某小组确定研究课题:探究植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系。该小组选用水生植物黑藻作为实验材料,并作出实验假设:如果将其叶片分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,其细胞失水量随着外界溶液浓度增加而增加。该小组学生设计实验步骤如下:
A.配制10%、20%、30%的蔗糖溶液,分别盛于培养皿中。
B.从黑藻茎上取下叶片,用吸水纸吸干叶片上的水分,分别放入不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡10分钟。
C.取出叶片制成装片,显微镜下观察,选取5个细胞测量并记录其如图所示的A、B值,计算和记录B/A(%)值。
在此基础上,请你参与设计、分析与讨论。
(1)图中A、B的含义分别是_______________________________________________。
(2)该小组同学根据记录数据作曲线如图。请你就该结果作出分析并得出结论。
分析:__________________________________________________________________。
结论:___________________________________________________________________。
(3)如果要说明上述质壁分离现象是由于相应浓度的外界溶液引起,而非细胞本身的原因,则应该进行的实验处理方法是_________________________________________。
下图为某种病的遗传图解,请分析回答下列问题。
(1)可排除常染色体上显性遗传的关键性个体是______号。
(2)若8号个体患病,则可排除________遗传。
(3)若图中的2、6、7、9号个体皆患白化病和红绿色盲两种遗传病,则8号和10号婚配生下一个既患白化病又患色盲儿子的概率为________。
(4)目前已发现人类遗传病有数千种,这种遗传病产生的根本原因是________和________。
西瓜消暑解渴,深受百姓喜爱,其中果皮深绿(G)对浅绿(g)为显性,大子(B)对小子(b)为显性,红瓤(R)对黄瓤(r)为显性,三对基因分别位于三对同源染色体上。已知西瓜的染色体数目2n=22,请根据下面的几种育种方法流程图回答有关问题。
注:甲为深绿皮黄瓤小子,乙为浅绿皮红瓤大子,且甲、乙都能稳定遗传。
(1)通过①过程获得无子西瓜A时用到的试剂1是________。
(2)②过程常用的试剂2是________;通过③过程得到无子西瓜B与通过①过程获得无子西瓜A,从产生变异的来源来看,其区别是________________。
(3)若甲、乙为亲本,通过杂交获得F1,F1相互受粉得到F2,该过程的育种方式为________。
(4)通过⑧过程获得的单倍体植株中拥有的染色体数是________。
(5)若将四倍体西瓜(gggg)和二倍体西瓜(GG)间行种植,结果发现四倍体西瓜植株上所结的种子,播种后发育成的植株中既有四倍体又有三倍体。那么,能否从这些植株所结西瓜的果皮颜色直接判断出这些植株是四倍体还是三倍体呢?请用遗传图解解释,并作简要说明。
下列是有关二倍体生物的细胞分裂信息。请据图分析回答下列问题。
(1)图1中A1B1段形成的原因是_______________。基因突变易发生在图1中的哪一段?____。
(2)图5细胞对应于图2中的________段。D2E2段染色体的行为变化,与图1中的________段变化相同。(填序号)
(3)雄性激素能促进图3、图4、图5中的哪一个细胞的形成?_______。图5子细胞的名称为___________。图3~图5中的哪一个细胞正在发生基因的分离与自由组合?________。
(4)图3细胞中有________对同源染色体,________个染色体组,①和⑤在前一时期是_____________________________。
(5)若图1纵坐标是细胞周期中细胞的DNA数,则图3~图5中哪个细胞的DNA含量与图1中D1E1段的相等?________。
分析下图所示家族遗传系谱图,回答有关问题。(甲病:显性基因为A,隐性基因为a;乙病:显性基因为B,隐性基因为b)
(1)甲病致病基因位于________染色体上,为________性基因。
(2)Ⅱ3、Ⅱ8两者的家族均无乙病史,则Ⅲ10基因型为____________。若Ⅲ10与一正常男子婚配,所生孩子同时患两种病的概率为________,患病概率为________。
(3)若Ⅱ7再次怀孕后到医院进行遗传咨询,虽已鉴定胎儿为女性,但医生仍建议对胎儿进行基因检测,原因是______________________________________________________。
猫是XY型性别决定的二倍体生物,当猫细胞中存在两条或两条以上X染色体时,只有1条X染色体上的基因能表达,其余X染色体高度螺旋化失活成为巴氏小体,如下图所示。请回答:
(1)利用显微镜观察巴氏小体可用________染色。巴氏小体能用来区分正常猫的性别,理由是________________________________________________________________________。
