普通小麦为六倍体,染色体的组成为AABBDD=42。普通小麦的近缘物种有野生一粒小麦(AA)、提莫菲维小麦(AAGG)和黑麦(RR)等,其中A、B、D、G、R分别表示一个含7条染色体的染色体组。黑麦与普通小麦染色体组具有部分同源关系。研究人员经常采用杂交育种的方法来改善小麦品质。
(1)野生一粒小麦含抗条锈病基因和抗白粉病基因,普通小麦无相应的等位基因,改良普通小麦通常采用如下操作:将纯合野生一粒小麦与普通小麦进行杂交获得F1,然后再___________获得F2。若两个基因独立遗传,则在F2中同时具有抗条锈病和抗白粉病的个体最可能占_______________。
(2)野生提莫菲维小麦(AAGG)含抗叶斑病基因(位于G组染色体上),可以通过如下方案改良普通小麦:
①杂种F1染色体的组成为_______________。
②F1产生的配子中,理论上所有配子都含有_______________组染色体。
③检测发现F2中G组染色体的抗病基因转移到了A组染色体上,原因是60Co射线照射F1导致细胞内发生___________________________变化,F2与普通小麦杂交选育F3,F3自交多代选育抗叶锈病普通小麦新品种(AABBDD)。
(3)利用黑麦(RR)采取与(2)相同的操作改良普通小麦时,培育出了多个具有黑麦优良性状的普通小麦改良品种(AABBDD),而且自交多代稳定遗传。为研究相关机制,科研人员利用黑麦R组第6号、7号、3号染色体和普通小麦特异性引物扩增,相关结果如下:
图1R组的6号染色体特异引物pSc119.1扩增结果
注:M:标准物;1:黑麦;2:普通小麦;3:R组6号染色体;4~15:待测新品系。
图2R组的7号染色体特异引物CGG26扩增结果
注:M:标准物;1:黑麦的7号染色体;2:普通小麦;3~8:待测新品系。
图3R组的3号染色体特异引物SCM206扩增结果
注:M:标准物;1:黑麦的3号染色体;2:普通小麦;3~7:待测新品系。
在上述检测中R组6号染色体的750bp条带,R组7号染色体的150bp条带,R组3号染色体的198bp条带对应的品种具有不同的优良抗病性状。其中__________号品系具有全部抗病性状。
(4)研究人员通过光学显微镜观察普通小麦改良品种染色体,观察有丝分裂中期染色体的_____________,观察减数分裂染色体的_______________行为,可以从细胞学角度判断新品系是否稳定遗传。
(5)进一步利用不同荧光素标记的探针检测小麦和黑麦染色体片段,可知普通小麦改良品种染色体中含有R组染色体片段。由于R组染色体中有普通小麦染色体的同源区段,因此普通小麦改良品种在进行减数分裂时_____________,从而使其细胞中染色体更加稳定,该研究也为小麦品种改良提供新思路。
阅读下面的材料,完成(1)~(4)题。
早在 Natalie Nakles 出生前,甚至是来自她母亲的卵子成熟之前,奇怪的事情就发生了。那颗卵子本应只携带一条 16 号染色体,结果最后却多出了一条。而随后的一系列过程,让 Nakles 的受精卵发育时移除了来自精子的 16 号染色体。因此,现今 24 岁的 Nakles 并不像大多数人一样从父母身上各继承了一组染色体,她的两条 16 号染色体全部来自母亲。
这种现象被称为“单亲二体性”,即 23 对染色体中某一对的两条染色体都来自父亲或母亲一方。早期研究表明单亲二体性与自然流产有着密切关系,即便胎儿存活,它也有可能患有骨骼异常、癫痫、智力障碍和儿童癌症等疾病。例如,如果两条 15 号染色体都来自母亲,会导致普拉德-威利综合征,根据相关病症也被称做低肌张力-低智力-性腺发育低下-肥胖综合征;而如果 15 号染色体都来自父亲,则会导致天使人综合征,患儿会产生发育迟缓,智力残疾,严重的言语障碍以及运动和平衡问题。它们都是具有明显症状的特殊遗传疾病。Nakles 就患有阿斯伯格综合征,这是一种自闭症谱系疾病,但不会有自闭症患者的语言和智力障碍。除此之外她很健康,没有什么严重的健康问题。
如今,一项研究对大约 483 万人的 DNA 进行了检测,其中 440 万来自基因检测公司,43 万来自英国生物样本库。结果显示,许多像 Nakles 这样的健康人身上都存在单亲二体性。该研究共找到了 675 个单亲二体的样本,且没有发现其与任何有害特征存在显著相关。这表明,单亲二体性现象比过去文献中的结果更普遍,且危害性更低。
(1)就进行有性生殖的生物来说,(__________________) 对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数 目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
(2)下列叙述正确的是(________)
A.单亲二体的出现通常是减数第一次分裂异常
B.天使人综合征是由于染色体数目变异导致的
C.同源染色体分离发生在减数第一次分裂
D.单亲二体的后代一定患病
(3)请根据文章内容,结合已有知识,用文字或图解的形式提出单亲二体性形成机制的两种假说?__________________________________________________________________________。
(4)如果单亲二体性确实造成了健康问题,你推测可能的原因有哪些?_________________________________________________________________________ 。
雷帕霉素是一种新型酯类免疫抑制剂,研究者通过实验探究雷帕霉素对小鼠成肌细胞能量代谢的影响。
(1)____是驱动细胞生命活动的直接能源物质,动物细胞中该物质中的能量来自_____这一代谢过程,发生场所为_____。
