玉米是全球最重要的农作物之一,寒冷条件下其产量降低,科研人员推测这可能与植物体内的一种酶(RuBisco)的含量有关。为探究其含量与低温(14℃)胁迫下玉米产量的关系,科研人员利用转基因玉米进行了一系列实验。
(1)将获得的目的基因(RAP1:编码RuBisco大小亚基组装的分子伴侣;LSSS:编码RUBisco的大小亚基)分别与质粒结合构建_______,然后用_______法导入普通玉米中,获得转基因玉米。
(2)在实验中(如下图),这些转基因玉米(下图2、3、4)与作为___组的_____玉米(下图1)一起在25℃的温度下生长了三周,然后将温度降低到_____生长两周,然后又升高到25℃。
(3)描述上图所示实验果:____________。
(4)此外科研人员还对株高、干重及叶面积进行了测定,实验结果表明RuBisco可能是通过影响叶面积的大小来影响光合作用强度进而影响产量的。为进一步验证上述结论还需要________。
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为研究乙烯影响植物根生长的机理,研究者以拟南芥幼苗为材料进行实验。
(1)乙烯和生长素都要通过与__________结合,将__________传递给靶细胞从而调节植物的生命活动。
(2)实验一:研究者将拟南芥幼苗放在含不同浓度的ACC(乙烯前体,分解后产生乙烯)、IAA(生长素)的培养液中培养,_________________幼苗根伸长区细胞长度,结果如下表。
组别 | 植物激素及处理浓度(μM) | 根伸长区细胞长度(μm) |
1 | 对照 | 175.1 |
2 | 0.20ACC | 108.1 |
3 | 0.051AA | 91.1 |
4 | 0.20ACC+0.051AA | 44.2 |
实验结果说明乙烯和生长素都能够__________根生长,与单独处理相比较,两者共同作用时____________________。
(3)实验二:将拟南芥幼苗分别放在含有不同浓度ACC的培养液中培养,12小时后测定幼苗根中生长素的含量,实验结果如图所示。据图分析,乙烯通过促进__________来影响根生长。
(4)研究者将实验二中幼苗放在含NPA(生长素极性运输阻断剂)的培养液中培养,一段时间后,比较实验组和对照组幼苗根伸长区细胞长度,结果无显著差异。由此分析,研究者的目的是探究乙烯是否通过影响____________________来影响根生长。
(5)综合上述各实验的结果可推测,乙烯影响根生长的作用最可能是通过促进生长素的__________实现的。
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科学探究是研究生物学的重要方法。为了探究绿色植物的呼吸作用和光合作用,某生物兴趣小组的同学在老师指导下设计了图甲所示的装置,图乙为C装置叶片在晴朗的夏季一天内呼吸作用和光合作用的变化曲线。请据图回答下列问题:(提示:氢氧化钠溶液具有吸收二氧化碳的作用)
(1)为了确保实验的科学性,该兴趣小组的同学对图甲中的叶片先进行了暗处理,这样做的目的是________________________________。
(2)图甲所示的实验设计能探究______________________( 至少写两个)等因素对光合作用的影响。
(3)D装置弯玻璃管中红墨水的移动方向是______________(填“向左”“向右”或“不动”)。图乙中的曲线______________与D装置内叶片的生理活动相对应。
(4)对图甲C装置中的叶片进行脱水称重,欲使其质量最大,结合图乙中的曲线应选择____________点左右摘取叶片。
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某昆虫的性别决定方式属于ZW型,其身体的黑斑与白斑受常染色体上的B/b基因控制,幼体皮肤不透明和透明受E/e基因控制,已知当E/e中的某个基因纯合时,会导致雄性胚胎致死。一对黑斑幼体皮肤不透明的雌、雄个体交配,子代(F1)中黑斑个体与白斑个体的比例为3:1,幼体皮肤不透明与透明个体的比例为2:1。不考虑Z、W染色体的同源区段,请回答以下问题:
(1)控制该昆虫幼体皮肤透明与不透明的基因中,纯合会导致雄性胚胎致死的是________(填“E”或“e”),两亲本的基因型是________________________。
