分析有关科学探究的资料,回答下列问题。
我国科学家屠呦呦因在青蒿素方面的研究获2015年诺贝尔生理医学奖。菊科植物青蒿中所含的青蒿素是目前治疗疟疾的新型特效药。研究者做了相关的实验研究如下。
【实验一】从青蒿中提取青蒿素
【实验结果】相关实验数据如表1和表2所示。
【实验二】生物工程合成青蒿素
为避免青蒿被过度采集,研究者采用生物工程的方法生产青蒿素。但直接从愈伤组织和细胞培养提取青蒿素的效果很不理想,因而采取如下图中①~④所示实验流程合成青蒿素。其中发根农杆菌具有Ri质粒,可促进青蒿愈伤组织生根。
(1)提取青蒿素应选取的最佳青蒿材料是 。据表1和表2分析,实验一的实验目的不包括 ( )
A.不同生长期青蒿中的青蒿素含量
B.不同青蒿组织中的青蒿素含量
C.不同干燥方式对青蒿素提取的影响
D.不同日照时长对青蒿素含量的影响
(2)实验二图中青蒿组织培养通常用的培养基名称是 培养基。步骤③青蒿叶片组织加入抗生素的作用是 。
(3)据实验二分析,下列相关叙述正确的是 ( ) (多选)
A.未分化的青蒿组织中青蒿素含量高 B.该实验是从青蒿根中提取青蒿素
C.Ri质粒转化青蒿属于微生物基因工程 D.利用此生物工程方法可大量生产青蒿素
【实验三】植物激素对青蒿素含量的影响
萘乙酸 (NAA)是最常用来调控发根生长及代谢中间产物形成的一种激素。研究者假设NAA能促进青蒿愈伤组织发根,并能提高青蒿发根后产生青蒿素的含量。实验结果见表6。
表6: NAA对青蒿组织发根和产生青蒿素的影响
组别 | NAA浓度 (mg/L) | 发根生长比 | 青蒿素含量 (mg/g) |
A | 0.025 | 34.457 | 0.080 |
B | 0.050 | 33.500 | 0.166 |
C | 0.100 | 29.400 | 0.128 |
D | 0.250 | 15.813 | 0.000 |
E | 0.500 | 13.059 | 0.000 |
F | 0.750 | 8.706 | 0.000 |
G | ① | 27.101 | 1.480 |
(注:发根生长比指的是:收获时鲜重/接种量)
(4)实验三培养时影响青蒿素含量的可能因素有_________________ (写出2种即可)。表6中①表示的数值是 。
(5)根据实验三结果,请画出发根生长比与NAA浓度的关系曲线图。
(6)由实验三可得出的结论是:
① 。
② 。
回答下列关于微生物的问题。
陈皮是一味传统的中草药,研究者从陈皮中分离出有益微生物,制成微生物制剂再应用于陈皮的生产,有助于陈皮的防腐与风味的维持。具体操作如下图,其中①~④表示过程。
(1)下图中过程③所用的接种方法是 ,过程④的目的是 ,所用的接种方法是 。整个操作过程均为无菌操作,所使用的器皿均灭过菌,其目的是 。
研究者从陈皮中共分离纯化得到23 株菌株,分别标为cp01—cp23,但没有分离纯化得到真菌。提取该23株菌株DNA,经过PCR技术扩增后电泳 (DNA在一定的电场力作用下,在凝胶中向正极泳动,DNA分子越大,泳动越慢),所得电泳图谱如下图,其中M表示已知不同分子量的DNA,比照其大小可以粗略估算样品DNA分子量的大小。
(2)据题意分析,图中的电泳方向是 (由上至下/由下至上),图中用圆圈标出的DNA其分子量大小范围在 bp之间。
(3)已知同一类群的菌株电泳后DNA图谱一致,据图分析,该23株菌株共分 个类群。其中,与cp12属于同一类群的有 。
(4)陈皮样品中没有分离到真菌,可能的原因是 ( ) (多选)
A.陈皮的处理对真菌有抑制作用 B.该陈皮样品中可能没有真菌
C.陈皮能够抑制多种真菌的生长 D.陈皮中的细菌对真菌有抑制作用
E. 陈皮样品无法为真菌提供碳源
回答下列有关生物进化与多样性的问题。
潮间带是指大潮期的最高潮位和大潮期的最低潮位间的海岸,其中中潮间带和低潮间带主要生活着海星、贻贝、藤壶、鹅颈藤壶和海藻等生物,海星主要的猎物是贻贝,贻贝主要以藻类为食。为研究海星在该群落中的作用,做了海星移除实验,其结果如下图所示。
(1)潮间带中所有具生殖能力的鹅颈藤壶的全部基因被称为_____________,藤壶与鹅颈藤壶的差异体现了__________多样性。
