有人从一个野生型红眼果蝇种群中偶然发现了朱红眼(a)、亮红眼(b)两个隐性突变型个体,已知a基因位于2号常染色体上,但b基因在染色体上的位置未知。现利用纯合亮红眼雄果蝇和纯合朱红眼雌果蝇为亲本进行杂交实验,F1雌雄个体相互交配得F2,结果如下表。回答下列问题:
表现型 杂交后代 | 野生型 | 突变型 |
F1 | 57♂:66♀ | 0 |
F2 | 116♂:118♀ | 90♂:92♀ |
(1)分析实验结果,亮红眼突变基因b____(填“在”或“不在”)2号染色体上,做出此判断的理由是_______________。该杂交实验中纯合朱红眼雌果蝇的基因型是__________,F2突变型雌果蝇中杂合子所占的比例是______________。
(2)若该果蝇的正常刚毛(D)和小刚毛(d)、裂翅(E)和直翅(e)分别受一对等位基因控制。现有三个纯合品系:①正常刚毛裂翅、②正常刚毛直翅、③小刚毛裂翅。假设D/d、E/e这两对等位基因都位于X染色体上,请以上述品系为材料,设计实验对这一假设进行验证_________________。(不发生染色体变异和染色体交换,写出实验思路、预期实验结果、得出结论)
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为研究K+通道开放剂对缺血、缺氧条件下脑细胞凋亡的保护作用机制,研究人员进行了实验:
(1)有研究发现,脑细胞代谢非常旺盛,耗氧量大,因此缺血、缺氧时脑细胞主要依赖于____过程产生ATP,不仅ATP生成量少,也会造成___________在脑细胞中积累。缺血、缺氧还会诱发脑细胞表达出某些________分子,在这些分子的调控下,细胞出现一系列变化,最终凋亡。
(2)科研人员利用离体培养的神经元进行实验,处理及结果如下图所示。
①本实验乙组的处理是培养液中不加入___________,并在无氧条件下培养。丙、丁组除加入图中所示物质外,其它培养条件与_______(填“甲”或“乙”)组相同。
②由实验结果可知,正常培养条件下,细胞凋亡率_______________。乙组结果与甲组结果比较,说明缺血、缺氧能够_______________。由实验结果判断,K+通道开放剂能___________缺血、缺氧诱导的细胞凋亡。
(3)A蛋白是细胞凋亡调控过程中一个重要蛋白。科研人员提取上述各组细胞的_______________,用逆转录酶合成cDNA,以cDNA为模板扩增各组细胞的A基因。由于不同细胞的微管蛋白基因表达量基本相同,在结果分析时,以各组细胞A基因扩增产物量和微管蛋白基因扩增产物量的比值反映各组细胞中A基因的_______________水平,这样可以校准和消除____________________的差异对实验结果的影响。结果显示丙组比值高于乙组,推测K+通道开放剂可以_________________________。
(4)有人推测,K+通道开放剂会通过A基因影响B基因表达,B蛋白与X蛋白竞争,从C-X蛋白复合体上夺取C蛋白,释放游离的X蛋白,引起细胞凋亡。为了验证上述推测,实验组可选择的实验材料及检测指标是_______________。
a.正常的神经元细胞 b.缺血、缺氧条件下的神经元细胞
c.K+通道开放剂 d.K+通道阻断剂
e.A蛋白水平 f.B-C蛋白复合体水平
g.C-X蛋白复合体水平
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某科研人员通过在南方鲇基础饲料(含有充足的蛋自质、脂肪等物质)中添加脂肪酶,研究其对南方鲇幼鱼生长性能、饲料消化率、消化酶活性的影响。
实验步骤:
第一步:选取体质健壮、规格整齐、平均体重为57.6g的南方鲇幼鱼900尾,用基础饲料驯养20天。
第二步:将900尾南方鲇幼鱼均分为9组,编号为1-9,其中1-3组每天饲喂一定量的基础饲料,4-6组饲喂等量添加有0.1g/kg脂肪酶的基础饲料,7-9组________________。
第三步:在相同且适宜的条件下饲养60天后,对南方鲇进行___________________的检测并计算平均值。
实验结果如下表:
脂肪酶添加量(g/kg) | 生长性能 | 饲料消化率 | 消化酶活性 | |||||
初重(g) | 末重 (g) | 增重率(%) | 蛋白质消化率(%) | 脂肪消化率(%) | 胰蛋白酶活力(U/mg) | 胰脂肪酶活力(U/mg) | 肠脂肪酶活力(U/mg) | |
0 | 57.6 | 318.7 | 453.3 | 69.67 | 73.43 | 346.4 | 331.1 | 74.3 |
0.1 | 57.6 | 329.0 | 471.2 | 71.35 | 77.96 | 364.3 | 333.6 | 76.3 |
0.3 | 57.6 | 333.8 | 479.5 | 73.87 | 78.02 | 379.4 | 375.5 | 78.3 |
回答下列问题:
(1)脂肪酶化学成分是____________________,其分泌到细胞外的方式体现了细胞膜的结构特点是______________________。
(2)请完善实验步骤:第二步________________________________________。
第三步________________________________________。
(3)该实验选择南方鲇幼鱼要相似的原因是控制_____变量对实验的影响。实验过程中每个处理做3组重复实验的目的是____________________________。
(4)根据实验结果分析,添加脂肪酶能提高蛋白质和脂肪消化率的可能原因_____________。
