下列为生物学家对遗传问题的一些研究,请分析回答:

(1)科学家发现一种AGTN3的基因,其等位基因R能提高运动员的短跑成绩,其另一等位基因E则能提高运动员的长跑成绩。基因AGTN3变成基因R或E的本质原因是DNA分子结构发生了一叁一。若一个家庭中,父母都具有E基因,善长跑;一个儿子也具有E基因,善长跑;但另一个儿子因不具有E基因而不善长跑。据孟德尔理论,这种现象在遗传学上称为________。并由此可见,E基因对AGTN3基因为________(显性或隐性)。

(2)克里克和布伦纳等科学家用噬菌体做了如下实验:在其DNA的某两个相邻碱基对中间插入一个碱基对,使得密码子顺序“…AUGCAUGUUAUU…”变成“…AUGCCAUGUUAU…”,得到的肽链就会彻底错位。再减去一个碱基对,则使密码子顺序中的“UGU”后面减去一个“U”,变成“…AUGCCAUGUAUU…”,结果合成的肽链只有两个氨基酸和原来的不一样。克里克和布伦纳等科学家的实验证明了________。如果科学家先在含放射性同位素35S培养基中培养大肠杆菌,再用上述大肠杆菌培养含32P标记的噬菌体,贝Ⅱ子代噬菌体中可能检测到放射性标记的物质是________________。

(3)美国著名的遗传学家摩尔根通过果蝇的遗传研究,创立了基因学说。下表为其一个实验的结果。(注:果蝇的灰身和黑身受位于常染色体上的一对等位基因控制;果蝇的红眼和白眼受位于X染色体上的一对等位基因控制。)

现用纯合的灰身红眼果蝇(♀)与黑身自眼果蝇(♂)杂交,让F1个体间杂交得F2。预期F2可能出现的基因型有________种,雄性中黑身自眼果蝇出脱的概率是________。若一只雌果蝇产生的子代中,雄性果蝇的数目只有雌性果蝇的一半。试解释这种现象。(假设子代的数目很多,并非统计上的偶然性事件)________。

某校两个生物兴趣小组的同学打算用车前草和酵母菌完成一些高中生物实验,有些问题需要你的帮助。

(1)甲组选用车前草作材料进行如下实验:

①取其叶片进行《观察植物细胞的质壁分离和复原》的实验时,取叶片的下表皮细胞(不含叶绿体),在盖玻片的一侧滴入含有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3 g/mL的蔗糖溶液,则在显微镜下观察到原生质体内外的颜色分别是________。若将叶片的下表皮细胞依次浸于蒸馏水、0.3 g/m乙蔗糖和0.7 g/mI,KNO3溶液中,观察其原生质体的体积随时间的变化,结果如图所示,则A、B、C三条曲线中表示细胞在蒸馏水中和在0.7 g/mL KNO3溶液中的依次是________

②利用其完成《用显微镜观察多种多样的细胞》实验时,用10×的目镜和10×的物镜,在视野直径范围内看到一列相连的20个细胞,如果目镜不变,改用40×的物镜所看到的这列细胞的个数是________。

(2)乙组选用酵母菌作材料进行如下实验:

①用附着于葡萄皮上的野生酵母菌制作果酒时,需要适时拧松瓶盖,但不能完全打开,其目的是________,实际操作中发现随着发酵时间的推移拧松瓶盖间隔时间延长,其原因是________。

②用其进行《探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化》实验,设计三组实验,定期对三组培养液中的酵母菌进行计数,绘制图下,分析三组实验产生不同现象的原因最可能是________不同。

⑨用其进行《酵母细胞的固定化技术》实验,绘制图下(注:酶活力为固定化酶催化化学反应的总效率,包括酶活性和酶的数量)。图示曲线表明浓度为________的海藻酸钠包埋效果最好,当海藻酸钠浓度较低时,酶活力较低原因是________。

  2009年度诺贝尔生理学或医学奖于2009年10月5日在瑞典卡罗林斯卡医学院揭晓,美国三们科学家伊丽莎白·布兰克波恩(ElizabethH.Blackburn)、卡罗尔·格雷德(CarolW.Greider)和杰克·绍斯塔克(JackW.Szostak)因发现端粒和端粒酶保护染色体的机制而共同获得该奖项。

什么是端粒和端粒酶呢?端粒是真核生物染色体线性DNA分子末端的结构。形态学上,染色体DNA末端膨大成粒状,像两顶帽子那样盖在染色体两端,因而得名。在某些情况下,染色体可以断裂,这时,染色体断端之间会发生融合,或者断端被酶降解。但正常染色体不会整体地互相融合,也不会在末端出现遗传信息的丢失(被降解之类)。可见端粒在维持染色体和DNA复制的完整性有重要作用。

  真核生物双螺旋DNA双链复制时,会有一小段DNA引物连接在复制的起始部位,在合成酶的作用下,在引物后依次连接上A、T、C、G(脱氧核苷),形成新的DNA链。复制完成后,最早出现的起始端引物会被降解,留下的空隙没法填补,这样细胞染色体DNA将面临复制一次就缩短一些的问题。这种缩短的情况在某些低等生物的特殊生活条件下可以观察到,但却是特例。事实上,染色体虽经多次复制,却不会越来越短。早期的研究者们曾假定有一种过渡性的环状结构来帮助染色体末端复制的完成,但后来却一直未能证实这种环状结构的存在。

  20世纪80年代中期,科学家们发现了端粒酶。当DNA复制终止时,端粒酶的作用下,通过端粒的依赖模板的复制,可以补偿由去除引物引起的末端缩短,因此在端粒的保持过程中,端粒酶至关重要。

  随着细胞分裂次数的增加,端粒的长度是在逐渐缩短的,当端粒变得不能再短时,细胞不再分裂,而会死亡。并且发现,体细胞端粒长度大大短于生殖细胞,胚胎细胞的端粒也长于成年细胞。科学家发现,至少可以认为在细胞水平的老化,和端粒酶的活性下降有关。

——摘自2009年10月13日《科技日报》

根据上述材料,回答下列问题:

(1)端粒和端粒酶的基本组成单位分别是________

(2)端粒酶对染色体的的作用是____________________

(3)人体衰老的原因是____________________________

(4)“从位置上看,端粒就是染色体的着丝点”,这句话对吗?为什么?

__________________________

(5)请结合端粒酶的作用,从基因的角度设想一项治疗癌症的措施。

__________________________

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