玉米为一年生雌雄同株异花授粉植物,野生型为纯合子。研究人员在种植—批经过太空诱变处理的玉米种子时,发现了两株雄花发育不全的植株(编号甲、乙),表现为雄性不育。
(1)为确定甲株雄性不育性状出现的原因,研究人员先用______________,得到F1,发现F1没有出现雄性不育株。这一结果______________(填“能”或“不能”)排除雄性不育性状是由环境因素导致的。再用F1交得到F2,发现F2的表现型及比例为______________,由此可判断雄性不育性状是由细胞核中的一对基因发生隐性突变导致的。
(2)用乙株重复上述实验,结果与甲株完全一致。甲乙两株雄性不育性状是否由同一对基因控制的呢?请设计实验解决这一问题,要求简要写出①实验思路、②结果分析。
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欲研究生理溶液中K+浓度升高对蛙坐骨神经纤维静息电位的影响和Na+浓度升高对其动作电位的影响。请完善以下实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
(要求与说明:已知蛙坐骨神经纤维的静息电位为-70 mV,兴奋时动作电位从去极化到反极化达+30 mV。测量的是膜内外的电位变化。K+、Na+浓度在一定范围内提高。实验条件适宜)
回答下列问题:
(1)完善实验思路:
组1:将神经纤维置于适宜的生理溶液a中,测定其静息电位和刺激后的动作电位,并记录。
组2:__________。
组3:将神经纤维分别置于Na+浓度依次提高的生理溶液d、e中,测定其刺激后的动作电位,并记录。
对上述所得的实验数据进行分析与处理。
(2)预测实验结果____(设计一个坐标,以柱形图形式表示实验结果):
(3)分析与讨论
①简要解释组3的实验结果:____。
②用放射性同位素24Na+注入静息的神经细胞内,不久在生理溶液中测量到放射性,24Na+的这种转运方式属于__________。用抑制酶活性的药物处理神经细胞,会使24Na+外流量__________。
③刺激脊蛙的坐骨神经,除了在反射中枢测量到动作电位外,还观察到腓肠肌收缩,说明坐骨神经中含有__________神经。
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实验一:把不带特殊病原体的小鼠分为三组进行如下特异性免疫实验,过程如图结果如表。
组别 | 抗体含量 |
A组 | +++ |
B组 | + |
C组 | ++++ |
注:“+”数量表示含量多少 |
实验一结果
(1)从图1可知,绵羊细胞R在本实验中作为________,每次注射的绵羊细胞应取自同一个体,理由是________。
(2)从表可知,转入脾脏细胞的组小鼠注射绵羊细胞后,产生的抗体多于组,据图分析其原因是________能分裂分化为浆细胞,去除细胞作用有利于________免疫过程的完成。
(3)实验二:另取小鼠分为三组,分别注射等量的含抗体M的血清、含抗体G的血清和不含抗体M和G的血清,2小时后,向三组小鼠体内注射绵羊细胞R,免疫后定期测定小鼠脾脏单位区域中的淋巴细胞数量,结果如图2。
由图2可知,注射的抗体G对小鼠抗绵羊细胞R的免疫应答过程起________作用,对防止机体免疫功能________具有重要意义。
(4)科学家推断,小鼠B细胞表面存在抗体G的受体才能使抗体G发挥正常功能。若想验证该假设成立,对照组选用的实验材料和预期结果应为________(填选项前的符号)。
a.不带特殊病原体的小鼠
b.使抗体G基因不表达且不带特殊病原体的小鼠
c.使抗体G受体基因不表达且不带特殊病原体的小鼠
d.绵羊细胞R和抗体G
e.对照组小鼠免疫应答水平高于实验组
f.对照组小鼠免疫应答水平低于实验组
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某多年生植物的宽叶和窄叶由等位基因A、a控制,红花和白花由等位基因R、r控制。用两种纯合植株杂交得到实验结果如下表。请回答下列问题:
亲本组合 | F1 | F2 | |||
宽叶红花 | 宽叶红花 | 宽叶白花 | 窄叶红花 | 窄叶白花 | |
宽叶白花(♀)×窄叶红花(♂) | 98 | 102 | 61 | 63 | 20 |
宽叶白花(♂)×窄叶红花(♀) | 101 | 103 | 62 | 61 | 21 |
