某雌雄同株植物花的颜色由两对基因(A和a,B和b)控制,A基因控制色素的合成(A:出现色素,AA和Aa的效应相同),B为修饰基因,淡化颜色的深度(B:修饰效应出现,BB和Bb的效应不同)。其基因型与表现型的对应关系见下表,请回答下列问题:
基因组合 |
A__Bb |
A__bb |
A__BB或aa__ __ |
植物颜色 |
粉色 |
红色 |
白色 |
(1)为探究两对基因(A和a,B和b)是在同一对同源染色体上,还是在两对同源染色体上,某研究小组选用AaBb粉色植株自交进行探究。
①实验假设:这两对基因在染色体上的位置存在三种类型,请你在下表中补充画出其它两种类型(用横线表示染色体,黑点表示基因在染色体上的位点)。
类型编号 |
甲 |
乙 |
丙 |
基因分布位置 |
![]() |
|
|
②实验方法:粉色植株自交。
③实验步骤:第一步:粉色植株自交。第二步:观察并统计子代植株花的颜色和比例。
④实验可能的结果(不考虑交叉互换)及相应的结论:
a若子代植株的花色及比例为 ,两对基因在两对同源染色体上,符合类型 ;
b若子代植株的花色及比例为 ,两对基因在一对同源染色体上,符合类型 ;
c若子代植株的花色及比例为粉色:红色:白色=2:1:1,两对基因在一对同源染色体上,符合丙类型。
(2)纯合白色植株和纯合红色植株杂交,产生子代植株花全是粉色,则纯合白色植株基因型可能为 。
如图甲表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO2浓度的变化,图乙曲线a表示某种植物在20℃、CO2浓度为0.03%的环境中随着光照强度的变化光合作用合成量的变化,在B点时改变条件,结果发生了如曲线b所示的变化。请分析回答下列问题:
(1)图甲中,在一昼夜中CO2浓度最高和最低的两个时间点即a时和b时,植物的光合作用强度(填“大于、等于或小于”)呼吸作用强度。
(2)分析图乙中的B点,改变的某种条件并叙述原因是(列举一种情况即可)。
(3)图丁中在5℃时光合作用制造的有机物量是呼吸消耗有机物量的倍。
(4)如果在图乙C点时温度降低10℃,则曲线有何变化?请在图丙中表示出来。
2007年诺贝尔生理学或医学奖授予马里奥·卡佩基等三位科学家,以表彰他们“在涉及胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面的一系列突破性发现”。这些发现导致了“基因敲除”技术(通常叫基因打靶)的出现,利用这一技术可以准确地“敲除”DNA分子上的特定基因,从而为研究基因功能开辟了新途径。该技术的过程大致如下:
第一步:分离胚胎干细胞。从小鼠囊胚中分离出胚胎干细胞,在培养基中扩增。这些细胞中需要改造的基因称为“靶基因”。
第二步:突变DNA的体外构建。获取与靶基因同源的DNA片断,利用基因工程技术在该DNA片段上插入neoR基因(新霉素抗性基因),使该片段上的靶基因失活。
第三步:突变DNA与靶基因互换。将体外构建的突变DNA转移入胚胎干细胞,再通过同源互换,用失活靶基因取代两个正常靶基因中的一个,完成对胚胎干细胞的基因改造。
第四步:将第三步处理后的胚胎干细胞,转移到添加新霉素的培养基中筛选培养。
其基本原理如下图所示:
请根据上述资料,回答下列问题:
⑴“基因敲除技术”以胚胎干细胞作为对象是因为胚胎干细胞具有性。
⑵在第三步中,涉及的变异类型是。
⑶在靶基因中插入neoR基因的目的是。
⑷假设经过上图表示的过程,研究者成功获得一枚“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞,并培育成一只雌性克隆小鼠,则:
①该克隆小鼠的后代是否都含有neoR基因,为什么?________,____________________________________________________________________。
②该克隆小鼠(填“是”或“否”)已经满足研究者对靶基因进行功能研究的需要?如果是,说明理由。如果否,简述如何利用上述小鼠才能获得符合需要的小鼠。理由或简述如何才能获得符合需要的小鼠:
。
③若该克隆雌鼠与普通小鼠交配,理论上该克隆雌鼠产下抗新霉素小鼠与不抗新霉素小鼠的比例为_________。若该克隆雌鼠产下的后代小鼠足以满足实验要求,请以F1为实验材料,设计一实验方案,通过一代杂交实验,来确定新霉素抗性基因是导入到常染色体,还是导入到X染色体上。(要求写出用来杂交的F1性状及杂交后一代的性状及相应结论)。
杂交方案:________________________________ _____;
结果和结论:
_________________________________________________________________________
(1)下表表示果蝇(2N=8)6个品系(都是纯系)的性状和携带这些基因的染色体,品系②-⑥都只有一个突变性状,其它性状都正常,且和野生型一致。请回答下列问题:
品系 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
性状 |
野生型 |
残翅 |
黑身 |
白眼 |
棕眼 |
紫眼 |
染色体 |
Ⅱ(v基因) |
Ⅱ(b基因) |
X(r基因) |
Ⅲ |
Ⅱ |
研究伴性遗传时,在上表中选择(用数字表示)品系之间杂交最恰当;
用常染色体上的基因通过翅和眼的性状确立自由组合定律的实验时,选择(用数字表示)品系之间杂交最恰当。
(2)两只灰身红眼雌、雄果蝇杂交得到以下类型和数量的子代。
灰身红眼 |
灰身白眼 |
黑身红眼 |
黑身白眼 |
|
雄蝇 |
152 |
148 |
48 |
52 |
雌蝇 |
297 |
O |
101 |
O |
①两只灰身红眼亲本的基因型为和。
②让子代中灰身雄蝇与黑身雌蝇杂交,后代中黑身果蝇所占比例为。
③让子代中全部的红眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配,后代的表现型是,其理论上的比例是。
分析有关植物光合作用的资料,回答问题。
Ⅰ(每空1分)在一定浓度的CO2和适当的温度条件下,测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率,结果如下表,据表中数据回答问题。
光合速率与呼吸速率相等时光照强度(千勒克司) |
光饱和时光照强度(千勒克司) |
光饱和时CO2吸收量(mg/100cm2叶·小时) |
黑暗条件下CO2释放(mg/100cm2叶·小时) |
|
A植物 |
1 |
3 |
11 |
5.5 |
B植物 |
3 |
9 |
30 |
15 |
(1)与B植物相比,A植物是在光照条件下生长的植物,判断的依据是。
(2)当光照强度超过9千勒克司时,B植物光合速率,此时限制光合速率的主要外因是,造成这种现象的实质是跟不上反应。
(3)当光照强度为9千勒克司时,B植物的总光合速率是(mg CO2/100 cm2叶·小时)。
(4)光合速率也受光合产物从叶中输出速率的影响。某植物正处于结果期,如右图①。若只留一张叶片,其他叶片全部摘除,如右图②,则留下叶片的光合速率,原因是。
Ⅱ(每空2分)某研究小组用番茄进行光合作用实验,采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定。其原理是:将对称叶片的一部分(A)遮光,另一部分(B)不做处理,并采用适当的方法(可先在叶柄基部用热水、或热石蜡液烫伤或用呼吸抑制剂处理)阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射6小时后,在A、B的对应部位截取同等面积的叶片,烘干称重(mg),获得相应数据,分别记为MA、MB。
(1)请设计一张表格用于记录实验数据(假设实验选定的叶片数目为3)。
(2)请计算出B叶片被截取部分在单位时间的光合作用强度=,(其单位是mg/h)
动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶,能催化1 mol谷氨酸分解为1 mol r一氨基丁酸和1 molC02。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后,在最适条件下,对该酶的催化反应过程进行研究,结果见图A和图B。根据以上实验结果,回答下列问题:
(1)A图中曲线表示产物CO2浓度随时间变化的曲线,则该因变量为。
(2)针对图B的结果,你认为该实验最初探究的问题可能是。
(3)若将反应中谷氨酸脱羧酶含量增加一倍,请在图A中画出CO2浓度随时间变化的曲线(用“1”标注)。
(4)重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合,不可解离,可迅速使酶失活。在反应物浓度过量的条件下,向反应混合物中加人一定量的重金属离子后,请在图B中画出酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线(用“2”标注)。
(5)若将反应条件中的温度升高10℃(酶的结构没有受到破坏),请在图A中画出CO2浓度随时间变化的曲线(用“3”标注)。