(9分)回答下列有关生物进化与生物多样性的问题:
随着生命科学技术的不断发展,物种形成、生物多样性发展机制的理论探索也在不断的发展与完善。下图是科学家利用果蝇所做的进化实验,两组实验仅喂养食物不同,其他环境条件一致。
(1)第一期时,甲箱和乙箱中的全部果蝇属于两个 。
(2)经过八代更长时间之后,甲箱果蝇体色变浅,乙箱果蝇体色变深。再混养时,果蝇的交配择偶出现具有严重的同体色选择偏好,以此推断,甲、乙品系果蝇之间的差异可能体现的是 多样性,判断的理由是 。
(3)经过八代或更长的时间后,两箱中的果蝇体色发生了很大的变化,请用现代综合进化理论解释这一现象出现的原因:两箱分养造成__________________,当两箱中果蝇发生变异后,由于_____________________不同,导致___________________变化,形成两个群体体色的很大差异。
(4)下表是甲、乙两箱中果蝇部分等位基因[A-a、T(T1、T2)-t、E-e]的显性基因频率统计的数据:
世代 | 甲箱 | 乙箱 | ||||||
果蝇数 | A | T1 | E | 果蝇数 | A | T2 | E | |
第一代 | 20 | 100% | 0 | 64% | 20 | 100% | 0 | 65% |
第四代 | 350 | 89% | 15% | 64.8% | 285 | 97% | 8% | 65.5% |
第七代 | 500 | 67% | 52% | 65.2% | 420 | 96% | 66% | 65.8% |
第十代 | 560 | 61% | 89% | 65% | 430 | 95% | 93% | 65% |
甲、乙两箱果蝇的基因库较大的是 ,频率基本稳定的基因是 ,第十代时,甲箱中果蝇的该等位基因杂合体出现的频率是 %。
(8分)人类“软骨发育不全”的致病基因是位于4号染色体上的显性基因D,且致病基因纯合的个体在胎儿期死亡;人类“黏多糖贮积症Ⅱ型” 由位于X染色体上的一对基因(E、e)控制。下图是一个家系图(Ⅱ-5和Ⅱ-6是双胞胎姐弟)。请回答(不考虑基因突变):
(1)基因 (填E或e)是“黏多糖贮积症Ⅱ型”的致病基因;Ⅱ5可能产生的卵细胞的基因型是 。Ⅲ9的致病基因来自于第Ⅰ代的 号个体。
(2)Ⅱ8是Ⅱ7的姐姐,尚未检测其基因型,据图推测Ⅱ8是杂合子的概率是 。
(3)DNA探针可用于检测家系成员的基因型,方法和结果如下图所示:
①在适当时抽取羊水,采用图二所示的方法可诊断胎儿是否携带致病基因,这是因为羊水中含有 细胞。
②PCR扩增DNA时获得单链模板的方式是 。
③图二结果A中的杂交斑是由哪两种单链形成的? 。若检测图一中Ⅰ2的基因型,检测的结果是图二所示的结果 (填:A/B/C)。
(8分)苦马豆素(SW)最早是从植物灰苦马豆中分离获得,为了研究SW是否具有抑制肿瘤细胞生长的作用,许多学者做了大量研究,实验过程及实验结果如下:
①取小鼠肝癌Hepal-6细胞。
②制成单细胞悬液,等量接种于多孔板,加入等量培养液,每组设5个平行孔。
③于37℃、5%CO2培养箱中培养24 h。
④加入等量不同浓度的SW溶液,于37℃、5%CO2培养箱中培养。
⑤分别在24 h、48 h、72 h时吸取培养液,观察记录结果,得到不同浓度的SW对细胞存活率的影响曲线如图所示。
⑥将培养48h的培养液离心,细胞染色,在荧光显微镜下观察拍照,记录正常细胞和凋亡细胞的数目,并采用免疫荧光细胞技术检测细胞凋亡蛋白Bax和Bcl-2的表达量状况,汇总统计结果如下表。
培养48h后细胞数目及凋亡蛋白Bax和Bcl-2的表达状况
SW(μg/ml) | 癌细胞数目 | 凋亡细胞数目 | Bax蛋白 | Bcl-2蛋白 |
2 | + | ++++ | ++++ | + |
1 | ++ | +++ | +++ | ++ |
0.5 | +++ | ++ | ++ | +++ |
0 | ++++ | + | + | ++++ |
注:“+”的数量表示相对值的大小
回答下列问题:
(1)实验中首先将小鼠肝癌Hepal-6细胞制成单细胞悬液,于37℃、5%CO2培养箱中培养的目的是 。培养箱中要有适量的无菌空气,原因是 。肝癌细胞悬液中细胞有悬浮生长的特征,可能的原因是 。
(2)实验中利用多孔板培养时,每组设置5个平行孔同时进行培养,计数后统计平均值是为了 。
(3)分析图中曲线可知,SW对肝癌Hepal-6细胞的作用效果是:①
;② 。
(4)表中结果说明SW可以诱发细胞 ,从而抑制肿瘤细胞生长,从分子水平上分析,SW可能是导致癌细胞内 的合成量增加。
(7分)某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况,设计了由透明的玻璃罩构成的小室(如图A所示)。
(1)将该装置放在自然环境下,测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化,得到如图B所示曲线,那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素是_______________。图中e点时氧气释放速率降低的原因是 。
(2)若0时开始实验,初始液滴位置为0,之后观察到A装置中液滴的位置如图所示,那么产生此结果的原因是 。装置刻度管中液滴移到最右点是在一天中的________点。
(3)如果要测定该植物真正光合作用的速率,该如何设置对照实验?对照实验:__________________________________________________________。若在单位时间内,实验组读数为M,对照组读数为N,该植物真正光合作用的速率可表示为________。
(9分)下图表示蛋白质分选的基本途径与类型,据图回答下列问题:
(1)图中①和⑦表示的生理过程是 。
(2)图中途径②和⑧分别表示蛋白质转运的非分泌途径和分泌途径。据图分析,决定其不同途径的因素是 。
(3)直接决定蛋白质中氨基酸种类和顺序的是 ,在同一个体不同部位的细胞中,新生蛋白质的种类不同,根本原因是 。
(4)若③④⑤为不同酶进入相应的细胞器发挥作用,则体现出细胞器膜具有________________的结构特点。若⑥为RNA聚合酶,则能识别基因的 。
(5)若上述分泌蛋白质为人体激素,则其合成和分泌的途径是⑦→⑧→ ,之后可随血液到达全身各处,与靶细胞膜表面的 结合,进而影响细胞的功能和代谢,这是细胞膜完成 功能的分子基础。
如图是某森林生态系统物质和能量流向示意图,h、i、j、k表示不同用途的有机物(j是未利用部分),方框大小表示使用量,下列叙述不正确的是
A.生产者i的量等于被初级消费者同化的有机物的 量
B.h中能量以热能形式散失,但k中的能量可被生产者吸收利用
C.该生态系统固定的CO2量多于各h产生的CO2总量
D.该生态系统的信息传递可调节能量流向但不能调节物质的流向