白眼雌果蝇(XwXw)和红眼雄果蝇(XWY)交配,后代雄果蝇应都为白眼,雌果蝇应都为红眼。但大量观察发现,在上述杂交中,2000~3000只红眼雌果蝇中会出现一只白眼雌果蝇,同样在2000~3000只白眼雄果蝇中会出现一只红眼雄果蝇。分析认为,这种异常的出现与果蝇染色体变异有关。下图为果蝇性染色体组成与性别的关系分析回答下列问题:
(1)基因W和w表达为不同的眼色,其根本原因是___________不同。
(2)根据图示分析,上述杂交中出现白眼雌果蝇的原因是:其母本减数分裂时___________________,产生的异常卵细胞与父本产生的含___________(填“X”或“Y”)染色体的精子结合所致。
(3)请用上述果蝇为材料,设计最简便的实验,证明该异常红眼雄果蝇的出现也是由染色体变异造成的。要求写出实验思路,以及预期实验结果和结论。
实验思路:____________________________________________。
预期实验结果和结论:____________________________________________。
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下图表示血红蛋白提取和分离的部分实验装置,请回答下列问题。
⑴血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分,其在红细胞中的作用体现了蛋白质具有运输功能,一个血红蛋白分子至少含有_________个游离的氨基。
⑵甲装置用于______________________,原理是_____________________________________________。
⑶乙装置中,C溶液是____________。用乙装置分离蛋白质的方法叫__________________________。
⑷用乙装置分离血红蛋白时,待_______________接近色谱柱底端时,用试管收集流出液,每5mL收集一管,连续收集。
⑸血红蛋白提取和分离的程序可分为四步:样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定。其中样品处理包括:红细胞的洗涤、______________、分离血红蛋白溶液;纯度鉴定常采用的方法是_____________________。
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人体生命活动主要受神经-体液调节,如图表示神经系统对内分泌功能调节的甲、乙、丙三种方式。据图回答下列问题。
(1)在寒冷的环境中,人体能通过该图中________和________两种方式调节,使________和____________分泌增加,代谢增强,产热增加。感冒发热患者能在一段时间后通过大量出汗使体温恢复至正常,这是一种________________调节机制。
(2)糖尿病患者由于血糖浓度较高,导致血浆渗透压________,引起下丘脑渗透压感受器兴奋,该兴奋可传导至______________产生渴觉,某人一次性饮下1000mL清水,1h内尿量明显增加,此现象的产生与图中乙调节方式产生________有关。
(3)为了验证小白鼠体温调节中枢是下丘脑而不是脊髓,请完成以下实验。
实验步骤:
①取生理状态相同的小白鼠若干,均分为甲、乙、丙、丁四组,并测量四组小白鼠的体温;
②甲组不做处理,乙组破坏________,丙组破坏________,丁组破坏下丘脑和脊髓;
③将四组小白鼠放在相同寒冷环境中,一段时间后,测体温并比较体温是否发生变化。
实验结果:
组别 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
体温是否变化 | 不变化 | 变化 |
________
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最近科学研究发现某种蓝藻可利用近红外光(NIR)进行光合作用。科学家设计了4组不同光的成分分别处理生长状态相同的蓝藻,10天后测定相关量,请据表分析回答:
组别 | 一 | 二 | 三 | 四 | |
光的成分 | 白光 | 白光+蓝紫光 | 白光+NIR | 白光+蓝紫光+NIR | |
叶绿素含量/mg·g-1 | 叶绿素a | 0.53 | 0.64 | 0.53 | 0.63 |
叶绿素b | O.12 | 0.14 | 0.08 | 0.07 | |
叶绿素f | 0.02 | 0.02 | 0.98 | 0.98 | |
光合速率/μmol(CO2)m-2·s-1 | 4.9 | 6.6 | 6.8 | 3.2 | |
气孔导度/mmol(H20)m-2·s-1 | 234 | 214 | 240 | 184 |
(1)叶绿素f位于蓝藻细胞的___________(结构)上,它在细胞内的大量形成与____________有关。
(2)实验组一的作用是______________,若在实验组一中给予一定强度的NIR光照,短时间内,细胞中RuBP含量______________(填“升高”、“降低”或“几乎不变”)。
(3)第四组实验中光合速率低的主要原因是______________,导致光合作用______________阶段反应速率降低,光合速率变小,该阶段的最终产物是______________。
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果蝇常被应用于遗传学研究的各个方面,请回答下列问题。
(1)果绳裂翅对非裂翅为显性,由常染色体上的等位基因A、a控制,A基因显性纯合致死(即AA个体无法存活)。现有一裂翅果蝇种群,雌雄个体自由交配产生子代,理论上该种群A基因频率将________(填“上升”“下降”或“不变”),原因是_________。
(2)果蝇的刚毛有两种类型:刚毛分叉和刚毛正常(假设该品系果蝇均为纯合子),你如何通过实验判断控制刚毛分叉和刚毛正常这对性状的基因位于常染色体上还是在X染色体的非同源区段上(在Y染色体上没有相应的等位基因)?请写出你的实验方案及判断依据(结果结论)。
实验方案是:__________。
