(16分)细胞生物都以DNA作为遗传物质,这是细胞具有统一性的证据之一。请回答:
(1)19世纪,人们发现了染色体在细胞遗传中的重要作用,在研究染色体主要组成成分的遗传功能时,科学家实验设计的关键思路是 最终证明了DNA是遗传物质。
(2)DNA的特殊结构适合做遗传物质。DNA双螺旋结构内部碱基排列顺序代表着 ,碱基排列顺序千变万化构成了DNA分子的 。
(3)DNA是一种生物大分子,由许多单体连接而成。请在方框中画出DNA单体的模式图并标注各部分名称。
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实验一:取四支试管,分别放入等量的四种脱氧核苷酸、等量的ATP和等量的DNA聚合酶,在各试管中分别放入等量的四种DNA分子,它们分别是枯草杆菌、大肠杆菌、小牛胸腺细胞、T2噬菌体的DNA。在适宜温度条件下培养一段时间,测定各试管中残留的每一种脱氧核苷酸的含量。该实验要探究的是 ,若结果发现残留的四种脱氧核苷酸的量不同,则说明 。
实验二:将大肠杆菌中提取的DNA分子加到具有足量的四种核糖核苷酸的试管中,在适宜的温度条件下培养,一段时间后测定产物的含量。该实验模拟的是 过程。能否检测到产物? ,原因是 。
(13分)某植物的高茎(B)对矮茎(b)为显性,花粉粒长形(D)对圆形(d)为显性,花粉粒非糯性(E)对花粉粒糯性(e)为显性,非糯性花粉遇碘液变蓝色,糯性花粉遇碘液呈棕色。现有品种甲(BBDDee)、乙(bbDDEE)、丙(BBddEE)和丁(bbddee),进行了如下两组实验:
| | 亲本 | F1产生的花粉的基因型及比例 |
| 组合一 | 甲×丁 | BDe:Bde:bDe:bde=4:1:1:4 |
| 组合二 | 丙×丁 | BdE:Bde:bdE:bde=1:1:1:1 |
(1)由组合二可知,基因B/b和基因E/e位于_________(填“同一”或“不同”)对同源染色体上。利用其F1自交,___________(填“能”或“不能”)验证基因的自由组合定律。如果将组合一的F1自交,F2中纯合子所占比例为__________________。
(2)如果想利用现有品种在短时间内培育高茎、花粉粒长形和非糯性的能稳定遗传的新品种,可以选用的亲本组合有______组,需要用到的育种方法有__________________________________。
(3)在遗传学上,控制相同性状的某对染色体缺失一条染色体的个体称为单体,单体与正常个体之间,可以进行交配。普通小麦为异源六倍体,其染色体组成可表示为AABBDD(A、B、D表示染色体组),体细胞内染色体数为42,已分离得到21种不同染色体的野生型单体,应用单体可把新发现的隐性基因定位在特定的染色体上。现有小麦隐性突变纯合体,请设计实验确定隐性突变基因在哪对染色体上。
实验步骤:
①将 杂交得F1;
②观察并统计F1的表现型及比例。
实验结果及结论:
③若F1_______________________________________________________________________,
说明基因位于该单体所缺少的那条染色体上;
④若F1_______________________________________________________________________,说明基因不位于该单体所缺少的那条染色体上。
(12分)在一定浓度的CO2和适当温度(250C)条件下,测定小麦在不同光照条件下的光合速率,结果如下表,据表中数据回答问题:
| 光合速率与呼吸速率相等时光照强度(千勒克司) | 光饱和时光照强度(千勒克司) | 光饱和时CO2吸收量 (mg/100 cm2叶·小时) | 黑暗条件下CO2释放量 (mg/100 cm2叶·小时) |
| 3 | 9 | 36 | 8 |
