(8分)美国科学家詹姆斯•罗思曼、兰迪•谢克曼以及德国科学家托马斯•祖德霍夫获2013年诺贝尔生理学或医学奖。获奖理由是“发现细胞内的主要运输系统——囊泡运输的调节机制”。兰迪•谢克曼发现了囊泡传输所需的一组基因;詹姆斯•罗思曼阐明了囊泡是如何与目标融合并传递的蛋白质机器;托马斯•祖德霍夫则揭示了信号是如何引导囊泡精确释放被运输物的。三位科学家揭开了细胞精确控制物质运输和投递的神秘面纱。动物乳腺上皮细胞正常生理活动过程中也离不开囊泡的运输调节机制。下图为羊乳腺上皮细胞合成与分泌乳汁的过程示意图。请据图回答:
⑴在上述酪蛋白乳糖等有机物的合成、加工、运输、分泌过程中,起重要作用的细胞器是______________(至少写出两个),合成乳糖的葡萄糖主要来自血浆,羊乳腺细胞吸收葡萄糖的主要方式是______________。
⑵囊泡在物质精确投送过程中起着重要作用。囊泡可以将物质投送到细胞外也可以投送给特定的细胞器,物质投送到细胞外的方式是____________。物质投送过程体现了膜的特性是_____。能实现精确投送说明囊泡膜上可能含有_______。(填化学成分)
⑶动物乳汁中含有免疫球蛋白,乳腺细胞含有免疫球蛋白基因,但科学工作者通过研究分析发现免疫乳腺细胞不能合成免疫球蛋白,研究物质合成和分泌过程常用的科学方法是__________。乳腺细胞不能合成免疫球蛋白的根本原因是:____________。
⑷科学家将上图细胞的细胞核移植到羊去核卵细胞中,克隆出小羊羔,这说明_______。
(11分)下图是某动物个体(1-4为染色体,其中有一对性染色体,M、m、n为其上的基因)的正在进行分裂的细胞图。请分析回答下列问题:
(1)该图所示的细胞称为__________________。该细胞中互为同源的染色体有________________;互为等位的基因有_____________________。
(2)该细胞分裂进行到减数分裂第二次分裂后期时,细胞内有_____个DNA分子,有______对同源染色体。
(3)该细胞分裂过程中,M与M的分离发生在______________________,n与M或m的自由组合发生在_________________。
(4)该生物产生生殖细胞可能的基因型有:______________________________。
(5)若下图为该细胞分裂产生的一个生殖细胞示意图,请在框内画出与之同时生成的其他三个生殖细胞的示意图。(每个图1分)
下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程设计图解,清据图回答:
(1)图中①、②所示的结构分别是___________、___________,④过程常用的方法是___________。
(2)图中③、⑤所示的生物工程技术分别是 、 ,
(3)过程④通常用②做受体细胞的原因是 。
(4)图示治病的方法叫做___________。
下图是生态系统中碳循环的简单示意图,请据图回答下列问题:
⑴图中缺少的一个重要箭头是________________。
⑵碳在无机环境中以______________________形式存在,而在无机环境与生物群落之间以 形式进行循环。碳循环始终与____________________结合在一起进行。
⑶生态系统的四种成分是通过___________和___________紧密联系在一起而形成一个整体。
如图是人体细胞中两种重要有机物A和E的元素组成及相互关系图,请据图回答:
(1)请在图中方框①、②中写出两种重要有机物A和E的元素组成_______、_______。
(2)E具有多样性,其原因:从b分析是由于_________________ ,__________________,从A分析是由于________________________。b→B进行 的场所是________,B→E进行的场所是________ 。
(3)⑥ 反应的过程为________,若b的平均分子量为r,通过⑥ 反应过程形成m条肽链,经盘曲折叠构成分子量为e的E,则E分子中肽键的数目是____________。
下图为细胞分裂某一时期的示意图。
