SNP是基因组水平上由单个核苷酸的变异引起的DNA序列多态性。科研人员利用SNP对拟南芥抗盐突变体的抗盐基因进行定位。
(1)SNP在拟南芥基因组中广泛存在,在不同DNA分子及同一DNA分子的不同部位存在大量SNP位点,某些SNP在个体间差异稳定,可作为DNA上特定位置的遗传____。
(2)研究者用化学诱变剂处理野生型拟南芥,处理后的拟南芥自交得到的子代中抗盐:不抗盐=1:3,据此判断抗盐为____性状。
(3)为进一步得到除抗盐基因突变外,其他基因均与野生型相同的抗盐突变体(记为m),可采用下面的杂交育种方案。
步骤一:抗盐突变体与野生型杂交;
步骤二:____:
步骤三:____;
步骤四:多次重复步骤一一步骤三。
(4)为确定抗盐基因在Ⅱ号还是Ⅲ号染色体上,研究者用抗盐突变体m与另一野生型植株B杂交,用分别位于两对染色体上的SNP1和SNP2(见下图)进行基因定位。
①将m和B进行杂交,得到的F1,植株自交。将F1植株所结种子播种于____的选择培养基上培养,得到F2抗盐植株。
②分别检测F2抗盐植株个体的SNPI和SNP2,若全部个体的SNP1检测结果为____,
SNP2检测结果SNP2m和SNP2B的比例约为_____,则抗盐基因在Ⅱ号染色体上,且与SNP1m不发生交叉互换。
(5)研究者通过上述方法确定抗盐基因在某染色体上,为进一步精确定位基因位置,选择该染色体上8个不同的SNP,得到与抗盐基因发生交叉互换的概率,如下表。据表判断,抗盐基因位于____SNP位置附近,作出判断所依据的原理是_________________
(6)结合本研究,请例举SNP在医学领域可能的应用前景___________。
千岛湖是1960年为建设水电站而筑坝蓄水形成的大型人工湖,人工湖构建以来气候变化相对稳定,1998、1999年发生大面积藻类水华。为探究这次水华爆发的原因,研究者分析并调查了影响藻类数量变动的主要环境因素,结果如下图。
(1)图1所示箭头所指方向____(能、不能)表示能量流动的方向,鲢鱼、鳙鱼与浮游动物的关系是______。
(2)藻类水华的发生通常被认为是N、P污染导致水体富营养化的结果。水体富营养化后,水中含氧量降低,原因一是藻类大量增生,由于藻类的____,导致夜间水体中含氧量明显下降;另一原因是,藻类大量死亡,导致____(填“需氧型”、“厌氧型”)微生物的大量繁殖,使水体含氧量进一步减少。水中含氧量降低和藻类分泌的毒素都会引起水生动物死亡,加剧水体的污染,形成_____(正反馈、负反馈),最终导致生态系统崩溃。
(3)分析图2发现,“水体富营养化”学说不能很好解释1998、1999年千岛湖水华发生的原因,依据是_______。
表1不同年份鲢鱼、鳙鱼数量相对值
年份 | 鲢鱼、鳙鱼 | 银鱼 |
1993-1997 | 6.66 | 5.43 |
1998-1999 | 2.16 | 7.72 |
(4)由表1、图1、2综合分析,湖中鲢、鳙主要捕食_____,由于渔业的过度捕捞以及银鱼数量的增加可能会导致_____,使藻类数量增加,最终导致了水华的发生。
(5)由于千岛湖是人工湖泊,发育时间较短,因此生态系统的_____简单,稳定性较差。千岛湖水华现象警示我们,要降低人工湖泊水华发生的频率,可以采用_____措施。
科研人员以蚕豆为实验材料研究甲醇对植物光合作用的影响。
(1)用两种不同浓度的甲醇溶液处理蚕豆,一段时间后处理组与未处理组植株上典型叶片的大小如图1所示。实验结果表明,浓度为________的甲醇可促进蚕豆叶片生长,因此选取此浓度甲醇进行系列实验。
(2)研究发现,喷施甲醇能够提高叶片的光合速率,且气孔开放程度显著增大,推测甲醇处理增加了_______量,使_________中进行的暗反应的速率提高。
(3)为深入研究甲醇促进气孔开放的作用机理,研究者提取甲醇处理前与处理2h、6 h后叶片细胞中的蛋白,用__________方法特异性检测F蛋白(一种调节气孔的蛋白)的表达量,结果如图2所示。实验结果说明,甲醇处理可______________________。
