人体细胞之间的通讯多数是通过信号分子传递的。有些信号分子作用于细胞表 面的受体,有些则作用于胞内受体。生物学上将细胞外与膜受体结合的信息分子称为第一信使,由其转换而来的细胞内信号则称为第二信使,如图 1 所示。人体胰岛素分泌调节及其发挥的生理作用如图 2 所示。请回答下列问题:
(1)图 1 中,细胞表面的膜受体的化学本质是_______,图 2 中胰岛素是由_______细胞分泌的,属于___________信使。第一信使与膜受体结合体现了细胞膜的_________功能。
(2)第一信使主要包括激素、 _____________等,其中前者弥散到体液中,随血液流经全身,传递各种信息,后者与膜受体结合后,可引起膜电位的变化。在第一信使中还包括一些局部介质,如由 T 细胞分泌的_________________。
(3)人进餐后,食物刺激消化管牵张感受器产生的兴奋传到 A 处时,体液中 Na+流动总的趋向是________________,兴奋在 B 处发生的信号变化是________________________。该反射弧中,效应器由传出神经末梢和___________________组成,兴奋在传入神经纤维上的传导是______________(选填“单向的”或“双向的”)。
为防治荔枝蝽等植食性害虫,减少农药的使用,有人尝试在荔枝园的株间种植矮小的山绿豆。对比研究荔枝—山绿豆复合种植园和荔枝单一种植园中各类昆虫所占的百分比,结果如图1。图2表示能量流经第二营养级的过程示意图。请回答下列问题:
(1)调查各类昆虫的种群密度能否都用样方法?_____________。
(2)据图1分析,复合种植园中害虫明显减少,原因是_____________的比例增加,通过_____________等种间关系消灭了害虫。
(3)山绿豆耐阴性好,营养丰富,可作为饲料。选它与荔枝搭配种植,促进了群落_____________结构的形成,提高了生物利用环境资源的能力。
(4)复合种植园中,荔枝、山绿豆、杂草等属于生产者,腐生性昆虫属于_____________。与单一种植园相比,复合种植园生物的种类增加,因而其生态系统的_____________结构更为复杂,抵抗力稳定性更高。
(5)图2中,若A表示第二营养所摄入的能量,则B表示_____________,C表示_____________。
黄曲霉素(AFT)难溶于水,易溶于脂肪、丙酮等有机溶剂,因而在动物体内难分解,长期摄入AFT会诱发肝癌。请回答下列有关问题。
(1)AFT在人体内难分解易累积可能与它________________有关,因此,食物或动物饲料中的AFT可以通过食物链进入人体,并随着营养级的升高,其浓度__________。
(2)研究发现AFT的细胞毒作用原理主要是干扰mRNA的功能和DNA的合成:
①AFT能与tRNA结合形成AFT-tRNA加成物,后者能抑制tRNA与某些氨基酸 (如赖氨酸、亮氨酸等)结合的活性,进而影响了蛋白质合成的__________阶段。
②有研究表明,AFT与DNA分子中的鸟嘌呤G结合,结合后的G能与碱基T互补配对。有研究发现在1992年某地区发现有5例p53基因中第249位氨基酸的密码子第三个碱基发生改变,由AGG转变为_________,这类基因突变属于________________。
(3)研究人员以小鼠为材料研究AFT对动物血液的毒性试验。主要实验步骤如下:
a.染毒 选择25只健康的小白鼠随机均分为5组,分别以含不同量AFT的食物喂养,每只每天0.10kg,连续染毒15天。
b.取血 在染毒第20天采集小鼠血液。
c.红细胞、白细胞密度统计 吸取小鼠20μL血液,经适当稀释、充分混匀后,静置15mim利用血细胞计数板,进行观察计数。
组别 | 一 | 二 | 三 | 四 | 五 |
AFT 剂量(mg/kg 体重) | 0 | 14 | 28 | 46 | 140 |
红细胞数量(万/mm3) | 904 | 887.2 | 856.4 | 696.1 | 519.1 |
白细胞数量(万/mm3) | 0.76 | 1.07 | 1.24 | 1.32 | 1.42 |
①分析实验数据发现,AFT剂量与小鼠白细胞数量呈__________,而与小鼠红细胞数量呈高度负相关,说明_____________________________________。
