产前诊断是优生学的主要措施之一,其中的羊水检查是针对孕妇进行的一种检查手段,主要检查羊水和羊水中胎儿脱落的细胞。检查项目包括细胞培养、染色体核型分析和羊水生化检查等,以确定胎儿成熟程度和健康状况,并诊断胎儿是否患有某些遗传病。下图甲是羊水检查的主要过程,图乙是某患者家系遗传系谱简图。请据图回答下列问题:
(1)在对获取的胎儿细胞进行悬浮培养过程中,需配制培养基(液)。合成培养基(液)中除了葡萄糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素等营养物质外,往往还需添加一定量的,以保证细胞正常的分裂和生长。为了防止培养过程中的杂菌污染,还需向培养液中添加一定量。若需检测胎儿是否患有21三体综合征,最好选用________期的细胞在显微镜下观察、鉴别。
(2)某次羊水检查中发现一男性胎儿(上图乙中的III-10)表现正常,但调查却发现其姐姐(上图乙中的III-9)患有某种遗传病(用A、a表示)。请根据图乙,分析并回答下列问题:
①该遗传病的遗传方式是________________。
②若III-7与III-9婚配,则生一个患病女孩的概率为________________。
③若Ⅱ5再次怀孕后到医院进行遗传咨询,医生将该家系中部分成员A、a基因所在的DNA分子进行处理,经电泳分离后结果如下图所示。由电泳图谱分析可知,该胎儿是否患该种遗传病?________________。理由是。
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甲磺酸乙酯(EMS)能使鸟嘌呤(G)的N位置上带有乙基而成为7-乙基鸟嘌呤,这种鸟嘌呤不与胞嘧啶(C)配对而与胸腺嘧啶(T)配对,从而使DNA序列中G—C对转换成A—T对。育种专家为获得更多的变异水稻亲本类型,常先将水稻种子用EMS溶液浸泡,再在大田种植,通过选育可获得株高、穗形、叶色等性状变异的多种植株。请回答下列问题:
(1)下图表示水稻一个基因片段的部分碱基序列。若用EMS溶液浸泡处理水稻种子后,该DNA序列中所有鸟嘌呤(G)的N位置上均带有了乙基而成为7-乙基鸟嘌呤。请在答题卡相应方框的空白处,绘出经过一次DNA复制后所形成的两个DNA分子(片段)的碱基序列。
(2)水稻矮杆是一种优良性状。某纯种高秆水稻种子经EMS溶液浸泡处理后仍表现为高杆,但其自交后代中出现了一定数量的矮杆植株。请简述该矮杆植株形成的过程。
(3)某水稻品种经处理后光反应酶的活性显著提高,这可能与相关基因突变有关。在叶肉细胞内控制光反应酶的相关基因可能分布于(填细胞结构名称)中。
(4)已知水稻的穗形受两对等位基因(Sd1和sd1、Sd2和sd2)共同控制,两对基因独立遗传,并表现为基因互作的累加效应,即:基因型为Sd1_Sd2_的植株表现为大穗,基因型为sd1sd1Sd2_、Sd1_sd2sd2的植株均表现为中穗,而基因型为sd1sd1sd2sd2的植株则表现为小穗。某小穗水稻种子经EMS处理后,表现为大穗。为了获得稳定遗传的大穗品种,下一步应该采取的方法可以是。
(5)实验表明,某些水稻种子经甲磺酸乙酯(EMS)处理后,DNA序列中部分G—C碱基对转换成A—T碱基对,但性状没有发生改变,其可能的原因有________(至少写出两点)。
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下图表示一个水稻叶肉细胞内发生的部分代谢简图。图中①~⑤表示反应过程,A~L表示细胞代谢过程中的相关物质,a、 b、c表示细胞的相应结构。请据图作答:
(1)上图中,反应过程①的场所是,反应过程④的场所是。
(2)结构a中发生的能量转换过程是________。在其他环境条件适宜而光照强度恰为光补偿点时,单位时间内A~L各物质中产生量与消耗量相等的有 。
(3)叶肉细胞在③④⑤过程中,产生能量最多的过程是。
(4)干旱初期,水稻光合作用速率明显下降,其主要原因是反应过程受阻。小麦灌浆期若遇阴雨天则会减产,其原因是反应过程受阻。
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2008年以来,手足口病在我国部分地区的儿童人群中大面积流行,卫生部已将手足口病纳入传染病管理,要求各地加强防控。手足口病(HFMD)是由肠道病毒引起的传染病,多发于婴幼儿,可引起手、足、口腔等部位的疱疹,个别病例可引起心肌炎、肺水肿、无菌性脑膜脑炎等并发症。引发手足口病的肠道病毒有20多种(型),柯萨奇病毒A组的4、5、9、l0、16型,B组的2、5型,以及肠道病毒71型等均为此病常见的病原体,其中以柯萨奇病毒A16型和肠道病毒7l型最为常见。请回答下列问题。