(1)此细胞处于 时期,此时有四分体 个,有染色体 条,染色单体 条,DNA分子 个。
(2)和1号染色体属于同源染色体的是 号染色体,属于非同源染色体的是 号染色体。
(3)在此细胞分裂后的一个子细胞中,含有同源染色体 对。子细胞染色体的组合为 。
(5分)豚鼠的毛色中,白色与黑色是一对相对性状。有编号为①~⑨的9只豚鼠,其中编号是奇数的为雄性, 编号是偶数的为雌性。已知①×②→③和④,⑤× ⑥→⑦和⑧,④×⑦→⑨,③和⑧是白色,其余的均为黑色。用B、b分别表示其显、隐性基因。请作答:
(1)豚鼠的毛色中, 是显性性状。
(2) 个体④的基因型是 。
(3)个体⑦为杂合子的概率为 。
(4)若利用以上豚鼠检测⑨的基因型,可采取的方法和得出的结论是
。(2分)
某小组研究了不同遮光处理对铁线莲光合作用的影响,结果如图所示,请分析回答问题(曲线叶绿素a/b表示叶绿素a含量与叶绿素b含量之比):
⑴从上图分析可知叶绿素含量与遮光 比例关系是______________,实验中提取叶绿体色素的原理是_______________________________。
⑵铁线莲进行光合作用时,叶绿体中ADP的移动方向是_______________。
⑶如图所示,当遮光率达到10%以上时,随着遮光比例增加,叶绿素含量增加,其中_______________含量增加更多。由此推测,这是对_______________环境的一种适应。当遮光率达到90%时,对该植物体内所有能进行光合作用的细胞来说,叶绿体消耗的CO2量_______________(填大于、小于或等于)细胞呼吸产生的CO2量。
⑷与遮光比例50%相比,遮光90%条件下植株的干重和净光合速率都有明显下降的原因是__________;与90%遮光处理相比,不遮光处理的植株有明显的“午休”现象,可能的原因是_______________。分析图中的数据你认为在生产中为了保证铁线莲的产量,应该采取的措施是_______________。
⑸该小组欲测定铁线莲叶片在25℃下的呼吸速率,设计了简要的实验,思路如下:将上述植物叶片置于密闭容器中,在25℃、10%遮阴条件下,测定叶片CO2的释放量。该实验思路有一处错误,请指出并给予改正:_________________________________。
某观赏植物的花有红、蓝、白三种颜色,花色由液泡膜上膜蛋白A和膜蛋白B表达。其中基因A和B分别控制膜蛋白A和膜蛋白B的合成,且两对基因位于两对同源染色体上。下图表示两类膜蛋白分子在液泡膜上的分布,请回答以下问题:
⑴该膜蛋白合成的场所是 ;A 蛋白由131个氨基酸组成,则A蛋白形成过程中共产生_______分子的水。
⑵其中基因A和B共同控制花色遗传,这两对基因是否遵循孟德尔遗传定律?______,原因是_______________________________________________(2分)
⑶假设花色与两对蛋白质的关系如下:
蛋白质 |
A.B同时存在 |
只有A或者B |
没有A.B任何一个 |
花色 |
红花 |
蓝花 |
白花 |
若将两种基因型不同的开蓝花的纯合植株进行杂交,F1的基因型_____________,表现型为____________。再让F1个体自交,F2表现型及比例为 。(2分)
⑷已知一开蓝花的植株,花色由A控制,现要确定其是纯合子还是杂合子,则应选择开白花的植株与之杂交。请预测实验结果________________________________。(2分)
玉米是我国的主要农作物之一,常作为农业科研的重要材料。下图1表示玉米细胞的某一生理状态,图2表示光照强度因素对光合速率的影响情况。请据图回答下列问题:
图1 图2
(1)图1所示的生理状态 (填“能”或“不能”)在图2曲线中找到对应点,若玉米长期处于图1所示的生理状态则不能正常生长,原因是 小于 ,有机物不能积累。
(2)请在图1中用箭头标出此状态时O2的移动方向。
(3)图2中c点之前限制光合速率的主要因素是 ,c点以后环境中的主要限制因素是 。
(4)若玉米光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25 ℃和30 ℃,图2表示该植物处于25 ℃环境中,则将温度提高到30 ℃时,b点将 ,d点将 。