(2)性染色体组成为XXX的雌猫体细胞的细胞核中应有________个巴氏小体。高度螺旋化的染色体上的基因由于________过程受阻而不能表达。
(3)控制猫毛皮颜色的基因A(橙色)、a(黑色)位于X染色体上,基因型为XAY的猫毛皮颜色是________。现观察到一只橙黑相间的雄猫体细胞核中有一个巴氏小体,则该雄猫的基因型为________;若该雄猫的亲本基因型为XaXa和XAY,则产生该猫是由于其________(填“父方”或“母方”)形成了异常的生殖细胞,导致出现这种异常生殖细胞的原因是________________________________________________________________________。
某种观赏性鱼的性别决定方式为XY型,这种观赏性鱼有多对相对性状,如眼型有正常眼、非正常眼,尾鳍有单尾鳍、双尾鳍,体色有白色、紫色等。
(1)某科学家分析,一条纯种雌性金鱼的一条染色体上某基因发生了突变,由正常眼突变成为非正常眼,显性性状是________,其判断理由是_____________________________。
(2)用上述金鱼与正常眼雄鱼杂交,F1雌雄鱼中均有正常眼,也有非正常眼。________(填“能”或“不能”)确定控制眼型的基因在X染色体上还是在常染色体上。
(3)如果已经证实控制尾鳍的基因位于X染色体上,单尾鳍对双尾鳍为显性。某养殖场出于生产的需求,需要通过杂交育种培养出一批在金鱼鱼期就能识别出雌雄的鱼苗。请你设计一个简单实用的杂交方案:____________________________________________。
(4)已证明金鱼体色的遗传是常染色体上基因控制的,白色是四对隐性基因控制的性状。这四对基因分别位于四对同源染色体上(显性基因分别用A、B、C、D表示)。而四对基因中只要一个显性基因存在时,就使个体表现为紫色。观察发现紫色鱼的体色深浅程度随显性基因数目增多而加深,则紫色最深的金鱼其基因型应该是________,用紫色最深的紫色鱼与白色鱼杂交得到足够数量的F1,让F1雌雄鱼杂交,得到F2个体,若F2个体的各表现型成活率相同,F2个体中杂合子占________。
葫芦科一种被称为喷瓜的性别不是由异形的性染色体决定,而是由3个复等位基因aD、a+、ad决定的,每株植物中只存在其中的两个基因。它们的性别表现与基因型如下表所示:
性别类型 |
基因型 |
雄性植株 |
aDa+、aDad |
两性植株(雌雄同株) |
a+a+、a+ad |
雌性植株 |
adad |
请根据上述信息,回答下列问题:
(1)3个复等位基因aD、a+、ad的存在说明基因突变具有______________________________。
(2)决定雄性、两性、雌性植株的基因依次是_____________________________________。
(3)aD、a+、ad这三个基因的显隐性关系是________________________________。
(4)在雄性植株中为什么不可能存在纯合体?_____________________________________。
(5)雄株Ⅰ与雌株杂交,后代中有雄株也有雌株,且比例为1∶1,则雄株Ⅰ的基因型为________。
(6)为了确定两性植株的基因型,用上述表格的植株为实验材料,设计最简单的杂交实验,应该怎样进行?(简要写出杂交组合、预期结果并得出结论)
科学家在研究DNA分子复制方式时进行了如下的实验研究(已知培养用的细菌大约每20 min分裂一次,产生子代,实验结果见相关图示):
(1)实验一、实验二的作用是___________________________________________。
(2)从结果C、D看,DNA复制具有__________的特点。根据这一特点,理论上结果E中含14N的DNA分子所占比例为__________。
(3)复制过程除需要模板DNA、脱氧核苷酸外,还需要____________等条件。
(4)若对结果C中的DNA分子先用解旋酶处理,然后再离心,结果为F,请在图中表示出。
人类脆性X综合征是引起智力低下的一种常见遗传病,该病的发生与存在于X染色体上的FMR1基因中CGG/GCC序列重复次数(n)多少有关。当基因中n<50(基因正常)时表现正常;当n>200时,男性全部患病,女性纯合子也全部患病,但女性杂合子因FMRl基因中CGG/GCC序列重复次数(n)的不同等原因,约50%患病,50%表现正常。
(1)导致出现脆性X综合征的变异类型是 。调查发现,该病的发病率仅次于先天愚型,调查该病在人群中的发病率时所用的计算公式是:脆性X综合征的发病率= 。
(2)研究表明,患者体细胞中FMRl基因相应的mRNA和蛋白质的量比正常人减少或缺乏,说明CGG/GCC序列重复次数过多,抑制了该基因的 。
(3)下图是甲病(某单基因遗传病)和脆性x综合征的遗传家系图。请回答:
①甲病的遗传方式是_______________________。I3号和I4号若再生一个孩子,该孩子患甲病的几率是 。
②II7与一个FMRl基因正常的女性婚配,其后代患脆性x综合征的几率是 ,患者的性别是 。
③若I2为FMRl变异基因(n>200)的杂合子,II9的FMRl基因正常,Ⅲ13同时患甲病和脆性X综合征的几率为 。
