将同一紫色洋葱鳞片叶外表皮制成两组相同的临时装片,分别浸润在甲、乙两种溶液中,测得液泡直径的变化情况如图所示。下列相关叙述,正确的是
A. 乙种溶液的浓度大于甲种溶液的浓度
B. 2-6min乙溶液中细胞的吸水能力逐渐增大
C. 甲溶液中的溶质分子在2min后开始进入细胞
D. 甲溶液中细胞体积与液泡体积的变化量相等
下列对醋酸杆菌与动物肌肉细胞的结构与代谢过程的比较,错误的是( )
A.均可以进行有氧呼吸,但进行场所不完全相同
B.两者都以细胞膜做系统的边界,且均符合流动镶嵌模型
C.两者的遗传物质主要储存在细胞核中
D.均依赖氧化有机物合成ATP,为生命活动供能
内蒙古锡林郭勒盟草原是放牧草原,羊草和针茅是优势植被,一定强度的放牧会加速羊草草地(羊草为优势种)向针茅草地转变;亚洲小车蝗是该草原优势种蝗虫,大量繁殖会严重破坏草原生态和畜牧业生产,威胁我国北方生态屏障。
(1)锡林郭勒盟草原所有亚洲小车蝗可看作是一个_________,它与羊草和针茅、放牧的牛羊之间的关系分别是_________。从生态系统营养结构角度分析,亚洲小车蝗属于_________。
(2)科研人员为确定草原植被类型与亚洲小车蝗爆发是否存在一定关系,做了以下的研究。每年7月,将1m×1m×1m无底罩笼固定在已选好的样地(共8处),每处样地设置5个罩笼,每个罩笼内放置20只发育期相同的亚洲小车蝗跳楠(蝗虫幼虫,无翅),每天定时记录跳楠的存活数量、发育情况,实验结果如图所示。
注: 发育历期指完成一定的发育阶段(如幼虫到成虫)所经历的时间
①实验中设置多处样地、多个罩笼及一定数量跳楠的目的是__________;收集实验数据后需要计算__________,并绘制曲线。
②由图分析亚洲小车蝗在哪种草地更容易爆发并说出理由_________。
(3)根据题目信息并结合已有知识,请提出预防亚洲小车蝗爆发的具体措施_________。
研究人员用粗糙脉孢菌对有性生殖过程中同种基因之间的关系进行研究。粗糙脉孢菌的菌丝体每个细胞核中具有1个染色体组(n)。有性生殖时,菌丝体产生分生孢子(n)后,两个分生孢子融合成为合子(2n),合子减数分裂产生4个单倍体核(n),之后经过一系列过程发育为新的子代菌丝体(n)。
(1)若某菌丝体的基因型是A,另一菌丝体的基因型是a,在不考虑变异的情况下,二者杂交产生的后代菌丝体的基因型为_________种,比例为_________。
(2)将2个A基因(存在于一个DNA分子上)同时转入A基因缺失的菌株中,将转基因菌株与A基因缺失菌株进行杂交。杂交后代均未出现A基因所决定的表现型。对亲本菌体及减数分裂产生的4个单倍体核对应的后代进行A基因及表现型检测,结果如下所示。
①根据图1结果可以看出,后代1、2 各自的左右两条带的电泳结果不同,表明_________;右侧的条带中,后代1、2与转A基因亲本不同,表明后代中A基因_________。
②后代3、4均未出现A基因决定的表现型的最可能原因是_________。
(3)亲本1与亲本2杂交,对亲本菌体及某一合子产生的4个单倍体核对应的后代进行A基因及表现型检测(处理和检测方法与(2)相同)。亲本菌体中的基因分布及检测结果如下图2所示(亲本1与亲本2所示两条染色体相同)。
①减数分裂过程中,染色体的行为包括_________之间交叉互换,同源染色体分离和非同源染色体自由组合等。若仅考虑染色体的上述行为,不考虑其他变异情况,同时所有基因均可正常表达,理论上二者后代会出现_________基因型,均__________(填能或不能)出现A基因决定的性状。
②据图2可知,实际二者杂交时,在后代中来自亲本_________的A基因没有发生改变。杂交后每个合子产生的后代为有A基因表现型∶无A基因表现型为1∶1的现象,出现这一现象的原因是,_________。
(4)综合上述可以推测,在_________情况下后代中会出现基因发生改变的现象。
阅读下面的材料,完成(1)~(4)题。
达农病患者的新希望——基因治疗
达农病是一种极其罕见的伴X显性遗传病,1981年国际上首次报道该病,2012年我国发现首个病例。达农病因是由于溶酶体相关膜蛋白2(LAMP2)的基因突变,使细胞中负责清除与回收蛋白质的系统丧失功能,进一步导致心脏、骨骼肌、神经系统等功能障碍,最终因心力衰竭而死亡。
