【题目】对下列生物学实验结果进行分析与讨论:
(1)某研究小组进行“探究DNA的复制过程”的活动,结果如图所示。其中培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl.a、b、c表示离心管编号,条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置。
(1)本活动运用了_____和_____技术。c管的结果表明该管中的大肠杆菌的DNA是_____(填“15N﹣15N﹣DNA、14N﹣14N﹣DNA”或“14N﹣15N﹣DNA、14N﹣14N﹣DNA”或“14N﹣15N﹣DNA、15N﹣15N﹣DNA”),实验结果说明DNA的复制方式是_____。
(2)在研究人红细胞在不同浓度NaCl溶液中体积和数量变化的实验中,观测到在0.4%NaCl溶液中红细胞的体积变大,数量减少,其原因是_____。基于上述实验现象,怎样才能用红细胞分离得到纯度较高的细胞膜?_____
(3)在细胞分裂间期,线粒体的数目增多,其增多的方式有3种假设:Ⅰ.细胞利用磷脂、蛋白质等重新合成;Ⅱ.细胞利用其他生物膜装配形成;Ⅲ.线粒体分裂增殖形成。有人通过放射性标记实验,对上述假设进行了探究,方法如下:首先将一种链孢霉营养缺陷型突变株(自身不能合成胆碱)在加有3H标记的胆碱(磷脂的前体)培养基中培养,然后转入另一种培养基中继续培养,定期取样,检测细胞中线粒体的放射性。结果如下:
标记后细胞增殖的代数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
测得的相对放射性 | 2.0 | 1.0 | 0.5 | 0.25 |
①实验中采用链孢霉营养缺陷型突变株的目的是_____。
②实验中所用的“另一种培养基”在配制成分上的要求是_____。
③通过上述实验,初步判断3种假设中成立的是_____(在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中选择)。
【答案】同位素示踪(同位素标记) 密度梯度离心 14N﹣15N﹣DNA、14N﹣14N﹣DNA 半保留复制 红细胞渗透吸水膨胀,且部分红细胞破裂 将红细胞置于蒸馏水中,细胞吸水涨破,然后进行离心处理 排除细胞内自身合成的胆碱对实验的干扰 成分与前一步骤的培养基相同,只是胆碱没有3H标记 Ⅲ
【解析】
1、解答此题需以题意“培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl”为切入点,从图示中提取关键信息:a、b、c管中的DNA密度由大到小依次为a>b>c.由此推知:a、b、c管中的DNA依次为:双链均为15N标记、一条链为15N与另一条链为14N标记、双链都为14N标记,据此分析判断。
2、细胞分裂间期,线粒体的数目增多,其增多的方式有3种假设:Ⅰ.细胞利用磷脂、蛋白质等重新合成;Ⅱ.细胞利用其他生物膜装配形成;Ⅲ.结构乙分裂增殖形成;通过设计实验来探究线粒体数量增加的原因,根据表格所得结果分析线粒体可能是通过增殖使线粒体数量增加的。
(1)由题意“培养大肠杆菌的唯一氮源是14NH4Cl或15NH4Cl”和“条带表示大肠杆菌DNA离心后在离心管中的分布位置”可知,本活动运用了同位素示踪(同位素标记)和密度梯度离心技术。分析图示可知:a管中的DNA密度最大,表明该管中的大肠杆菌是在含15 NH4Cl的培养液中培养的,其DNA都是15N﹣15N﹣DNA;b管中的DNA密度介于a、c管中的之间,表明该管中的大肠杆菌的DNA都是14N﹣15N﹣DNA;c管中的DNA密度一半介于a、c管中的之间,一半最小,表明该管中的大肠杆菌的DNA一半是14N﹣15N﹣DNA,一半是双链都为14N﹣14N﹣DNA,分析实验结果说明DNA的复制方式是半保留复制。
(2)红细胞在不同浓度NaCl溶液中体积和数量变化的会发生变化,在0.4%NaCl溶液中红细胞的体积变大,数量减少,说明此时NaCl溶液的浓度小于红细胞细胞质的浓度,红细胞渗透吸水膨胀,且部分红细胞破裂。要用红细胞分离得到纯度较高的细胞膜需要将红细胞置于蒸馏水中,细胞吸水涨破,然后进行离心处理。