下图是以鲜苹果汁为原料,利用发酵瓶制作果酒和果醋的过程简图,分析并回答:
(1)在果汁加工过程中可添加________酶提高出汁率和澄清度。
(2)在鲜苹果汁装入发酵瓶时,要留有大约________的空间。经过10—12天后,在酸性条件下用重铬酸钾检测样液,如果颜色由________色变为_______色,说明产生了酒精。
(3)过程乙中使用的微生物是________,可以从食醋中分离纯化获得。纯化菌种时需要对培养基进行灭菌,其方法是________;培养温度控制在____________ 摄氏度范围内。
(4)在________的条件下,如果缺少糖源,乙中的微生物将甲过程的产物变为乙醛,再将其变为醋酸。
下图是某生态系统一年之内的能量流动情况[能量流动单位:,据图回答下列问题。
(1)图1中A的含义是____________。该生态系统中,若大型鱼类同化量为 ,则浮游动物的同化量为____________
(2)用标志重捕法来估算该生态系统中某种鱼的种群数量时,所用捕网的网眼过大,则种群密度的估计值________________(偏高/偏低/不变)。若较长时期观察并统计该鱼数量,得到如图2曲线。请推测造成该鱼的K值发生变化的生物因素是_______________________。
养猪场每天排放大量的粪便、饲料残渣,如不处理会严重影响周边人、畜的饮水安全等。下图是某养猪场废水处理流程图,请回答:
(1)养猪场生态系统的主要成分是 ,芦苇、绿藻、黑藻分布于不同水层,这一现象体现了群落在 结构上有明显的 现象。
(2)初期,养猪场藻类大量繁殖,氧气过度消耗,水生生物因缺氧而死亡,其尸体被微生物分解,加剧氧气消耗并产生有毒物质,污染进一步加剧。上述污染进一步加剧的过程属于 (填“正”或“负”)反馈调节, 是生态系统自我调节能力的基础。后来,养猪场后部大量种植莲等挺水植物,使出水口出水中的浮游藻类减少,一段时间后,群落结构趋于稳定,群落的这种变化过程属于 。碳在这个生物群落内以 的形式进行流动。
(3)与其他自然生态系统相比,输入该生态系统的能量有 。
下图分别是蓝藻和衣藻的结构模式图。请据图回答:
A B
(1)两者虽然在结构上都具有___________、______________、___________等,但是衣藻属于真核生物,因为:________________________。
(2)藻类有好多种,蓝球藻、团藻、颤藻、念珠藻中,不属于蓝藻的是___________。
(3)蓝藻细胞中含有_________和____________两种色素,也能够进行光合作用,属于_________ (自养或异养)生物。
多数鱼类的体色会随着环境条件的变化而改变,经研究发现,鱼类的眼和松果体能感知光照变化而产生兴奋,当兴奋到达肾上腺时,其分泌的肾上腺素能使体表黑色素细胞的色素颗粒聚集,使体色变浅;而当兴奋到达副交感神经时,其神经末梢分泌的乙酰胆碱能使体表黑色素细胞的色素颗粒扩散,使体表颜色加深。请回答下列问题:
(1)从反射弧角度分析,眼和松果体为 ,其接受刺激产生兴奋,兴奋部位的膜电位表现为 。肾上腺素能被体表黑色素细胞感知,原因是体表黑色素细胞膜上有 。
(2)乙酰胆碱是一种神经递质,由此推测,副交感神经末梢与体表黑色素细胞接触部位类似于 (结构),此处信息传递的方向是 (填“双向”或“单向”)的。
(3)鱼体色的调节方式是 。
(4)为验证肾上腺素和乙酰胆碱对鱼体色的影响,科研人员进行了相关实验,请完善下列实验内容。
实验对象:体长约10cm左右且体色相近的同种鲫鱼若干条。
药品及用具:鱼用生理盐水、适宜浓度的肾上腺素、乙酰胆碱、注射器等。
实验步骤:
第一步:将鲫鱼平均分成三组,编号为甲、乙、丙,分别放入三个玻璃缸中置于无光处饲养一段时间。
第二步:给甲组鲫鱼腹腔中注入2 mL乙酰胆碱,乙组鲫鱼腹腔中注入 ,而丙组鲫鱼腹腔中注入 作为对照。
第三步:将装有上述处理后鲫鱼的玻璃缸置于 (填“无光”或“有光”)处,约2 h后,观察比较三组鲫鱼体表颜色的变化。
预期实验结果:甲、乙、丙三组鱼的体色由浅到深依次是____________。