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我国科学家屠呦呦因发现了治疗疟疾的重要药物青蒿素而获得了2015年度诺贝尔生理及...

我国科学家屠呦呦因发现了治疗疟疾的重要药物青蒿素而获得了2015年度诺贝尔生理及医学奖。利用野生青蒿(2N18),通过传统育种和现代生物技术可培育青蒿素高产植株。请回答下列问题:

        

1)图甲表示利用野生青蒿的花粉进行育种的过程,其中植株XY的染色体数分别为____________

2)已知青蒿茎的颜色有青色、橙色和红色,由两对等位基因A/aB/b控制。现将一青杆植株和一橙杆植株杂交,F1全为青杆,F1自交得F2,结果如图乙所示,则亲本青杆和橙杆的基因型分别是____________;若让F2中的青杆植株自交,则产生红杆植株的概率是_________

3)如果青蒿茎杆的颜色是由叶绿体中的色素决定的,则两对等位基因A/aB/b直接控制的是________________的形成。

4)图丙为控制青蒿素CYP酶合成的cyp基因的结构示意图,图中KM不编码蛋白质,对应的mRNA片段被剪切,若该基因的一个碱基对改变,会使CYP酶的第70位氨基酸由谷氨酸变成了缬氨酸,则该基因突变发生的区段可能是__________(填字母)。

 

9和18 AAbb和aaBB 1/16 色素合成所需要的酶(蛋白) L或N 【解析】 分析图甲:过程中首先利用花药离体培养技术获得单倍体幼苗,然后再用秋水仙素加倍获得 纯合体植株,该过程利用了花粉细胞的全能性; 真核生物的基因包括编码区和非编码区,其中编码区又分为内含子和外显子,只有外显子能够编码蛋白质。 基因突变是指DNA分子中发生的碱基对的增添、缺失和改变,而引起的基因结构的改变,基因突变通常发生在DNA复制的过程中,基因突变能为生物的变异提供最初的原材料。 (1)图甲中植株X是花药离体培养获得的单倍体幼苗,故其中含有的染色体数为9,Y植株是在X的基础上用低温诱导染色体数目加倍后获得的二倍体,因此其中的染色体数为18。 (2)图乙所示一青杆植株和一橙杆植株杂交,F1全为青杆,F1自交得F2,根据F2的性状分离比可知控制青蒿茎色的两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,由于F1的基因型为AaBb,亲本的表现型为青杆和橙杆因此可知青杆亲本的基因型为AAbb,橙杆亲本基因型为aaBB;F2中的青杆植株的基因型为1AABB、2AaBB、2AABb、4AaBb、1AAbb、2Aabb,其中只有基因型为AaBb和Aabb青杆植株自交能产生红杆,因此,F2自交产生红杆植株的概率是4/12×1/16+2/12×1/4=1/16。 (3)如果青蒿茎杆的颜色是由叶绿体中的色素决定的,叶绿体中的色素的化学本质不是蛋白质,因此可推知控制茎秆颜色的两对等位基因A/a和B/b是通过直接控制色素合成所需要的酶(蛋白)的合成进而实现了对性状的控制。 (4)图丙中K、M不编码蛋白质,对应的mRNA片段被剪切,说明K、M对应该基因的内含子的位置,则该基因外显子对应的mRNA区段为图中的I、L、N,三区段形成的成熟mRNA的碱基数目为81+78+141=300,由于该基因的一个碱基对改变,导致CYP酶的第70位氨基酸由谷氨酸变成了缬氨酸,若翻译的方向由左向右,则第70位的氨基酸相关基因突变发生在对应与N的基因区段,若翻译的方向为由右向左,则第70位的氨基酸相关基因突变发生在对应与L的基因区段,因此,该基因突变发生的区段可能是L或N。
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随着经济发展和人口增长,污水排放量也增加了。为解决居民生活饮用水问题某水厂筹建了水源生态湿地。下图为人工湿地群落组成简图,请据图回答问题:

1)湿地中芦苇、绿藻和黑藻等植物的分层配置,体现了群落的_________结构。

2)输入该人工湿地的能量有_____________________________________________

3)控制污水流入人工湿地的速率,除了有利于有机污染物被充分分解外,还会有利于______________ ,从而使出水口处的水质达到排放要求。

4)废水不能过量流入人工湿地,这说明生态系统的____________________________

5)废水在流入该人工湿地之前需经过稀释处理,目的是________________________

 

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据报道HIV通过T细胞表面的CD4识别T细胞(如图甲),如果给艾滋病患者注射大量用CD4分子修饰过的成熟红细胞作为陷阱细胞(如图乙),则这些红细胞也会被HIV所识别并入侵,但HIV在红细胞内却无法完成复制增殖,最后随红细胞的死亡而被清除,该方法目前已经在小鼠体内获得阶段性成果。请分析回答:

1)病毒入侵人体后,引发机体产生的特异性免疫是______________

2T细胞与红细胞都来源于_______________细胞。

3CD4HIV识别T细胞的重要特征物质,该物质最可能的成分是_____________

4)人体成熟的红细胞之所以能成为陷阱细胞,从细胞结构角度分析是因为其不具备细胞核与____________等结构,所以无法提供HIV增殖的条件,且衰老的红细胞会作为_______被人体的免疫系统清除。

5T细胞在体液免疫中的作用是________________________________

 

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脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂和种子萌发,促进叶与果实的衰老与脱落。某棉农在采收前在棉田喷施了一定量的脱落酸,试图除去棉花叶片便于机械采收,但效果不明显,有人认为植株中存在的生长素对脱落酸的功能有抑制作用,并设计了下面的实验方案进行探究。

实验假设:植株中存在的生长素对脱落酸的功能有抑制作用。

实验方案:取若干长势相同、处于生殖生长末期的棉花植株,均分成甲、乙、丙三组,做如图所示的处理。

请回答下列问题:

(1)有人认为要验证推测,必须对丙组进行修改,并在图B的1、2位置应分别放置________________

(2)将乙组和修改后的丙组进行比较,若一定时间后,______________,则推测正确。

(3)若在相同时间内,甲、乙两组落叶数量基本相等,则可以说明___________________

 

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下列关于染色体变异的叙述,正确的是

A.除病毒外,所有生物都能发生产生变异

B.非同源染色体之间交换部分片段属于染色体结构变异

C.脱氧核苷酸数目和排列顺序发生改变必然导致染色体结构变异

D.用光学显微镜能直接观察到染色体数目变化而不能观察到染色体结构变异

 

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下图表示AB两妇女从1月到5月血浆中人乳头瘤状病毒抗体的相对含量(其中妇女A1月份接种了相应的疫苗,两人均在4月份感染了人乳头瘤状病毒),下列对曲线的解释不成立的是(   

A.妇女A在接种疫苗后,体内产生了相应的抗体和记忆细胞

B.两人体内的B细胞可以增殖分化成浆细胞和记忆细胞

C.两人在5月份抗体含量的差异源于妇女A体内记忆细胞活动的结果

D.两人体内T细胞分泌的淋巴因子能够攻击被人乳头瘤状病毒入侵的靶细胞

 

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