下图是有关棉花成熟绿叶组织的相关图解,其中图1是叶肉细胞的光合作用过程图解;图2表示某光照强度和适宜温度下,光合作用强度增长率随CO2浓度变化的情况。请回答下列问题。
(1)由图1可知,甲、乙分别代表的物质是_______、__________________,要想使叶绿体内C3的含量快速下降,可以改变的环境条件是______________,光反应中产生的O2扩散到邻近的线粒体中被利用至少要经过_______层生物膜。
(2)图2中限制D点光合作用速率的主要环境因素是_______,C点和D点相比,叶绿体中[H]的含量_______ (较低、相等、较高)。
(3)从生长状况相同的棉花叶片上剪出大小、部位相同的若干圆叶片,抽取叶片细胞内的气体,平均分成若干份,然后,置于不同浓度的NaHCO3溶液中,给予相同的一定强度光照,测量圆叶片上浮至液面所需时间,其记录结果绘成曲线如图3。请据此回答。
①该实验的目的是:___________________________________
②从图解分析,b点比a点细胞内的C5含量_______,bc段曲线平缓的限制因素可能是_______而c点以后曲线上行,其原因应该是_______。
20世纪60年代,澳大利亚两位科学家用14C标记的14CO2供玉米光合作用,发现了另一条有机物合成途径(如图1)。研究发现,玉米的叶肉细胞和维管束鞘细胞中都有叶绿体,但只有后者的叶绿体中有淀粉生成。图2表示玉米、水稻在适宜温度和光照条件下,光合速率与外界CO2浓度的关系曲线。请根据图文信息分析回答:
(1)科学家研究该途径运用的科学方法是________;玉米进行光反应、固定CO2的部位分别在________________、________________。
(2)图1中,CO2固定的最初产物为________________;叶肉细胞和相邻维管束鞘细胞之间通过________(填结构)进行物质交换。
(3)热带植物光合作用大多具图1途径,它们的叶肉细胞中催化过程①的酶活性很高,能保证维管束鞘细胞中的高CO2浓度,以适应高温、高光强的热带环境。据此分析图2中最有可能代表玉米的对应曲线是________________,判断依据是________________。
将绿色的小麦叶片放在温度适宜的密闭容器内,如图曲线表示该容器内氧气量的变化情况。请回答下列问题:
(1)小麦叶肉细胞中合成ATP的场所有 。
(2)B点时,叶片的光合作用速率 (填“大于”、“小于”或“等于”)呼吸作用速率。
(3)A点以后的短时间内,叶片细胞内C3的量将 。
(4)0~5min时,密闭容器内氧气量减少的原因是_____________。5~15 min时,密闭容器内氧气量增加的速率逐渐减小,这是因为_______________________________。
(5)如果小麦的呼吸速率自始至终不变,则在5~15 min,小麦的平均光合作用速率(用氧气产生量表示)是___________mol/min。
叶片表面的气孔是气体进出植物体的主要通道,是由保卫细胞构成的特殊结构,为研究气孔开闲运动的机剖,研究者进行了如下实验:
实验一:取生长良好且发育状况相同的天竺葵完全展开的叶,用适宜的光照处理使气孔张开,撕取其下表皮,制成5组临时装片。从盖玻片一侧滴入相应浓度的乙烯利溶液(能释放出乙烯),另一侧用吸水纸吸引,重复几次,在适宜条件下一段时间后,测量并记录气孔直径,然后滴加蒸馏水,用相同方法清除乙烯利,在适宜条件下一段时间后测量并记录气孔直径,结果如表一所示。
表一 乙烯利诱导天竺葵叶气孔变化结果
实验二:用适宜浓度的乙烯利,CPTIO(NO的清除剂)等按实验一相关操作处理天竺葵叶,并测定气孔直径和保卫细胞内NO含量,结果如表二所示:
表二适宜浓度乙烯利对天竺葵叶片保卫细胞NO含量和气孔直径影响结果
(1)气孔的开闭会影响 ,从而影响光合作用暗反应的进行,乙烯是植物产生的激素,具有促进果实 的作用。
(2)实验一中,依据 可判断,用浓度为 的乙烯利处理天竺葵叶片,既不会损害保卫细胞,又能获得较好的诱导结果。
(3)实验二中,对比B、D两组结果可知:加入乙烯利时,再加入CPTIO后 ,由上述两个实验说明乙烯调控气孔运动的机制是 。
矮牵牛的花瓣中存在着三种色素:红色、黄色和蓝色,红色与蓝色混合呈现紫色,蓝色与黄色混合呈现绿色,缺乏上述色素的花瓣呈白色,各种色素的合成途径如图,控制相关酶合成的基因均为显性。当B基因存在时,黄色素会全部转化为红色素。当E基因存在时,白色物3只转化为白色物4,但E不存在时,白色物3也会在D基因控制下转化为黄色素。
请据图回答下列问题:
(1)如果只考虑途径一(G、g)和途径二(A、a,B、b),纯种紫色矮牵牛(甲)与另一纯种蓝色矮牵牛(乙)杂交,F1表现为紫色,F2的表现型及比例为9紫色∶3绿色∶4蓝色。亲本基因型分别是____________________。F2紫色矮牵牛中能稳定遗传的比例占________。
(2)如果只考虑途径一(G、g)和途径三(B、b,D、d,E、e),两株纯合亲本杂交(BBDDeeGG×BBddeegg),F2的表现型及比例为___________。
(3)如果三条途径均考虑,两株纯合亲本杂交,F2的表现型及比例为13紫色∶3蓝色。推知F1的基因型为________(按字母顺序书写),两亲本组合的表现型为____________________。