达农病至今尚无有效治疗方法,国外有报道通过心脏移植维持生命的治疗手段。2020年3月发表于《Science Translational Medicine》杂志上的一项新研究中,加利福尼亚大学的研究人员尝试用基因疗法治疗达农病。
基因治疗利用腺相关病毒(DNA病毒)做为基因载体。重组腺相关病毒载体源于非致病的野生型腺相关病毒,具有安全性好、宿主细胞范围广和在体内表达时间长等特点。
基因治疗通过腺相关病毒将治疗性基因输送到特定的组织和器官中,这些治疗性基因在相应的非分裂细胞中以游离体形式稳定存在并表达,从而有效治疗单基因遗传病。携带人LAMP2基因的重组腺相关病毒在达农病模型小鼠的心脏、肝脏和骨骼肌组织均表现出人类LAMP2蛋白表达,改善代谢异常和心脏功能,并提高存活率,在接受基因治疗的小鼠中未检测到抗LAMP2抗体。
该研究团队已开始进行针对达农病的人类临床试验,这也是首次使用基因疗法来治疗遗传性心脏疾病的试验,这项研究对于达农病患者而言是重要的一项进步。
(1)达农病属于显性遗传病,但群体发病率极低,请解释可能的原因_________。
(2)自噬小体是包裹了蛋白或细胞器的囊泡,该囊泡与溶酶体融合过程依赖于生物膜的_________性。
(3)请结合上述的报道,谈一谈基因疗法可能成为治疗达农病方法的原因________。
(4)请结合已有知识,评价基因治疗与心脏移植相比的优势及可能的风险:_________。
番茄植株不耐高温,其生长发育适宜温度及光照分别为15~32℃,500~800μmol·m-2s-1。我国北方日光温室夏季栽培生产过程中常遭遇35℃亚高温并伴有强光辐射的环境,会造成作物减产。
(1)PSⅡ和PSⅠ是由蛋白质和光合色素组成的复合物,具有吸收、传递、转化光能的作用。
图1
如图1所示PSII中的色素吸收光能后,一方面将H2O分解为_________和H+,同时产生的电子传递给PSⅠ用于将NADP+和H+结合形成NADPH。另一方面,在ATP合成酶的作用下,H+_________(填写顺或逆)浓度梯度转运提供能量,促进ADP和Pi合成ATP。光反应过程实现了能量由光能转换为活跃化学能的过程。
(2)为研究亚高温高光对番茄光合作用的影响,研究者将番茄植株在不同培养环境下培养5天后测定相关指标如下表。
| 温度(℃) | 光照强度(μmol·m-2s-1) | 净光合速率(μmol·m-2s-1) | 气孔导度(mmol·m-2s-1) | 胞间CO2浓度(ppm) | Rubisco活性(U·ml-1) |
对照组(CK) | 25 | 500 | 12.1 | 114.2 | 308 | 189 |
亚高温高光组(HH) | 35 | 1000 | 1.8 | 31.2 | 448 | 61 |
从表中数据可见亚高温高光条件下净光合速率的下降并不是气孔因素引起的,请说出理由_________。Rubisco是催化图1中过程②_________的关键酶,该酶活性的下降导致②速率下降,光反应产物NADPH([H])和ATP在细胞中的含量__________(填写增加、降低或不变),进而引起光能的转化效率降低,而此时强光下植物吸收的光能已经是过剩光能了,从而对植物产生危害。
(3)植物通常会有一定的应对机制来适应逆境。D1蛋白是PSII复合物的组成部分,对维持PSII的结构和功能起重要作用,已有研究表明,在高温高光下,过剩的光能可使D1蛋白失活。研究者对D1蛋白与植物应对亚高温高光逆境的关系进行了研究。
①利用番茄植株进行了三组实验,①组的处理同(2)中的CK,③组用适量的SM(SM可抑制D1蛋白的合成)处理番茄植株并在亚高温高光(HH)下培养。定期测定各组植株的净光合速率(Pn)。实验结果如下图:
图2
请写出②组的处理:_________。根据实验结果分析植物如何缓解亚高温高光对光合作用的抑制的。__________
②Deg蛋白酶位于类囊体腔侧,主要负责受损D1蛋白的降解,如果抑制Deg蛋白酶的活性,请你预测在亚高温高光下番茄光合作用受抑制程度并说明理由:____________。