(4)已有研究表明F蛋白可与细胞膜上H+-ATP酶(可转运H+)结合。研究者制备了膜上含H+-ATP酶的细胞膜小囊泡,并在小囊泡内加入特定荧光染料,质子与荧光染料结合可引起荧光猝灭。在含有上述小囊泡的体系中加入ATP和H+,测定小囊泡内特定荧光的吸光值,得到图3所示结果。
①体系中加入ATP的作用是______。
②由实验结果可知,甲醇处理6h组吸光值比未处理组降低了约_____倍。
(5)综合(3)、(4)研究结果,推测甲醇处理_______,从而改变保卫细胞的渗透压,导致气孔开放程度增大。
菊天牛是菊花的主要害虫之一。科研人员将抗虫基因转入菊花,培育出抗虫菊花。下图是获得转基因菊花的技术流程,请据图回答:
注:卡那霉素抗性基因(Kanr)作为标记基因,菊花叶片对卡那霉素高度敏感。
(1)为了促进土壤农杆菌吸收重组质粒,可用__________处理土壤农杆菌,使其处于感受态。
(2)将重组质粒导入土壤农杆菌的目的是利用农杆菌能够_________________________的特点,使目的基因进入受体细胞中,并插入到菊花细胞的________________上,最终形成转基因植株。
(3)将愈伤组织转移到添加一定浓度植物激素和________的培养基中,在适宜条件下进行培养,筛选转基因菊花。
(4)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时,需根据____________________的核苷酸序列设计特异引物,以____________________为模板进行第一轮扩增。
(5)将转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料以适当比例混合后饲喂菊天牛2龄幼虫,实验结果如下表所示。
①对照组应饲喂等量的_____________________________。
②据表分析,________________________差异显著,说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用。
流行性感冒(流感)由流感病毒引起,传播速度快、波及范围广,严重时可致人死亡。
(1)流感病毒必须在________内增殖,当侵染人呼吸道上皮细胞时,会经过________、穿入、脱壳、生物合成和成熟释放等几个阶段。
(2)流感病毒的抗原刺激人体免疫系统,使B细胞增殖分化为________细胞,后者能产生特异性抗体。
(3)HA和NA是流感病毒表面的两种糖蛋白,甲型流感病毒的HA、NA氨基酸序列的变异频率非常高,导致每年流行的病毒毒株可能不同。每年要根据流行预测进行预防接种的免疫学原理是_______。
(4)研究者通过实验观察NA抗体对病毒侵染细胞的抑制作用。主要实验材料包括:感染流感病毒后63天、21天的两位康复者的NA抗体(分别为D63、D21)、对照抗体、流感病毒和易感细胞。
①实验的主要步骤依次是:培养易感细胞、________(选择并排序)等。
a.将抗体分别与流感病毒混合
b.将各混合物加入同一细胞培养瓶
c.将各混合物分别加入不同细胞培养瓶
d.检测NA抗体与易感细胞的结合率
e.检测培养物中病毒的增殖量
f.检测细胞对病毒的损伤程度
②图中实验结果表明,这两位康复者均产生了抗NA的抗体,其中对流感病毒抑制效果较好的抗体是________。选用的对照抗体应不能与________特异性结合。
③依据本实验结果提出疫苗研制的思路_________________。
(5)若你已被确诊为流感患者,请例举具体的应对措施 __________。
下列为达成实验目的而进行的相应实验操作,不正确的是( )
选项 | 实验目的 | 实验操作 |
A | 观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒 | 用苏丹Ⅲ染色后,再用酒精洗去浮色 |
B | 除去粗提DNA中的蛋白质杂质 | 将析出物置于二苯胺试剂中并加热 |
C | 观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂 | 依次进行解离、漂洗、染色、制片 |
D | 诱导外植体脱分化为愈伤组织 | 在MS培养基中添加所需植物激素 |
A.A B.B C.C D.D