(1)控制这两对相对性状的基因位于__________(填“常染色体”或“性染色体”)上,原因是_______________________________________。
(2)F2中出现四种表现型的比例约为___________,研究小组经分析提出了两种假说:
假说一:F2中有两种基因型的个体死亡,且致死的基因型为______________________。
假说二:F1中____基因型的花粉不育。
(3)请利用上述实验中的植株为材料,设计一代杂交实验检验两种假说(写出简要实验设计思路,并指出支持假说二的预期实验结果)________。
(4)如果假说二成立,则F2中宽叶红花植株的基因型种类及比例为_________________;如果假说一成立,用F2中宽叶红花自交,后代窄叶白花植株所占比例是______。
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巨噬细胞的吞噬作用与性别差异有着紧密联系,雌激素能促进巨噬细胞产生干扰素,科研人员为了研究雌激素对巨噬细胞的作用机制,进行相关实验深入研究。
(1)雌激素作为固醇类激素,可通过________________(方式)进入靶细胞,与雌激素受体结合形成复合物,进而结合到基因的启动子区域,调节基因的______________________。
(2)用浓度为200ng/mL的雌激素动物细胞培养液处理巨噬细胞,对照组不添加雌激素,实验结果如图1所示。
据图1分析,雌激素处理对于巨噬细胞的增殖具有_________作用。
(3)科研人员提取培养48h的巨噬细胞总RNA,利用反转录PCR法检测Dnmt1基因表达水平,结果如图2所示。据图2分析,雌激素可以_________巨噬细胞Dnmt1基因(DNA甲基转移酶1基因)的表达,DNA甲基转移酶1可以对核基因进行修饰,在不改变基因________序列的前提下影响相关基因的表达。据图1图2分析,雌激素处理前后Dnmt1基因表达的变化趋势与巨噬细胞增殖的变化趋势__________。
(4)科研人员推测雌激素对巨噬细胞增殖和Dnmt1表达的影响,可能受oct4基因的表达的调控。科研人员检测了雌激素处理前后oct4基因表达的变化情况,结果如图3所示。
综上所述,请你阐明雌激素对巨噬细胞增殖的作用机制:_______________________。
(5)研究发现,人类乳腺癌的发病机制与雌激素对于巨噬细胞的作用机制高度相似,根据上述研究结果,请你提出一种治疗乳腺癌的思路:_______________________。
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有4个纯合果蝇品系,其隐性性状及其基因所在的染色体如下表所示(果蝇的翅型由基因A/a控制,体色由基因B/b控制,眼色由基因C/c控制)。请分析回答:
品系 | 隐性性状 | 相应染色体 | 品系 | 隐性性状 | 相应染色体 | |
① | Ⅱ,Ⅲ | ③ | 黑身 | Ⅱ | ||
② | 残翅 | Ⅱ | ④ | 紫红眼 | Ⅲ |
注:品系①的性状均为显性,品系②③④均只有一种性状与品系①不同
(1)品系②与④杂交,子代的基因型为_____________;品系③与④杂交,子代中残翅黑身紫红眼果蝇的比例为__________________________。
(2)选择品系①与④杂交得到F1,让F1雌雄果蝇随机交配,后代将出现_____________种表现型;选择品系②和③杂交不能验证基因的自由组合定律,理由是__________________________。
(3)已知果蝇的直毛和非直毛是一对相对性状,由位于X染色体上的一对等位基因控制。一自然果蝇种群中有直毛和非直毛两种性状的雌、雄果蝇若干,请以这些果蝇为材料,设计一代杂交实验确定这对相对性状中的显性性状。(要求:写出实验思路并预期结果、得出结论。)__________________________。
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杨树为雌雄异株的XY型性别决定的二倍体植物,染色体数目为2n=38,下图中a与b是某杨树细胞中的一对常染色体、c与d分别为X、Y染色体。回答下列有关问题:
(1)对杨树进行人工杂交的步骤为_________,若要测定杨树的基因组,应测定_________条染色体上的DNA序列。
