子层的球形或椭球形结构。细胞质不同部位间的物质运输转移主要通过囊泡进行,如图(一)中的各种小球形结构。图(一)和图(二)分别表示两种细胞的结构和功能模式图,A、B、C、D表示细胞内的四种细胞器,a、b表示大分子物质通过细胞膜的两种特殊方式,请分析回答下列问题:
(1)写出下列字母所标注的细胞器名称:
[B];[C];[D]
(2)“a”表示大分子物质通过细胞膜的方式称为,这种方式与主动运输的区别是。
(3)囊泡是一种细胞结构,但由于其结构不固定,因而不能称之为细胞器。图(一)所示细胞中,能产生囊泡的结构是;
(4)在胰岛细胞中能发生碱基“A-T”配对的结构或部位是。糖尿病的产生原因除了可能是胰岛素合成过程(环节)有问题或者胰岛素作用的靶细胞对胰岛素不敏感外,还有可能的原因是。
某研究小组进行药物试验时,以动物肝细胞为材料,测定药物对体外培养细胞的毒性。供培养的细胞有甲、乙两种,甲细胞为肝肿瘤细胞,乙细胞为正常肝细胞。请回答下列有关动物细胞培养的问题:
(1)将数量相等的甲细胞和乙细胞分别置于培养瓶中培养,培养液及其它培养条件均相同。一段时间后,观察到甲细胞数量比乙细胞数量。
(2)细胞培养应在含5% CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是。
(3)在两种细胞生长过程中,当乙细胞铺满瓶壁时,其生长。药物试验需要大量细胞,两种细胞频繁传代,甲细胞比乙细胞可以传代的次数更。若用动物的肝脏组织块制备肝细胞悬液,需用消化处理。
(4)已知癌基因X过量表达与肝肿瘤的发生密切相关,要试验一种抗肿瘤药物Y对甲细胞生长的影响,可将甲细胞分为A、B两组,A组细胞培养液中加入,B组细胞培养液中加入无菌生理盐水,经培养后,从A、B两组收集等量细胞,通过分别检测X基因在A、B两组细胞中的或合成水平的差异,确定Y的药效。