②若在利用血细胞计数板进行“红细胞、白细胞密度统计”操作过程中,某同学的操作步骤如下:用吸管吸取混匀的红细胞悬浮液,向计数室中滴2滴悬浮液→加盖玻片→静置后在显微镜下观察、计数。上述实验操作是否规范?___________。如果不规范,则统计的数据比实际值偏大还是偏小?__________________________。
科学家研究发现,棉花染色体基数为n=13,二倍体棉种染色体组分成为A、B、C、D、E、F、G7类,野生棉二倍体含有G染色体组。异源四倍体含有13个大染色体的组和13个小染色体的组,其中大染色体为A染色体组,小染色体为D染色体组。异源四倍体属于[AD]复合染色体组棉种。异源四倍棉种由两个非同源二倍体,n=13的棉种相遇,经天然杂交成异源二倍体2n=2x=26,后在自然条件下,杂种染色体组加倍成双二倍体2n=4x=52(即异源四倍体)。三交种异源四倍体是由三类染色体组组成的异源四倍体,拓宽了棉属遗传资源,为选育具有突破性状的棉花新品种提供了新种质。如图:
(1)野生棉二倍体植株体细胞含有的染色体数目是_________条,亚洲棉AA和比克棉GG进行人工杂交,需要在母本开花前先姜除雄蕊,授粉后需要___________。
(2)异源二倍体AG染色体加倍时,需要在_______________时期用特定的药物处理。用异源四倍体AAGG来培育AAGD,__________(填“可以”或“不可以”)通过诱变育种,使其发生基因突变而获得,原因是__________________________。
(3)一般情况下,三交种异源四倍体AAGD在育性上是不可育的,原因是其在减数分裂过程中,由于___________________________而不能产生配子。
(4)若需要大量繁殖三交种异源四倍体AAGD的植株,可以通过_________________技术。若AAGD偶然也能产生可育的花粉,与野生棉二倍体杂交后出现染色体数目为42的细胞后代,其原因是_________(填下列字母)。
a.减数分裂形成配子过程中,染色体数目发生异常
b.减数分裂形成配子过程中,发生了基因重组
c.减数分裂形成配子过程中,发生了基因突变
d.细胞在有丝分裂过程中发生了基因突变
e.细胞在有丝分裂过程中,出现了部分染色体增加等现象
现有五个纯种果蝇品系,其中品系1为野生型(长翅、红眼、正常身、灰身),品系2~5都是由野生型品系突变而来,且突变品系各有一个性状为隐性,其他性状均为显性纯合。下表表示各隐性性状及其基因所在的染色体。请回答。
品系 | 2 | 3 | 4 | 5 |
性状(控制基因) | 残翅(v) | 白眼(a) | 毛身(h) | 黑身(d) |
基因所在染色体 | 第Ⅱ染色体 | X染色体 | 第Ⅲ染色体 | 第Ⅱ染色体 |
(1)品系3中的雄果蝇(若只考虑眼色和体色)的基因型是___________,其白眼基因来自亲本的_________(选填“雌”或“雄”)果蝇;若它的一个精原细胞减数分裂时产生了一个基因型为DDDXa的精子,则另外三个精子的基因型为_________________;这种变异类型属于_______________________。
(2)若要验证基因自由组合定律,在已经选择品系2作为一方亲本的前提下,品系________均可选作为另一方亲本。
(3)现用品系2和品系4果蝇杂交,其F1代果蝇随机交配得F2代,F2代中的纯合长翅正常身果蝇在F2代所有长翅正常身果蝇中的比例是_________________。
(4)现用品系3和品系5果蝇杂交,其F1代的基因型有________种;其F1代果蝇随机交配得F2代,理论上F2代中的纯合黑身白眼雌果蝇所占的比例是_____________________________
马铃薯叶片光合作用合成的有机物以蔗糖的形式通过韧皮部的筛管运输到地下的匍匐枝,用于分解供能或储存。研究人员对蔗糖的运输、利用和储存进行了研究。
(1)叶肉细胞中的________与CO2结合形成C3,据图2判断丙糖磷酸是否为碳(暗)反应的第一个产物C3,作出判断的依据是___________________。
(2)叶肉细胞合成的蔗糖通过筛管运输至根、茎等器官。
①蔗糖“装载”进入筛管可能通过_____________(选填“自由扩散”或“协助扩散”或“主动运输”)使筛管中的蔗糖积累到很高的浓度。
②为了验证光合产物以蔗糖形式运输,研究人员将酵母菌蔗糖酶基因转入植物,该基因表达的蔗糖酶定位在叶肉细胞的细胞壁上。结果发现:转基因植物出现严重的短根、短茎现象,其原因是_____________________;该酶还导致叶肉细胞外___________________含量升高,被叶肉细胞吸收后通过________调节机制抑制了光合作用。