(2)让F1中白斑个体自由交配,子代中白斑幼体皮肤透明雌性个体所占的比例为________。请用遗传图解表示白斑幼体皮肤透明雄性个体与亲本中黑斑幼体皮肤不透明雌性个体杂交产生子代的过程:________________________________________________。
(3)已知该昆虫卵的颜色有黑色和白色,黑色和白色分别由常染色体上的A和a基因控制,雄性个体具有较高的药用价值,但在卵期很难分辨雌雄。研究人员对基因型为Aa的雌性个体甲进行如图所示处理,最终得到个体丙。
①若乙是用X射线处理甲得到的,该育种方式的原理是________________________。
②欲通过卵的颜色直接筛选出子代雄性个体,则可选用丙与________(表现型)杂交。
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科学家发现植物顶端优势受生长素和另一种植物激素M的共同调节。现有野生型植株甲、不能合成植物激素M的突变型植株乙和按图1进行嫁接形成的嫁接型植株丙(野生型甲做根、突变型乙做茎)。为探究植物激素M的作用及合成部位(是茎还是根),某兴趣小组在相同的条件下分别测定甲、乙、丙三植株侧芽的长度,实验结果如图2所示。请据图分析回答下列问题:
(1)植物激素由一定细胞产生并运到特定细胞发挥作用,这里的“一定细胞”和“特定细胞”的形成是由于遗传信息________________。植株甲能产生的植物激素是______________ (填“生长素”、“植物激素M”或“生长素和植物激素M”) 。
(2)图2中,植株甲、乙进行对照,自变量是____________,由甲、乙对照结果可得出_________。
(3)图2显示植株甲、丙都表现出明显的顶端优势现象,由此可得出________________。为使这一结论更具说服力,还需增设的另一组实验是________________。
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已知某雌雄异株植物(2n=16,XY型)的花色受两对等位基因(A和a、B和b)控制,这两对基因与花色的关系如图所示,请回答下列问题:
(1)上图所示过程说明基因可通过控制酶的合成来控制_________,进而控制生物性状。从基因结构上分析,基因B与b的根本区别是__________________。
(2)欲测定该种植物的基因组序列,需对_________条染色体的DNA进行测序。
(3)假如基因A(a)、B(b)位于常染色体上,现有纯合的白花、粉花和红花植株若干,欲通过一次杂交实验判断控制酶B合成的基因是B还是b,则需选择_________进行杂交,然后观察后代的表现型,若后代_________,则酶B是由基因b控制合成的。
(4)假如基因A、a位于常染色体上,酶B是由基因B控制合成的,现有甲(含基因B的纯合白花雌株)、乙(纯合粉花雄株)、丙(纯合红花雄株),请设计实验判断基因B/b的位置(不考虑XY的同源区段):
①实验设计方案:_____________________________________________。
②若__________________,则支持基因B/b位于X染色体的非同源区段上。
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为探究夏季晴朗天气条件下,某种绿色植物光合作用强度的变化情况,某研究小组设计了如图甲所示的实验装置。将该装置放在自然环境下,测得一昼夜玻璃罩内该植物氧气释放速率的变化如图乙
(1)d点所示条件下,该植物叶肉细胞中消耗二氧化碳和氧气的具体部位依次是__________。
(2) 研究发现,在其他环境因子相对稳定时,植物根系部位土壤相对缺水是导致气孔关闭的主要因素。请据此推测图乙中e、f两个点对应的时刻中,____时刻根系部位土壤溶液的浓度较高。
(3)乙图中曲线ab段上升的原因是_____________。
(4)在上述实验过程中某段光照时间内,液滴移动的数据如下。
时刻 | ┅┅ | 第15分钟 | 第30分钟 | 第45分钟 | 第60分钟 | ┅┅ |
距离(mm) | ┅┅ | 24 | 29 | 32 | 34 | ┅┅ |
乙中与该组实验数据相对应的可能是______________段。
