(6分)由苯丙氨酸羟化酶基因突变引起的苯丙氨酸代谢障碍,是一种严重的单基因遗传病,称为苯丙酮尿症(PKU),正常人群中每70人有l人是该致病基因的携带者(显、隐性基因分别用A、a表示)。图1是某患者的家族系谱图,其中Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3及胎儿Ⅲ1(羊水细胞)的DNA经限制酶MspⅠ消化,产生不同的片段(kb表示千碱基对),经电泳后用苯丙氨酸羟化酶cDNA探针杂交,结果见图2。请回答下列问题:
(1)Ⅰ1、Ⅱ1的基因型分别为 。
(2)依据cDNA探针杂交结果,胎儿Ⅲ1的基因型是 。Ⅲ1长大后,若与正常异性婚配,生一个正常孩子的概率为 。
(3)若Ⅱ2和Ⅱ3生的第2个孩子表型正常,长大后与正常异性婚配,生下PKU患者的概率是正常人群中男女婚配生下PKU患者的 倍。
(4)已知人类红绿色盲症是伴X染色体隐性遗传病(致病基因用b表示),Ⅱ2和Ⅱ3色觉正常,Ⅲ1是红绿色盲患者,则Ⅲ1两对基因的基因型是 。若Ⅱ2和Ⅱ3再生一正常女孩.长大后与正常男性婚配,生一个红绿色盲且为PKU患者的概率为 。
某医院病理室为确诊一患者的肿瘤是良性的还是恶性的,切取了小块肿瘤组织进行培养。请回答下列问题:
(1)培养之前,肿瘤组织必须先用 等处理成单个细胞。
(2)若开始培养时取一滴培养液观察,有100个肿瘤细胞,经过24 h培养后取一滴稀释100倍后,再取一滴(设三次“一滴”等量)观察,发现有64个肿瘤细胞,此肿瘤的细胞周期约为 h。
(3)与正常细胞相比,在显微镜下可见明显增多的细胞器是 (填两项)。
(4)某科研单位研制出一种新型药物X,据说对此类肿瘤有较好的疗效,请你设计一个方案加以验证。写出你所设计的实验步骤:
①将相同的培养液分为相等的两份,一份 ,另一份 ;
② ;
③放在相同的条件下培养, 。
科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如下图:
(1)步骤①的技术名称是 。
(2)将基因导入ES细胞而不是导入到上皮细胞是因为ES细胞具有 。
(3)步骤③中,需要构建含有干扰素基因的 。由于DNA复制时,子链只能由5′向3′方向延伸,故构建前利用PCR技术扩增干扰素基因时,可以从下图A、B、C、D四种单链DNA片段中选取 作为引物。对干扰素基因片段和质粒进行酶切时,可选用限制酶的组合为 或 。
(4)将步骤③获得的ES细胞在荧光显微镜下观察,选择发 色荧光的细胞进行体外诱导。为检测干扰素基因是否表达,可以采用 的方法。
为了提高绿色植物的生态效益,研究者做了相关实验并绘出如下三幅图。请回答下列问题:
(1)光照条件下,图1中的②上进行的生理过程产生的物质有 ,空气中CO2浓度变化时首先会影响图1的[ ]中化学反应的速率([ ]中填数字序号)。
(2)图2中的曲线表示在CO2充足的条件下测得的某植物光合速率与光照强度、温度之间的关系。据图分析可知,在光照强度为4klx之前,影响光合速率的主要环境因素为 ,由此实验结果可推测出该植物进行光合作用的最适温度范围是在 ℃之间。
(3)图3表示该植物夜间在O2浓度分别为a、b、c、d时,CO2释放量和O2吸收量的关系。假定细胞呼吸的底物都是葡萄糖,在O2浓度为d时细胞的呼吸方式是 ,当O2浓度为a时,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗的葡萄糖的 倍。
(4)研究者还对该植物不同光照条件下的其他生理指标进行了检测,结果见下表,请分析回答:
光照强度 | 叶色 | 平均叶面积(cm2) | 气孔密度(个/mm2) | 净光合速率[μmol CO2/(m2·s)] |
强 | 浅绿 | 13.6(100%) | 826(100%) | 4.33(100%) |
中 | 绿 | 20.3(149%) | 768(93%) | 4.17(96%) |
弱 | 深绿 | 28.4(209%) | 752(91%) | 3.87(89%) |
(注:括号内的百分数以强光照的数据作为参考)
与弱光下相比,强光下平均每片叶的气孔总数 (填“较多”或“较少”),对强光下生长的该种植物适度遮阴,持续观测叶色、叶面积和净光合速率这三个指标中,最先发生改变的是 。
某研究小组进行某植物的栽培试验,图1表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下测得的光合曲线和黑暗条件下的呼吸曲线;图2为在恒温密闭玻璃温室中,连续24h测定的温室内CO2浓度以及植物CO2吸收速率的变化曲线。据图分析,下列说法中错误的是( )
A.图1中,当温度达到55℃时,植物光合作用相关的酶失活
B.6h时,图2叶肉细胞产生[H]的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质等
C.18h时,图2叶肉细胞中叶绿体产生的O2量大于线粒体消耗的O2量
D.该植株在进行光合作用且吸收CO2的量为0时,在两图中的描述点共有4个
甲、乙两种单基因遗传病分别由基因A、a和D、d控制,图一为两种病的家系图,图二为Ⅱ10体细胞中两对同源染色体上相关基因定位示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.甲病为常染色体显性遗传病
B.Ⅱ6个体的基因型为aaXDXd
C.Ⅲ13个体是杂合子的概率为1/2
D.Ⅲ12与Ⅲ14婚配后代正常的概率为5/24