(3)已知在细胞分裂间期,结构乙的数目增多,其增多的方式有3种假设:Ⅰ.细胞利用磷脂、蛋白质等重新合成;Ⅱ.细胞利用其他生物膜装配形成;Ⅲ.结构乙分裂增殖形成。有人通过放射性标记实验,对上述假设进行了探究:首先将一种链孢霉营养缺陷型突变株在加有3H标记的胆碱(磷脂的前体)培养基中培养,然后转入另一种培养基中继续培养,定期取样,检测细胞中结构乙的放射性。
①与野生型相比,实验中所用链孢霉营养缺陷型突变株要加胆碱才能繁殖,说明链孢霉营养缺陷型突变株的代谢特点是自身不能合成胆碱,所以采用链孢霉营养缺陷型突变株的目的是排除细胞内自身合成的胆碱对实验的干扰。
②实验中所用的“另一种培养基”与前一种培养基相比,能让链孢霉营养缺陷型突变株在其上培养,从结果来看检测的是标记后细胞增殖的代数与测得的相对放射性的关系,所以“另一种培养基“配制成分上的要求是成分与前一步骤的培养基相同,只是胆碱没有3H标记;
③表格结果显示,随着细胞增殖代数的增加,测得的细胞中线粒体的相对放射性成倍减少,初步判断3种假设中成立的是“Ⅲ.结构乙分裂增殖形成”。
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【题目】图是某学生用二倍体植物(2N=20)做低温诱导染色体加倍实验时,所拍摄的显微照片,下列说法正确的是
A. 该生通过构建物理模型来研究低温诱导染色体加倍的过程
B. 在图中N时期,一定有4个染色体组
C. 低温发挥作用的时期是图中M所示的时期
D. 图中看不到由N→M时期的连续变化过程
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【题目】根据如图所示植物体细胞杂交技术流程图,回答相关问题:
(1)运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)在自然状态下不能得到杂种植株,原因是______。
(2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中,依据的原理是______,其中过程②为诱导原生质体融合,融合完成的标志是______。
(3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体,则“番茄—马铃薯”属于______倍体植株。
(4)已知柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物,可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产,若利用此技术,将柴油树细胞培养到______(填字母编号)阶段即可。
(5)若培育抗除草剂玉米,将抗除草剂基因通过适当的途径导入玉米体细胞,然后进行组织培养,该过程相当于______(填数字编号),为促进其细胞分裂和生长,培养基中应有______两类激素。
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【题目】如图为人的缩手反射相关结构的示意图,请分析并回答:
(1)完成缩手反射的结构基础是_________________,当接受外界刺激时,兴奋在该结构中的传输途径是_________________(用字母表示)。
(2)兴奋在突触部位只能单向传递的原因是_________________________。当针刺手指后会产生缩手反射,但化验取指血时,针刺手指时并未缩回,这一现象说明在反射过程中,高级神经中枢对低级神经中枢有_________________作用。
(3)图乙所示为某段神经纤维模式图。受到适宜的刺激后,接受刺激部位膜内外电位发生变化,发生这一变化的主要原因是:刺激使膜对离子的通透性发生改变,导致Na+大量涌入细胞,在受刺激部位与未受刺激部位之间形成_________________,使兴奋沿着神经纤维传导。
(4)一个神经细胞的静息电位在添加具有生物活性的化合物——河豚毒素(Na+通道蛋白抑制剂)后,是如何变化的?_________________(填选项字母)
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【题目】如图是测定发芽种子的细胞呼吸类型所用的装置(假设呼吸底物只有葡萄糖且不考虑实验过程中生物代谢产热的影响),装置一、二中分别放入等量的发芽种子,装置三中为等量的煮熟种子。其中装置一、二分别处于有氧和无氧条件下。请据图回答下列问题;
(1)装置一刻度管中的着色液滴应向_________________方向移动。