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镉(Cd)是一种毒性很大的重金属元素,会对植物的生长造成伤害。现以洋葱为材料探究外源钙(Ca)能否缓解Cd的毒害。
(1)实验步骤:
① 在室温(25 ℃)条件下,用自来水培养洋葱鳞茎,待刚长出叶片后选取80棵生长状况一致,植株高度基本相同的洋葱幼苗平均分成________组,依次编号。
每组镉处理和钙处理的浓度组合如表,其他培养条件相同且适宜。
组别 | 镉处理(μmol/L) | ||||
0 | 10 | 100 | 300 | ||
钙处理(mmol/L) | 0 | A1 | B1 | C1 | D1 |
0.1 | A2 | B2 | C2 | D2 | |
1 | A3 | B3 | C3 | D3 | |
10 | A4 | B4 | C4 | D4 |
② 两周后,分别______________________________。
(2)绘制实验结果柱形图如图所示。
实验分析与讨论:
① A1、B1、C1、D1四组实验结果说明镉能_______(“促进”或“抑制”)洋葱的生长。
② A、B组实验结果说明:在低镉浓度条件下,外源Ca对洋葱的生长无明显的影响;而C、D组实验结果则说明:在中、高镉浓度条件下,外源钙能部分____(“增强”或“减缓”)镉对洋葱生长造成的抑制作用,且钙浓度越_____(“高”或“低”),缓解效果越明显
③ 进一步研究发现,Ca2+与Cd2+竞争细胞表面有限的离子通道,当溶液中Ca2+和Cd2+同时存在时,Ca2+可显著地____________________,从而减轻镉的毒害。
④ 若土壤中过量的镉被洋葱等植物吸收积累,会通过食物链传递进入人体,使人体骨骼中的钙大量流失,临床上常补充________________来辅助治疗,以促进人体肠道对钙的吸收。临床上补充的此物质能以____________的方式进入细胞。
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土壤中的元素对植物的生长具有重要的作用,请回答下列问题:
(1)通常土壤中的磷元素被植物吸收后,在植物细胞内主要以______的形式存在。
(2)有研究发现:施磷可以提高植物的抗旱性和使植物提早成熟。为了验证这一结论,某同学进行下列实验,请补充完整实验内容。
步骤一:取40株生长状况相同的小麦随机分成四组,用红壤(缺磷)种植在同一地方的不同区域,并标记为A、B、C、D。
步骤二:A组正常浇水、施过磷酸钙,B组正常浇水、______,C组______、施过磷酸钙,D组种植后不作任何处理。(不考虑钙元素等的作用)
步骤三:3个月后观察并记录小麦的生长状况和开花状况。
预期结果:若______,则说明施磷可以提高小麦的抗旱性;若______,则说明施磷可以使小麦提早成熟。
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为了研究高等动物的学习、记忆功能与海马脑区(H区)的关系,科学家通过电刺激实验发现:如果在H区的传入纤维上施加100次/秒、持续1秒的强刺激(HFS),在刺激后几小时之内,只要再施加单次强刺激,突触后膜的电位变化都会比未受过HFS处理时高2~3倍。研究者认为是HFS使H区神经细胞产生了“记忆”,图为这一现象可能的机制。请回答下列问题:
(1)图中传入神经末梢释放谷氨酸的方式是_____,图示的兴奋传递过程体现了细胞膜的______功能。
(2)如图所示,突触后膜上的A受体的功能是_______。N受体被激活后,Ca2+会以______方式进入胞内。Ca2+与钙调蛋白共同作用,使C酶的______发生改变,C酶被激活。
(3)为验证图中所示机制,研究者开展了大量工作,如:
①对小鼠H区传入纤维施以HFS,休息30分钟后,检测到H区神经细胞的A受体总量无明显变化,而细胞膜上的A受体数量明显增加。该结果为图中的________(填图中序号)过程提供了实验证据。
②图中A受体胞内肽段(T)被C酶磷酸化后,A受体活性增强,为证实A受体的磷酸化位点位于T上,需将一种短肽导入H区神经细胞内,以干扰C酶对T的磷酸化,其中,实验组和对照组所用短肽分别应与T的氨基酸_______。
A.数目不同序列不同 B.数目相同序列相反 C.数目相同序列相同
③为验证T的磷酸化能增强神经细胞对刺激的“记忆”这一假设,将T的磷酸化位点发生突变的一组小鼠,用HFS处理H区传入纤维,30分钟后检测H区神经细胞突触后膜A受体能否磷酸化,并检测突触后膜的电位变化。请对该实验方案加以完善:______。
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华北某地区经常出现苹果小叶病,有人认为是土壤中缺锌引起的,有人认为是土壤中缺镁引起的。现有如下材料,请你完成下列实验,探究上面的猜测。
材料用具:三株长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。
实验原理:任何一种必需元素在植物体内都有一定的作用,一旦缺乏,就会表现出相应的症状,根据完全培养液(含有植物生长发育所必需的全部元素)和相应缺锌、缺镁的完全培养液中苹果幼苗生长发育情况的比较,判断小叶病的病因。
(1)该实验的目的是______________________________________。
(2)方法步骤:
①首先配制一定量的___________________培养液,分别放入A、B两个培养缸中,配制等量的完全培养液放入C培养缸。
②将三株长势相同的苹果幼苗分别栽培在上述三个缸中。
