已知与人体血红蛋白合成有关的一对等位基因是HbA和Hbs。只有纯合子( HbsHbs)患镰
刀型细胞贫血症,患者大多于幼年期死亡。只含一个致病基因的个体不表现镰刀型细胞贫血症,并对疟疾具有较强的抵抗力。以下说法不正确的是
A.该致病基因的出现是基因突变的结果,可以用显微镜检测镰刀型细胞贫血症
B.杂合子不易感染疟疾,显性纯合子易感染疟疾
C.基因HbA和Hbs不可能存在于一个染色体组中
D.非洲某流行疟疾的地区消灭疟疾后,HbA基因频率会上升
下列有关实验和研究方法,叙述正确的是
A.绿叶中色素提取的原理是色素在层析液中溶解度越大,在滤纸上扩散越快
B.盐酸在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”和“低温诱导植物染色体数目的变化”中的作用原理相同
C.萨顿用假说演绎法证实了基因在染色体上
D.探究酵母菌的呼吸方式可以用是否产生二氧化碳予以确定
丹参酮是从中药丹参中提取的具有抗肿瘤活性的脂溶性菲醌化合物,其作用机制之一是诱导细胞凋亡。以下是相关的实验研究过程及结果:
实验材料:人肝癌细胞(HepG2),培养液,0.02%二甲亚砜溶液,用0.02%二甲亚砜溶解的0.5 ug/mL、1 ug/mL、1.5 ug/mL的丹参酮溶液,培养瓶等。
①将等量的人肝癌细胞(HepG2)悬液,分别接种于若干含有等量培养液的培养瓶中;将培养瓶放于37℃、5%CO2培养箱中培养24 h,静置、去掉上清液;
②______________,再加入等量的培养液,于37 ℃、5% CO2培养箱中继续培养;
③培养72 h,每24 h用细胞计数仪检测癌细胞数。
(1)请完善上述实验步骤中相关内容。____________________________________
(2)本实验的自变量是________________。
(3)设对照组癌细胞增殖率为100%,用下面公式计算各用药组癌细胞增殖率:增殖率(%)=[(用药组各时段癌细胞数-用药组开始癌细胞数)/(对照组各时段癌细胞数-对照组开始癌细胞数)]×100。得到以下数据:
表1 丹参酮对HepG2细胞增殖率的影响 (%)
组别 | 培养时间/h | |||
| 24 | 48 | 72 | |
对照组 | 100 | 100 | 100 | |
给药组 ug/mL | 0.5 | 78 | 62 | 48 |
1.0 | 68 | 26 | 21 | |
1.5 | 48 | 12 | 5 | |
①请将表中前48 h的数据转化为相应给药组细胞增殖率随时间变化的柱形图。
②通过数据和柱形图分析可以得出丹参酮对HepG2细胞的作用效果的特点是:___________。
(4)将培养48 h的培养液离心,去除上清液后经过一系列的处理及分析,得到对照组和给药组48 h细胞周期变化、凋亡率及凋亡蛋白Bax和Bcl-2的表达量如表所示:表2 丹参酮对HepG2细胞周期、凋亡率及凋亡蛋白基因Bax和Bcl-2的表达的影响
组别 | G1 | S | G2+M | 凋亡率 | Bax | Bcl-2 |
对照组 | 55% | 36% | 9% | 5.6% | 28% | 53% |
实验组 | 67% | 24% | 9% | 32.6% | 37% | 38% |
据此推测,丹参酮使HepG2细胞周期阻滞于________期。丹参酮可能通过促进HepG2内________的表达来诱导细胞凋亡从而抑制肿瘤的生长。
(5)顺铂(DDP)是一种DNA损伤药物,也是目前临床上多种癌症化疗的首选药物。若要探究丹参酮联合顺铂对HepG2细胞生长的影响,应还需设置_______________________给药组才能得出结论。
玉米是一种雌雄同株的二倍体(2n=20)植物,其顶部开雄花,下部开雌花,玉米籽粒的颜色与细胞中的色素有关,当细胞中含有甲物质时呈紫色,含有乙物质时呈红色,无甲和乙时呈白色。与这些色素合成有关的部分酶和基因情况如下表所示(注:各对等位基因中的显性基因对隐性基因完全显性,隐性基因不能控制相应酶的合成,并且在形成配子过程中不发生交叉互换),请回答问题:
(1) 现有纯合红色玉米粒,请在右图中画出基因在染色体上可能的位置关系。(注:方框内只要画出与上述基因相关的染色体,用竖线表示染色体,黑点表示基因的位点,并标上相应的基因符号)。
(2) 若红色的籽粒长成的某一玉米植株自交,所结籽粒的性状分离比为紫:红:白=0:3:1,则该植株的基因型为 ,并用一个遗传图解解释。
(3) 若某一基因型为AaBbDd的玉米植株自交,所结籽粒的性状及分离比为 。
(4) 四倍体玉米中玉米色素含量通常高于野生型玉米,低温处理野生型玉米正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离,从而获得四倍体细胞并发育成植株。推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是 。四倍体玉米与野生型玉米是否属于同一物种?________,为什么? 。
科学家在研究北美两种不同物种果蝇(种1与种2)的进化过程时发现,在百万年之前,北美大陆只有一种果蝇,其基因型aabbccDDeeff。随后不同区域的果蝇出现了不同的基因(见下图);当基因A与B同时出现个体中会发生胚胎早亡;同样,基因C与D或E与F同时出现也有胚胎期早亡现象。
(1)甲地所有的果蝇称为________________。北美大陆不同区域在阶段I出现了基因的差异,这种变化说明基因突变的________________特性。
(2)果蝇最多只能飞跃邻近两地的距离。对历史阶段Ⅰ而言,甲地与己地果蝇之间的差异可能属于____多样性,判断的理由是_________;甲、丙两地的果蝇之间的差异可能属于___________多样性。
(3)甲地与戊地果蝇最终进化成两个物种,运用现代生物进化理论解释其可能主要原因:_____,最终导致生殖隔离。若甲地果蝇(种1)一个基因组含有15 000个基因,甲地共有果蝇50 000只;戊地果蝇(种2)一个基因组比甲地果蝇多了25个新基因,戊地共有果蝇38 000只。比较两地的果蝇种群基因库的大小: ________。
下面是关于植物克隆和生态工程的问题。请回答:
(1)为培育能高效吸收和富集重金属镉的转基因植物,将野外采得的某植物幼叶消毒后,用酶混合液处理,获得了原生质体。酶混合液中含有适宜浓度的甘露醇,其作用是 。
(2)将目的基因导人到原生质体,经培养形成愈伤组织,再通过 得到分散的胚性细胞,发育成 ,生长发育后获得转基因植株。
(3)愈伤组织继代次数过多会丧失细胞全能性的表达能力,下列原因错误的是 。
A.愈伤组织发生遗传变异
B.愈伤组织不能分散成单细胞
C.愈伤组织中激素平衡发生改变
D.愈伤组织对外源激素敏感性发生改变
(4)某农业生态工程基地按照生态和经济规律,对种植业和养殖业进行了优化设计。通过套种、间种和 等技术的应用,使种植的农作物为该生态系统组成成分中的消费者提供更多的食物。在农业生产中尽量不施用农药,甚目的是 。
A.减少水土流失 B.减少土壤肥力
C.减少环境污染 D.减少生物多样性