结果及相应的结论:___________。
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果蝇的繁殖能力强,相对性状明显,是常用的遗传学实验材料。已知果蝇体表覆盖有刚毛,刚毛的表现有直刚毛和卷刚毛两种,由一对等位基因控制。现将直刚毛的雄果蝇与卷刚毛的雌果蝇多次交配,子代均出现雌果蝇全为直刚毛,雄果蝇全为卷刚毛。请回答下列问题:
(1)果蝇的卷刚毛相对于直刚毛为______性表现,且位于_______染色体上。
(2)果蝇的体色有灰色和黑色两种表现,由另一对等位基因控制,现有若干纯合的灰体和黑体雌雄果蝇,请你从中选择合适的果蝇作为亲本,通过一代杂交实验即可证明控制体色遗传和刚毛遗传的两对基因遵循基因的自由组合定律。写出相应的实验方案、预期结果和判断控制两对性状的基因遵循自由组合定律的理由。_________
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哺乳动物成熟的红细胞,在生命科学研究中有着广泛的应用。请回答下列有关问题:
(1)从哺乳动物成熟的红细胞中提取血红蛋白时,首先要用相当于红细胞液体体积五倍的__________洗涤红细胞,直至__________________,表明红细胞已经洗涤干净。然后用蒸馏水和甲苯使红细胞破裂,释放出血红蛋白。
(2)得到血红蛋白混合液之后,可先用离心法进行样品的处理及粗分离,再通过__________法进一步纯化。使用该方法纯化时,首先分离得到大分子蛋白质的原因是_______________。
(3)用凝胶电泳法测定蛋白质分子量时,需要在凝胶中加入SDS,目的是______________________,使电泳迁移率完全取决于分子的大小。
(4)若要分解血红蛋白,需要用到蛋白酶。固定化酶常用____________法,将酶进行固定化的优点是______________________。
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如图为测定金鱼藻(一种高等植物)光合作用强度的密闭装置,自然光来自40瓦的台灯,氧气传感器可监测O2浓度的变化,1小时后氧气的浓度变化相对量如下表。回答下列问题:
组别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
光质 | 自然光 | 红光 | 橙光 | 黄光 | 绿光 | 青光 | 蓝光 | 紫光 | 无光 |
O2相对变化量 | +18 | +15 | +11 | 0 | -1 | +8 | +13 | +12 | -4 |
注:+表示增加,-表示减少。
(1)该实验的自变量是_____________,如果要测定不同光照强度对光合速率的影响,去除滤光片后,对光源的控制方法为__________________________。
(2)改变NaHCO₃溶液的浓度会使表中数据发生改变,原因是_________________________。
(3)黄光下真正光合作用O2的产生相对值为____________,此时金鱼藻中产生O2和利用O2的具体场所分别为_____________、_____________。
(4) 由表中数据可知,进行大棚种植时,应选用__________(颜色)的塑料薄膜。
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河豚毒素(TTX)是一种剧毒的非蛋白神经毒素,能使神经、肌肉丧失兴奋性。为探究TTX的毒性机制是如何对神经纤维或突触产生影响,研究人员设计了下表所示的实验并记录结果。回答下列问题:
实验编组 | 对神经组织的处理 | 用微电极刺激突触前神经元后测得该细胞膜两侧的电位差/mV | 0.5ms后测得的突触后神经元细胞膜两侧的电位差/mV | |
Ⅰ | 浸润在生理盐水中 | 5min | 35 | 35 |
Ⅱ | 10min | 35 | 35 | |
Ⅲ | 15min | 35 | 35 | |
Ⅳ | 浸润在TTX溶液中 | 5min | 30 | 25 |
Ⅴ | 19min | 20 | 10 | |
Ⅵ | 15min | 10 | -70 |
(1)神经元受到刺激产生动作电位的生理基础是____________。
(2)I组的突触前神经元细胞膜两侧产生35mV的电位差时,膜内外电位发生的变化是___________;0.5ms后才能测得到突触后神经元细胞膜两侧的电位差,其主要原因是___________。
(3)比较各组突触前神经元细胞膜两侧的电位差,推测TTX的毒性机制可能是_________。
(4)比较各组突触前、后神经元细胞膜两侧的电位差,从突触结构和功能上推测TTX的毒性机制可能是__________(答出2点即可)。
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2019年10月,科学家袁隆平院士带领的研究团队在塔克拉玛干沙漠成功试种海水稻,为解决粮食问题提供了重要方案。该海水稻不仅具有较强的耐高盐碱能力,而且持续耕种后还能有效降低土地盐碱度。回答下列问题:
(1)海水稻植株细胞中含量最多的化合物是_________,该化合物在细胞中的作用有_________(答出1条即可)。
(2)为探究高盐条件对海水稻光合速率的影响某研究小组进行了相关研究,并根据实验测得的数据绘制了如图所示的曲线。
①该海水稻进行光合作用时,光反应阶段发生在__________,该阶段中光合色素吸收的光能有两方面用途:一是将水分解成氧气和[H],二是_________。
②用NaC1溶液处理后,海水稻光合速率下降,其原因可能是_________。图中A、B、C三组海水稻经NaC1溶液处理后,短时间内叶绿体基质中C3含量的多少关系是_______(用“>”表示)。
(3)海水稻的耐盐碱能力与STRK1基因密切相关。请利用稳定遗传的耐盐碱水稻和不耐盐碱水稻为实验材料,设计实验探究该基因是位于细胞核中还是细胞质中_________(简要写出实验思路和结论)。
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