③相同且适宜的条件下培养一段时间,观察记录_______________________________。
(3)该实验的对照组是___________(填A组、B组或C组)。
(4)结果预测和
①若C缸内的苹果幼苗正常生长,A缸内苹果幼苗表现出小叶病,而B缸没有,则说明苹果小叶病是由缺锌引起的。
②若C缸内苹果幼苗正常生长,_______________________________________,则说明苹果小叶病是由缺镁引起的。
③若C缸内苹果幼苗正常生长,_______________________________________,则说明苹果小叶病既与缺镁有关,又与缺锌有关。
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所谓“皮革水解蛋白粉”,是指利用皮革下脚料甚至动物毛发等物质,经水解而生成的一种粉状物。因其氨基酸或者说蛋白质含量较高,人们称之为“皮革水解蛋白粉”。严格来讲,“皮革水解蛋白粉”对人体健康并无伤害,与在家里熬制猪皮汤、猪蹄汤得到的“肉冻”成分相差不多。不过无毒害的前提是用的皮革必须未经糅制、染色等人工处理,否则,就会含有重铬酸钾和重铬酸钠等有毒物质。如果用这种经人工处理过的皮革等原料生产水解蛋白,重铬酸钾和重铬酸钠自然就被带入产品中,被人体吸收、积累,可导致人体中毒,使关节疏松肿大,甚至造成儿童死亡。
根据上述材料回答:
(一)“皮革水解蛋白粉”的基本组成单位的结构通式是______。高温可使蛋白质变性失活的主要原理是______________。
(二)某学校生物兴趣小组拟对“添加皮革蛋白粉的饲料对动物的生长发育的影响”进行探究实验。你若是该小组成员,请完善下列实验。
(1)实验材料和用具:小鼠若干只,普通饲料,添加皮革蛋白粉的饲料,其他所需条件均满足。
(2)实验目的:探究添加皮革蛋白粉的饲料对动物的生长发育是否有影响。
(3)实验步骤:
①选择身体健康、发育正常、体重相同的小鼠若干,随机均分为A、B两组,分笼饲养;
②A组小鼠每天都饲喂适量普通饲料,B组小鼠饲喂____________________;
③A、B两组小鼠均在相同且适宜的条件下饲养一段时间;
④检查小鼠的生长状况,统计各组小鼠的体重及发育情况。
(4)请预测该实验的实验结果并得出结论。
①______________________________。
②______________________________。
③若A组小鼠的体重小于B组的小鼠,且生长发育状况比B组小鼠差,则说明添加皮革蛋白粉对动物生长发育有促进作用。
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请回答下列问题:
(1)下列实验中需要使用显微镜观察的是__________________,实验操作过程中需要使用酒精洗去浮色的是___________,需要进行水浴加热的是___________。
A.检测生物组织中的还原糖实验
B.检测花生子叶中的脂肪颗粒实验
C.检测生物组织中的蛋白质实验
D.观察DNA和RNA在细胞中的分布实验
E.制备细胞膜实验
(2)检测生物组织中的还原糖实验中,需要使用____________________试剂进行检测,该试剂的使用方法是________________________________________。
(3)用紫色洋葱鳞片叶的表皮细胞来做“观察DNA和RNA在细胞中的分布实验”时,要选择紫色洋葱鳞片叶的______(填“外”或“内”)表皮细胞。跟实验的方法步骤:制片→_______→冲洗→________→观察。
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为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化,研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具:玉米籽粒;斐林试剂,双缩脲试剂,碘液,缓冲液,淀粉,淀粉酶等;研钵,水浴锅,天平,试管,滴管,量筒,容量瓶,显微镜,玻片,酒精灯等。请回答下列问题:
(1)为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)含量变化,在不同发芽阶段玉米提取液中,分别加入__________试剂,比较颜色变化。该实验需要选用的器具有__________(填序号)。
①试管 ②滴管 ③量筒 ④酒精灯 ⑤显微镜
(2)为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化,将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切,滴加__________,进行观察。结果显示,胚乳呈蓝色块状,且随着发芽时间的延长,蓝色块状物变小。由此可得出的结论是__________。
(3)为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果,设计了如下实验:在1~4号试管中分别加入相应的提取液和溶液(如下图所示),40℃温育30 min后,分别加入斐林试剂并60℃水浴加热,观察试管内颜色变化。
请继续以下
①设置试管1作为对照,其主要目的是_________。
②试管2中应加入的X是__________的提取液。
③预测试管3中的颜色变化是_________。若试管4未出现预期结果(其他试管中结果符合预期),则最可能的原因是__________。
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