(1)柯萨奇病毒A组就有4、5、9、10、16型,B组有2、5型,病毒发生众多变异类型是________的结果,这种变异的特点与一般生物变异的不同之处是________。 (2分)
(2)为了预防病毒感染,对健康婴幼儿注射疫苗后,有些人出现轻度发热现象,此时维持体温恒定的主要中枢是________。
(3)将病毒灭活后,除可作为疫苗用于免疫预防外,还可在细胞工程中用于________。
(4)要研制HFMD疫苗,必须知道其大分子的组成,请设计实验探究肠道病毒的物质组成。
实验原理:
①RNA在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显现绿色;
②________; (2分)
③。 (2分)
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湿地在维持生物圈稳态方面具有非常重要的作用,与人类的生存和发展有着十分密切的关系。利用人工湿地可对污水进行净化处理,其基本原理是:在一定的基质(土壤、沙石等组成)上种美人蕉、芦荟等湿地植物,将污水排入人工建造的类似于沼泽的湿地。当污水流过人工湿地时,由于系统中的物理沉淀、化学分解和生物净化等作用,使污水得到净化,右面是利用人工湿地去除污水中氮的原理简图,请根据图回答下列问题。
(2)完成A生理过程的生物,其生命活动的最初碳源是________。
(3)B生理过程代表________。
(4)在________的条件下,才能完成C过程。
(5)水中逸出的N2,又可通过——作用被植物吸收利用。
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(1)根据上表中________亲本组合,可判断叶片宽度这一性状中的________是隐性性状。
(2)写出甲、乙两个亲本杂交组合的基因型:
甲:________;乙:________。
(3)若只考虑花色的遗传,让乙组产生的全部紫花植株自花传粉,其子代植株的基因型共有________种。在F1代每株紫花植株产生的子代数量相等且足够多的情况下,其子代中的粉花植株占的比例为________。
(4)若让甲组中的紫花宽叶亲本自交,则产生的子代植株理论上应有________种表现型,其中粉花宽叶植株占的比例为________。
(5)研究发现,白花窄叶植株抗递性强,产量比其他类型高。若欲在短时间内繁殖得到大量的白花窄叶纯合植株,可利用上表中的________组杂交方案来实现。另外还可运用________育种的方法培育出能稳定遗传的白花窄叶品种。
(6)该种植物的白花植株有多种基因型,某实验田现有一白花植株,若欲通过一代杂交判断其基因型,可利用种群中表现型为的纯合个体与之杂交。请写出预期结果及相应的结论。 (假设杂交后代的数量足够多) (3分)
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研究者在一定实验条件下,测得某植物的光合作用强度如下
图甲所示,细胞呼吸强度如下图乙所示,请根据图回答问题。
(2)若此植物为阴生植物,在实验条件不变的情况下,改为生长状况相同的阳生植物,则图甲中a曲线的L点应向________方移动。
(3)图乙中细胞呼吸的有关曲线是在________的条件下测得的。
(4)绘出下列曲线。
①图甲中光合作用强度是用CO2吸收量(mol·h-1)表示的,如果改为O2的吸收量(mol·h-1)来表示,请在上面图甲中绘出光合作用强度与光照强度的关系曲线(3分)。
②在上面的图乙中绘出无氧呼吸CO2释放量与O2浓度的关系曲线(3分)。
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冬季寒潮过后,紫云英的部分叶片会变红。为了探究紫云英叶片变红的原因,某活动小组的同学进行了如下的实验探究。
实验假设:紫云英叶片变红与叶肉细胞内叶绿体中的胡萝卜素含量增加有关。
实验材料:略
实验步骤: (1)在同一紫云英植株上取叶龄相同的正常绿叶和红叶各若干片。各称取5克叶片剪碎后放入A、B两个研钵中。