(2)PGC-1、YY1 和 mTOR 是细胞中调节线粒体基因转录的转录因子。研究人员用一定浓度的雷帕霉素处理小鼠成肌细胞,检测转录因子 PGC-1 的RNA 相对含量和蛋白质含量。图1 结果显示:_______________ 。
(3)免疫共沉淀技术是在体外进行的研究蛋白质相互作用的一种技术。其原理是抗体 A 可与蛋白A 特异性结合,因此使用抗体 A 可将蛋白 A“沉淀”。如果蛋白 B 与蛋白 A 相互结合,那么抗体 A 在将蛋白 A“沉淀”的同时,也会把蛋白B“沉淀”下来。此技术常用于寻找和筛选与已知蛋白质发生相互作用的蛋白质。
①研究人员欲研究这三种转录因子(蛋白质)之间的相互作用。利用免疫共沉淀技术,检测不同处理条件下,PGC-1、YY1、mTOR 被 YY1 抗体“沉淀”的情况,结果如图 2。实验中研究人员检测各蛋白提取结果的目的是_______________。根据图 2 结果,请在图 3 中构建线粒体中雷帕霉素与被“沉淀”蛋白间的互作模式图。
②若想验证该互作模式,可继续选择_____(a:mTOR;b:PGC-1;c:无关)抗体进行免疫共沉淀。 若互作模式成立,请在图 4 中相应位置用“—”画出可“沉淀”出的条带_____。
(4)综合上述实验,说明雷帕霉素对细胞能量代谢影响的分子机制是_____。
赤腹松鼠是植食为主的树栖啮齿动物,常破坏林木的树皮,是主要的森林害鼠。为了防治赤腹松鼠对人工林的危害,四川洪雅林场的技术人员用PVC软管制作毒饵站,并对毒饵站防治赤腹松鼠的效果进行研究。
(1)洪雅林场的赤腹松鼠构成了生态学上的一个__________。为了研究对赤腹松鼠的防治,技术人员需要调查赤腹松鼠________________,来评估防治的效果。
(2)利用投放毒饵来防治赤腹松鼠对林木的危害,其生态学的原理是_________________。
(3)在进行毒饵站防治赤腹松鼠危害效果的研究中,为了排除无关变量的影响,从毒饵站和饵料两个方面分别需要考虑的是______________________。
样地 | 总使用毒饵 袋数/袋 | 无毒饵料取食数(率) | ||||||
投放毒饵前 | 投放毒饵后 | |||||||
3月 | 4月 | 5月 | 6月 | 7月 | 9月 | 12月 | ||
A1 | 100 | 18(18%) | 3(3%) | 2(2%) | 2(2%) | 0(0%) | 2(2%) | 3(3%) |
A2 | 100 | 23(23%) | 2(2%) | 4(4%) | 3(3%) | 0(0%) | 2(2%) | 2(2%) |
B1 | 200 | 71(35.5%) | 2(1%) | 1(0.5%) | 1(0.5%) | 0(0%) | 2(1%) | 0(0%) |
B2 | 200 | 58(29%) | 3(1.5%) | 3(1.5%) | 2(1%) | 1(0.5%) | 1(0.5%) | 5(2.5%) |
C | 200 | 43(21.5%) | 54(27%) | 58(29%) | 30(15%) | 18(9%) | 38(19%) | 42(21%) |
表:毒饵投放前后各月各样地无毒饵料取食数(率)
(4)技术人员在林场内选取5块样地,其中4块防治样地,编号为A1、A2、B1、B2(A样地每公顷安装4个毒饵站,B样地每公顷安装8个毒饵站),以及1块对照样地,编号为C。样地在投放毒饵前后需要投放无毒饵料并记录取食数,这样操作的目的是__________。无毒饵料取食情况的结果如上表,由此可以得到的结论是_____________________________。
(5)基于此项研究,请为该林场未来的赤腹松鼠防治工作提出一项具体的措施。_______________________________________________________________________________
离子的跨膜运输是神经兴奋传导与传递的基础。突触传递过程中,前、后膜内外离子的移动如下图所示。
请回答问题:
(1)当兴奋传导到突触前膜时,引起突触前膜对Na+通透性的变化趋势为______。在此过程中Na+离子的过膜方式是______。
(2)引起突触前膜上Ca2+ 通道打开的原因是______。
(3)图中①至④表示兴奋引发的突触传递过程。图中过程②表示______。
(4)为研究细胞外Na+浓度对突触传递的影响,向细胞外液适度滴加含Na+溶液,当神经冲动再次传来时,膜电位变化幅度增大,原因是______。
(5)在突触部位胞内的钙离子主要来自于胞外。为证明细胞内钙离子浓度可影响神经递质的释放量,提出可供实验的两套备选方案。
方案一:施加钙离子通道阻断剂,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量。再在该实验体系中适度增加细胞外液中的钙离子浓度,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量。
方案二:适度增加细胞外液中的钙离子浓度,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量。另取一组实验材料施加钙离子通道阻断剂,然后刺激突触前神经细胞,检测神经递质的释放量。
比较上述两个方案的优劣,并陈述理由 __________。
二锅头作为京酒的代表,已有八百多年的历史。以下关于酿造 52°二锅头的叙述中,不正确的是( )
A.酵母菌发酵产物含量中 52%是酒精
B.酵母菌可基因突变为进化提供原材料
C.酿酒时的环境温度会影响酿酒进程
D.用抽样检测的方法检测菌液的浓度