(2)已知该群落在自然状态下海星的个体数为7,贻贝的个体数为20,藤壶的个体数为18,鹅颈藤壶的个体数为12,海藻的个体数为20,求该群落辛普森多样性指数为 (辛普森多样性指数公式为:D=1-∑ (Ni/N)2)。
(3)据图分析,在自然状态下贻贝在中潮间带的密度大于低潮间带的原因是______。海星移除后,贻贝在中潮间带和低潮间带都占优势,而海藻和藤壶几乎绝迹的原因可能是 ( ) (多选)
A.缺乏天敌 B.海藻被大量捕食 C.贻贝捕食藤壶 D. 海藻、藤壶繁殖能力较弱 E.藤壶的生存空间被贻贝大量占据 F.中潮间带、低潮间带不适宜藤壶生长
(4)下图表示该区域藤壶的进化模式,其中小圆圈表示藤壶,箭头表示藤壶的变异,箭头线上有两条短线的表示被淘汰的变异个体。据图分析,下列叙述符合现代进化理论的有 ( ) (多选)
A. 多方向箭头为生物进化提供原材料
B. || 说明自然选择是不定向的
C. || 被淘汰的原因是因为生存斗争
D. 藤壶1进化到藤壶2,说明藤壶种群的基因频率发生了改变
E.藤壶1与藤壶3由于没有地理隔离,所以一定不能产生生殖隔离
(5)研究者分析了a~e五种藤壶的细胞色素c基因,其核苷酸差异数如下表所示,核苷酸数目可为藤壶的进化提供 证据,据下表分析,较古老的物种是 。
回答下列有关遗传的问题。
在一个远离大陆且交通不便的海岛上,表现型正常的居民中有66%为甲种遗传病 (基因为A、a)致病基因携带者。下图为岛上某家族的遗传系谱,该家族除患甲病外,还患有乙病 (基因为B、b),两种病中有一种为血友病。
(1)______ (甲/乙)病为血友病,另一种是 ( )遗传病。
A.常染色体显性 B.常染色体隐性
C.伴X显性 D.伴X隐性
(2)Ⅱ-6的基因型为____________,Ⅲ-13的基因型为__________。
(3)若Ⅲ-11与该岛一个表现型正常的女子结婚,则其孩子中患甲病的概率为_________。
“母性效应”是指子代某一性状的表现型由母体的染色体基因型决定,而不受本身基因型的支配。椎实螺是一种雌雄同体的软体动物,一般通过异体受精繁殖,但若单独饲养,也可以进行自体受精,其螺壳的旋转方向有左旋和右旋的区分 (如图1),旋转方向符合“母性效应”,遗传过程如图2所示。
(4)“母性效应”现象 (符合/不符合)孟德尔遗传定律。母本中的D基因决定子代的性状是 (右旋/左旋)。基因型是dd的椎实螺,它的表现型是 。
(5)预判断某左旋椎实螺的基因型,可用任意的右旋椎实螺做父本进行交配,统计杂交后代的性状。若子代表现型是 ,则该左旋椎实螺为纯合子;若子代表现型是 ,则该左旋椎实螺为杂合子。图25中F2自交产生子代的表现型中左旋与右旋的比值为 。
回答下列有关基因工程的问题。
苏云金杆菌 (Bt)能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图 (为抗氨苄青霉素基因),①~④表示过程。
(1)由HindⅢ酶切后,得到DNA片段的末端是 ( )
(2)将图中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后,产生 种DNA片段,②过程可获得 种重组质粒。如果只用BamHⅠ酶切,目的基因与质粒连接后可获得 种重组质粒。
(3)该过程中Bt毒素蛋白基因插入质粒后,不应影响质粒的 ( ) (多选)
A.复制 B.转录 C.碱基对的数量 D.抗性基因的表达
(4)此基因工程中大肠杆菌质粒的作用是 ,根瘤农杆菌的作用是 。生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种,其目的是降低害虫种群中的 基因的基因频率的增长速率。
下图是人体免疫反应过程的模式图,Ⅰ~Ⅶ表示不同种类的细胞,a~h表示物质或结构。 (在[ ]中填编号,_________上填文字。)
(1)据图分析,其中Ⅱ表示___________, Ⅵ表示__________,h表示___________。
(2)图中最初携带免疫信息,引发后续免疫反应的物质是 [ ]。能特异性识别抗原的细胞是 [ ]。据图描述细胞Ⅲ的免疫过程:________________。
(3)据图分析,下列对Th细胞的叙述正确的是 ( ) (多选)
A.细胞膜上的c称为抗原
B.能将抗原吞噬、处理并呈递给T细胞
C.能产生多种细胞因子,促进T、B细胞的增殖分化
D.对机体的非特异性免疫和特异性免疫均具有调节作用