(2)分别向A、B两个研钵中加入适量二氧化硅和碳酸钙,再加入适量丙酮,并迅速研磨、过滤、收集滤液。
(3)用纸层析法分离滤液的中色素,得到两组滤纸条。
(4)观察、比较、分析两组滤纸条上的色素带。
请回答:
①实验步骤(3)分离滤液中的色素依据的实验原理是:叶绿体中的色素在层析液中的________不同,随层析液在滤纸条上________不同,从而将它们分离开。
②根据实验假设,同学们应着重观察和比较两组滤纸条上的第________条色素带(从上到下)。
③实验预期和结论:红叶组和绿叶组褶比,若红叶组着重观察的那条色素带颜色________,则假设成立;否则,假没不成立。
④实验中有一同学,两组滤纸条上的色素带都不明显且界限不清晰,从实验操作上来看,你认为可能的原因之一是________。
⑤此次探究,几乎所有的同学都证明了上述的假设不成立。那么,根据你所掌握的细胞学知识,你认为紫云英叶片变红最可能的原因与叶肉细胞内________中的色素有关。
⑥实验安全是实验必须遵循的原则,在本实验中,研钵加盖、斌管加塞是为了减少,从而确保实验者的安全。
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在人及高等动物体内,三大营养物质的功能有所不同。糖类是主要的能源物质,脂肪是储能物质,而蛋白质则是生命活动的体现者。但是在特定条件下,它们的功能也会发生适应性的改变。请回答下列问题:
(1)棕熊冬眠后机体明显消瘦;骆驼在炎热的沙漠中长时间行走,驼峰明显减小。上述现象说明此时主要的供能物质是________,该物质的分解还满足了体内代谢对________的需求。
(2)营养学家在调查长期索食人群时发现,由于长期缺乏某些营养导致贫血病发病率较高。原因是植物性蛋白比动物性蛋臼缺少人体所需的________;研究还发现不同植物性蛋白所含的营养成分差别也较大,因此建议长期素食者应该________。
(3)当机体剧烈运动时,肌糖元分解产生较多的________,该物质进入血浆后与________反应使血浆pH变化不大。
(4)如果一个人患糖尿病,检查发现尿液中尿素含量不断增高,原因是由于缺乏________,使细胞内的糖代谢发生障碍,导致________分解加强。
(5)青少年型糖尿病属于多基因遗传病,具有家族聚集现象。但在研究中发现该型糖尿病的发生,是在肥胖、体力活动减小,饮食结构不合理、病毒感染等多种因素的作用才能发病的,这说明该型糖尿病是________和________共同作用的结果。
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右图为哺乳动物(或人体)神经和激素分泌的调节过程,请据图回答下列问题:
(1)下丘脑参与内环境水分平衡调节的途径是(用数字和
箭头表示) _____________________________________,
此时的靶细胞是________________________________。
(2)若某人食物缺碘,垂体分泌___________________增加,
从而使________________增生。
(3)下丘脑参与血糖调节的途径是(用数字和箭头表示)
___________________________________________。
(4)为了验证胰高血糖素具有升高血糖的作用,请你根据给出
的材料和用具,完善实验步骤,并预测实验结果。
① 材料用具:年龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠若干只,
胰高血糖素溶液,生理盐水,注射器,血糖测量仪等。
② 方法和步骤:
A.将实验鼠随机分为数量相等的甲、乙两组.并分别用
给出的仪器,测定并记录它们的__________________;
B.用注射器给甲组鼠注射__________________________,
给乙组鼠注射__________________________________;
C.一定时间后分别测定并记录两组小鼠的血糖含量。
③ 结果预测:______________________________________________________。
④ 实验结论:______________________________________________________。
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