(2)当光照强度为3千勒克司时,小麦固定的CO2的量为__________(mg CO2/l00 cm2叶·小时)。当光照强度为9千勒克司时,小麦合成葡萄糖的量为 (mg /100 cm2叶·小时)。
(3)为了探究高温(30℃)、强光照(15千勒克司)对小麦叶片与玉米叶片光合作用影响程度的差异,研究小组设计了下表所示的实验方案。
| 组别 | 材料 | 实验条件 | CO2吸收量(mg/100 cm2叶·小时) |
| 1 | 小麦 叶片 | 25℃、9千勒克司 | a |
| 2 | 30℃、15千勒克司 | b | |
| 3 | 玉米 叶片 | 25℃、9千勒克司 | c |
| 4 | 30℃、15千勒克司 | d |
实际测得d>b,由此判断在相同条件下,生长状况较好的植株是 ;
②有人认为上述实验方案可去掉1、3组,由2、4组直接比较就能得出结论。你认为该做法是否可行?并说明理由。
。
(11分)近年来,随着盗墓小说的流行,有人“自学成才”,加入盗墓行列,结果在一次盗墓行动中,脚掌被一枚长钉扎入,猛然抬脚,大叫一声“哎呀…”。下图为某反射弧结构示意图,A、E、M、N为反射弧上位点,D为神经与肌细胞接头部位,是一种与B、C类似的突触。据图作答。
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(2)若对A施加一强刺激,则细胞膜外表面电位变化是____________;若刺激图1中M点,则A点____(能、不能)发生这种变化,这是由于图中_____(填字母)处只能单向传递兴奋导致。盗墓人服用了某药品,它可以阻止神经递质与受体作用后的分解,因此,服用后,突触后神经元的变化是__________________________________________________。
(3)由于伤口过深,医生担心盗墓人会得“破伤风”,所以为他注射了破伤风抗毒素血清进行紧急预防或治疗,根据下图所示免疫过程回答。
图中,不能识别抗原的细胞序号及名称是[ ]_____________,与物质甲合成、分泌有关的含磷脂的细胞器有___________________________________________。
(4)盗墓人感觉痛之前有了抬脚反应,这是因为__________中有调节该活动的低级中枢。医生给盗墓人注射抗毒素血清时,他手脚并未缩回,这说明缩手、缩脚反射可以受___________的调控。
(6分)干细胞中c–Myc(原癌基因)、KIf4(抑癌基因)、Sox2和Oct-3/4等基因处于活跃表达状态,Oct-3/4的精确表达对于维持干细胞的正常自我更新是至关重要的。科学家利用逆转录病毒,将Oct-3/4、Sox2、c-Myc和Klf4四个关键基因转入高度分化的体细胞内,让其重新变成一个多功能iPS细胞(如图所示)。请分析回答:![]()
(1)Oct-3/4基因在高度分化的细胞中处于 状态。依据上图所示的原理,体细胞癌变是__ __等基因异常表达的结果;细胞凋亡是在图中 等基因控制下的细胞_ __过程。
(2)研究人员利用小鼠体细胞诱导形成的iPS细胞,进一步诱导又获得了心肌细胞、血管平滑肌细胞等多种组织细胞,iPS细胞的这种变化过程称作 。
(3)科研人员研究了甘氨酸对癌细胞代谢和分裂的影响,实验结果如下表所示。叙述不正确
| 培养方式及检 测结果 细胞类型 | 在含甘氨酸的细胞培养液中培养一段时间后,检测培养液中甘氨酸的含量 | 从含有甘氨酸的细胞培养液转移到不含甘氨酸的细胞培养液中,培养一段时间后,观察细胞的分裂速度 |
| 慢速分裂的癌细胞 | 增加 | 不变 |
| 快速分裂的癌细胞 | 减少 | 减缓 |
B.慢速分裂的癌细胞内蛋白质合成不需甘氨酸
C.缺乏甘氨酸可延长快速分裂癌细胞的细胞周期
D.癌细胞膜与正常细胞相比糖蛋白减少