多聚酶链式反应(PCR)是一种体外扩增DNA片段的技术。可用于遗传疾病的诊断、刑侦破案、古生物学、基因克隆和DNA序列测定等方面。回答以下问题:
(1)细胞内DNA复制过程中,引物的作用是 ,而且DNA复制的前提是 。
(2)PCR利用了 原理,可通过控制温度来控制双链的解旋与结合。
(3)PCR技术用到的酶是 ,与细胞内DNA复制时发挥相同作用的酶相比区别在于 。
(4)下面表格是DNA体内复制与PCR反应的部分比较结果。通过比较分析,请推导出PCR反应合成DNA子链时能量来源于 。
| |
原料 |
ATP |
| DNA体内复制 |
四种脱氧核苷酸 |
需要 |
| PCR反应 |
脱氧胞苷三磷酸、脱氧腺苷三磷酸 脱氧胸苷三磷酸、脱氧鸟苷三磷酸 |
不需要 |
(5)假如PCR反应所用的引物含有放射性、模板不具有放射性,且引物不被切除,则经过n次循环,具有放射性的脱氧核苷酸链占总链数的比值为 。
为研究兔毛色和体形的遗传，现让一只白化正常兔和一只比利时正常兔杂交，F1代均表现为野鼠灰色正常兔。让F1中的某只雌兔与F1中的雄兔多次生育，所生子代统计如下：
| F2表现型 及 比例 |
雌兔 |
雄兔 |
| 9野鼠灰色正常兔 3比利时正常兔 4白化正常兔 |
9野鼠灰色正常兔：9野鼠灰色侏儒兔：3比利时正常兔：3比利时侏儒兔：4白化正常兔：4白化侏儒兔 |
（1）根据此实验过程和结果可推测，毛色性状由位于 对染色体上的基因控制。
（2）若让F2中的白化兔随机交配，得到的F3的表现型为 。若让F2中的比利时兔随机交配，得到的F3中比利时兔所占比例为 。
（3）若纯合野鼠色兔的基因型为AABB，a基因纯合能阻碍各种色素的合成。现取F2中的一只白化雄兔与多只比利时雌兔交配，发现某只雌兔多次生育所产的子代有野鼠色兔、淡色青紫蓝兔、比利时兔和淡色比利时兔，且比例为1:1:1:1。研究发现，淡色兔体内含有淡化色素的基因a+, 该基因最可能位于 染色体上。兔的多种毛色变异的来源是 。请用遗传图解表示该杂交过程。
（4）F2中的白化雌兔的基因型共有 种。为了多得到观赏性的白化侏儒兔(侏儒由E、e基因控制)，应让已得的白化侏儒雄兔与F2中基因型为 的雌兔杂交。
在适宜温度条件下，研究CO2浓度倍增对干旱胁迫下黄瓜幼苗光合特性的影响，结果如下：
请回答下列问题：
（1）分析坐标曲线可知，CO2浓度倍增能使光饱和点 （变大╱变小）。分析表格数据可知，干旱胁迫降低净光合速率的原因是 ；
CO2浓度倍增不仅能提高净光合速率，还能通过提高 来增强抗旱能力。
（2）从光合作用的物质基础来看，干旱胁迫可能导致叶肉细胞中 的含量减少，使光反应减弱，直接影响卡尔文循环中 反应的速率。
（3）研究表明，干旱胁迫和CO2浓度倍增均可能会提高黄瓜幼苗的 （填激素）含量；当A组净光合速率为12μmol CO2·m-2·s-1时，限制光合作用的环境因素有 。
尼古丁是香烟的主要成分之一，研究表明尼古丁会增加人体细胞对胰岛素的敏感性，增强胰岛素对血糖的调节效力。现根据血糖浓度与胰岛素浓度的相互调节关系，提供以下两种验证实验的思路，请予以补充完成。
实验材料与仪器：实验鼠若干，生理盐水，尼古丁溶液，胰岛素溶液，葡萄糖溶液，血糖浓度测定仪，胰岛素浓度测定仪，注射器，计时器等。（提示：给药的方法和剂量、实验指标检测的具体操作均不作要求）
（1）糖耐量实验：
①分组处理：将实验鼠随机均分为甲、乙两组，甲组每天注射一定量的尼古丁溶液，乙组每天注射 作为对照，在相同且适宜条件下饲养（3周后，再进行敏感度检测）。
②敏感度检测： 。然后，给各鼠注射 ，并立即开始计时。1小时内每隔15分钟测定两组鼠胰岛素浓度一次。实验结果如右图所示。
③推测：吸烟人群胰岛素浓度普遍 （高于／低于）非吸烟人群。
（2）胰岛素耐量实验：实验思路与糖耐量实验基本相同。给两组鼠注射等量胰岛素溶液，2小时内每隔30分钟测定各鼠的 ，最后统计分析。请预测实验结果（用坐标曲线图表示）。
(16分)某种昆虫的长翅对残翅为显性,该相对性状由常染色体上的两对等位基因(A、a和B、b)控制,现有两组纯合亲本进行杂交,实验结果如下表。下图表示昆虫体内某个DNA片段自我复制及控制多肽合成的过程。
请回答问题:
(1)右上图中①过程主要发生在 ,生物学上经常使用3H-TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)研究①过程中相关物质的合成,原因是 。
(2)右上图中催化过程②的酶是 。与③相比,②中特有的碱基配对方式是 。
(3)若要改造此多肽分子,将图中丙氨酸变成脯氨酸(密码子为 CCA、CCG、CCU、CCC),可以通过改变 DNA 模板链上的一个碱基来实现,即由 。
(4)根据表中数据可以判断,控制这对相对性状的两对等位基因的遗传遵循 定律。
(5)理论上组合①的F2长翅个体中,纯合子所占的比例为 ,组合②的亲本中,长翅个体的基因型为 。
(14分)科研人员为研究土壤pH对粳型杂交稻幼苗光合特性的影响进行了相关实验，步骤如下：
①将消毒后生理状态良好且相同的水稻幼苗分别置于pH为4.0、5.0、6.0、7.0和8.0的培养液培养，其它条件适宜；
②培养一段时间后，测定水稻幼苗叶片光合速率、呼吸速率及叶绿素a、叶绿素b的含量，计算叶绿素总量和叶绿素a／b的值，结果如下图。
分析回答：
(1)培养水稻幼苗的过程中，隔天更换培养液，除了可以防止缺氧造成烂根和营养不足之外，还能防止培养液 的改变，影响实验结果。
(2)测定叶绿素含量前，需要提取叶绿素。提取的方法是：在剪碎的绿叶中加入SiO2、 、
后快速研磨，经过滤获得色素滤液。
(3)测定水稻幼苗叶片呼吸作用速率时需在 条件下进行。
(4)由图乙可知，水稻对pH的适应范围较广，在 范围内对水稻的生长影响不大。结合甲图分析，pH的变化主要导致 的变化．从而影响光合速率。
(5)若pH为4.0时，水稻幼苗要正常生长，每天适宜的光照时间不少于 小时。
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