(2)装置二刻度管中的着色液滴应向_________________方向移动。
(3)装置三设置的目的是_____________________________________。
(4)若装置一着色液滴移动距离为10 cm,装置二着色液滴移动距离为12 cm,装置三右移2 cm,则有氧呼吸消耗葡萄糖与无氧呼吸消耗葡萄糖的相对比值为______________。
(5)若将种子换成植物叶片进行实验,则三组装置还需进行________________处理。
(6)若将三个装置中的种子换成一定量的乳酸菌培养液,则三个装置中着色液滴的移动方向将_____(相同/不相同)。
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【题目】寄生在某种鸟的羽毛中的羽虱大量繁殖会造成羽毛失去光泽和尾羽残缺不全,影响雄鸟的求偶繁殖。
(1)若某种群中对羽虱具有抵抗力的个体AA和Aa分别占20%和40%,则a的基因频率为______。
(2)请预测以后基因频率的变化规律,将该变化在坐标图中以曲线的形式表示出来(标明基因,绘出大致趋势)。
________________
(3)研究者认为雄鸟能否吸引雌鸟到它的领地筑巢,与雄鸟尾羽长短有关,为了验证这个观点,选取若干只尾羽长度相似且生长状况一致的雄鸟均分成A、B、C二组,做了相关实验,结果如图所系。
①本实验的自变量是______,本实验应如何操作以实现对自变量的控制?__________________。
②实验结论:________________________。
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【题目】果蝇是遗传学实验中常用的材料之一。下图表示果蝇某一条染色体上的几个基因,下列有关叙述正确的是
A. 由图可知,基因是DNA上任意一个片段
B. 朱红眼基因和深红眼基因是一对等位基因
C. 图中所示的各个基因是同时并由同一个细胞完成表达的
D. 基因与性状之间并非是简单的线性的关系,基因表达是一个受多种因素影响的复杂过程
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【题目】某植物细胞中含有抗烟草花叶病毒(TMV)基因,可以合成一种抗TMV蛋白,使叶片对TMV具有抗感染性。烟草是重要的经济作物,由于TMV的感染会导致大幅度减产。研究人员利用转基因技术培育出了抗TMV的烟草,主要流程如下图所示:
(1)对受体细胞来说,目的基因也可以叫__________________。
(2)①过程涉及有__________________酶。
(3)②过程的操作环境是__________________。
(4)将重组Ti质粒导入上述受体细胞时____________(要/不要)使用钙离子处理以增加细胞壁的通透性。
(5)上述卡那霉素的作用是_________________。上述培养基叫_________________培养基(按功能划分)。
(6)若两种限制酶的识别序列及切割位点如下:
则理论上酶Ⅱ可作用的范围是酶Ⅰ的_______________倍。
(7)基因工程除了在农业上可以获得抗逆性的农作物外,在环境保护方面也展现出诱人的前景,请列举出一个例子_______________。
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【题目】某雌雄异株植物(性别决定为XY型)的叶型有宽叶和窄叶之分,由两对基因决定。科研人员用两株窄叶植株进行杂交,F1全是宽叶;F1杂交,所得F2中宽叶植株与窄叶植株的比例为9:7。请回答下列问题:
(1)在叶型这对性状中,显性性状为__________。两株亲本的基因型__________(填“相同”或“不同”)。
(2)初步研究发现,决定该植物叶型的两对基因在染色体上的分布情况有三种:
①两对基因都位于常染色体上;②一对基因位于常染色体上,另一对基因位于X染色体上;③两对基因都位于X染色体上。根据以上杂交实验的数据,可排除第_________(填数字)种情况;若要得到明确的结论,还需对F2的性状做进一步数据分析。请简要写出数据分析方案及相应结论。___________________。
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