(2)已知常见的杨树无抗寒的特性,现有一株抗寒的雄性植株,只考虑图中的a、b、c、d四条染色体,欲判断抗寒性状的出现是以下哪种情况,
①a或b染色体上的一个基因发生突变;②X染色体上的一个基因突变;③Y染色体上的一个基因突变,研究人员设计了如下杂交实验来判断突变基因的位置:实验设计思路:可以选用抗寒雄株与不抗寒雌株进行杂交,_________①若子代杨树无论雌雄都出现___________,则抗寒性状的出现是a或b染色体上的一个基因发生突变导致。
②若子代杨树出现抗寒雌株:不抗寒雄株=1:1或_________则抗寒性状的出现是________染色体上的一基因发生突变导致
③若子代杨树出现抗寒雄株:不抗寒雌株=1:1,则抗寒性状的出现是______染色体上的一个基因发生突变导致
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人和高等动物的小肠肠壁内分布着由大量神经元构成的黏膜下神经丛,该神经丛可以接受来自脑干的神经支配,同时也参与腺体分泌等局部反射活动,如图所示。
(1)当来自脑干的兴奋传导到神经丛时,通过神经末梢释放___,引起神经元③产生兴奋,当兴奋传到m点时,m点膜外电位的变化过程是___。神经元③兴奋不能引起神经元④出现电位变化,即兴奋在神经元之间的传递是单向的,原因是___。
(2)小肠肠腔的酸度增加,可通过局部反射活动引起腺体的分泌。若图中腺体对小肠肠腔的酸度增加无法做出反应,但来自脑干的兴奋仍可使其分泌,现已确定上述现象出现的原因是某突触异常,则由图可知,出现异常的突触在神经元___(填图中序号)之间。已知用电极刺激神经元可使其产生兴奋,请设计实验证明该突触异常,简要写出实验思路并预期实验现象:___。
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果蝇的红眼与白眼、灰身与黑身、长翅与残翅、细眼与粗眼均是由一对等位基因控制的相对性状,且这四对基因位于三对同源染色体上。将纯种黑身残翅白眼雌蝇与纯种灰身长翅红眼雄蝇交配,F1中雌蝇全为灰身长翅红眼,雄蝇全为灰身长翅白眼,F1中雌雄个体相互交配,F2中灰身长翅:黑身残翅≈3:1。回答下列问题:
(1)眼色中________为显性性状,控制细眼和粗眼的基因位于____________染色体上。
(2)灰身与黑身、长翅与残翅这两对性状的遗传___________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律;上述实验F2中会出现少量的灰身残翅和黑身长翅的个体,推测其原因最可能是___________________________________。
(3)科研人员偶然发现了一只无眼的雌果蝇,研究结果表明控制有眼和无眼的基因不位于上述三对同源染色体上,请设计实验判断无眼性状的显隐性。______________________________
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研究不同浓度CO2对红掌幼苗各项生理指标的影响,实验结果如下图。
请回答以下问题
(1)完善实验步骤:
材料用具:盆栽红掌幼苗100株,设施相同的塑料薄膜温室及供气的CO2钢瓶若干。
第一步:取长势相似的红掌幼苗90盆,平均分为3组,编号A、B、C,各置于一个温室中。
第二步:A组温室保持原大气CO2浓度,_______________________________________。
第三步:在光照强度、温度和湿度等相同且适宜的条件下培养30天。
第四步:从每组选取相同部位、相同数量的叶片测量各生理指标,求平均值。
(2)还原糖可用__________试剂检测。随着CO2浓度升高,红掌幼苗还原糖的含量也有所增加,主要原因是________________________________________________________。
(3)较高CO2浓度有利于红掌幼苗度过干早环境,据图分析原因:___________________。
(4) Rubisco酶催化光合作用中CO2的固定过程,该酶的活性可用_____________指标来衡量。
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