(5)该植物光合作用产生的O2来自H2O,还是来自CO2?请写出简单实验思路证明你的结论_______________。
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已知某植物为雌雄同体,籽粒饱满(B)与籽粒凹陷(b)、紫叶(A)与绿叶(a)为其两对相对性状。请回答下列有关遗传学问题:
(1)现有若干籽粒饱满与凹陷的种子,请利用这些种子发育而来的植株为材料验证基因分离定律,通常可以采用两种思路。
思路一:先让上述植株分别自交,单独收获种子,若某些植株的自交后代出现______分离比,即可验证;若后代均未出现性状分离,则可以将后代中籽粒饱满与凹陷种子发育的植株进行______,所得子代再进行自交来验证。
思路二:先让上述两种性状的植株进行杂交,单独收获种子,请写出杂交后的预期结果及结论:__________________。
(2)若用纯种的紫叶籽粒凹陷与绿叶籽粒饱满杂交,F1自交后代出现5∶3∶3∶1的性状分离比,推测有两种可能:①基因型为_____的雌配子或雄配子致死;②F2中基因型为___________________的受精卵不能发育(或致死)。
请利用以上杂交获得的后代为材料,通过一代杂交实验确定是假说①所致,写出简要实验思路及预期实验结果。
实验思路:________________________。
实验结果: __________________________。
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对普通动物使用高糖高脂饲料饲喂 4 周后,静脉注射 30%链脲佐菌素,可使其胰岛 β 细胞受损,诱导糖尿病的产生。科学家采取干细胞移植的方法,使移植的干细胞在糖尿病动物体内分化形成胰岛β 细胞,治疗这种类型的糖尿病。为验证这一治疗方案的可行性,某同学提出了以下实验思路,请利用相关实验材料,完善此实验方案。
实验材料:9 只健康的大鼠、高糖高脂饲料、普通饲料、30%链脲佐菌素、干细胞悬液、生理盐水、注射器、血糖测定仪。(要求与说明:具体操作不作要求;实验条件适宜)
(1)实验思路与处理:
①将 9 只健康的大鼠随机均分为甲、乙、丙三组。
②分组处理情况:_________________________________________________。
③一段时间后,____________________________________________________。
④分组处理情况:________________________________________________________ 。
⑤每隔一段时间,____________________________________。
(2)预测实验结果(以坐标曲线图形式表示实验结果,其中横坐标为处理时间)_________________________________。
(3)分析与讨论:
①实验中采用干细胞移植的方法治疗糖尿病大鼠时,为追踪干细胞成活、分化等情况,研究人员设计了如下方法:选用正常雄性大鼠作供体,将干细胞移植到雌性糖尿病大鼠体内, 干细胞的_________可作为追踪的标记物。
②环孢霉素A 是一种免疫抑制药物,注射环孢霉素 A 可提高移植的成功率,这说明环孢霉素A主要通过抑制______________细胞的功能来发挥作用。
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已知在一定刺激强度范围内,肌肉张力随刺激强度增大而增大。为验证刺激强度与肌张力的关系,某同学利用下图所示装置进行了相关实验。完善实验思路,预测实验结果并进行分析(要求与说明:腓肠肌肌张力大小的具体测量不做要求,实验条件适宜)
(1)实验思路
①制作蛙坐骨神经一一腓肠肌标本,按图示连接电表,并检测标本活性。
②________。
③________。
④________。
⑤________。
(2)预测实验结果(设计一个坐标,用曲线图表示电表偏转大小和肌张力大小):________。
(3)分析与讨论
①坐骨神经是由结缔组织包裹了许多神经纤维形成的,接受刺激后电表会形成________变化的负电波。
②刺激强度太小坐骨神经能否产生动作电位?________,原因是________。
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