水稻的育性由一对等位基因M、m控制,基因型为MM和Mm的个体可产生正常的雌、雄配子,基因型为mm的个体只能产生正常的雌配子,表现为雄性不育,基因M可使雄性不育个体恢复育性。通过转基因技术将基因M与雄配子致死基因A、蓝色素生成基因D一起导入基因型为mm的个体中,并使其插入到一条不含m基因的染色体上,如下图所示。基因D的表达可使种子呈现蓝色,无基因D的种子呈现白色。该方法可以利用转基因技术大量培育不含转基因成分的雄性不育个体。请回答问题:
(1)基因型为mm的个体在育种过程中作为________(父本、母本),该个体与育性正常的非转基因个体杂交,子代可能出现的因型为____________。
(2)上图所示的转基因个体自交得到,请写出遗传图解。____________
(3)中雄性可育(能产生可育雌、雄配子)的种子颜色为_________。
(4)个体之间随机授粉得到种子,快速辨别雄性不育种子和转基因雄性可育种子的方法是____________。
青藏高原啮齿类动物鼠兔是高寒草甸生态系统重要生物干扰源之一,其对草原生产力、物种多样性以及水土保持等方面具有复杂而深远的影响。研究高原鼠兔干扰强度与物种多样性等的关系,对于科学解释草地多样性的维持机制和评价鼠兔对草地生态系统的危害具有重要意义。
(1)鼠兔作为高寒草地生态系统成分中的________,其采食、掘洞等行为会造成土壤裸斑,可以通过________来监测鼠兔的种群密度。
(2)控制鼠兔的干扰强度,划分出高、中、低3种干扰区域,并对区域内群落的________进行调查,来研究干扰程度对高寒草地物种多样性的影响。
(3)高强度鼠兔干扰会导致草原裸斑数量及面积增加,加剧草地生境的旱化,使得杂草增加,破坏高寒草甸生态系统的______,但鼠兔的适度干扰又可以改善土壤的通透性。请提出一种措施或方案来控制鼠兔的干扰强度:______________
(4)为了更有效地科学防控草原鼠害,保护草原生物多样性,请你从生态系统的功能的角度出发,提出一个可用数据来进一步深入研究的问题:____________
玉米是全球最重要的农作物之一,寒冷条件下其产量降低,科研人员推测这可能与植物体内的一种酶(RuBisco)的含量有关。为探究其含量与低温(14℃)胁迫下玉米产量的关系,科研人员利用转基因玉米进行了一系列实验。
(1)将获得的目的基因(RAP1:编码RuBisco大小亚基组装的分子伴侣;LSSS:编码RUBisco的大小亚基)分别与质粒结合构建_______,然后用_______法导入普通玉米中,获得转基因玉米。
(2)在实验中(如下图),这些转基因玉米(下图2、3、4)与作为___组的_____玉米(下图1)一起在25℃的温度下生长了三周,然后将温度降低到_____生长两周,然后又升高到25℃。
(3)描述上图所示实验果:____________。
(4)此外科研人员还对株高、干重及叶面积进行了测定,实验结果表明RuBisco可能是通过影响叶面积的大小来影响光合作用强度进而影响产量的。为进一步验证上述结论还需要________。
生态工程控害技术是合理地利用现有的耕作习惯来提高生物防控或对害虫的直接控制,包括改变大面积单一耕作模式、减少害虫的迁入量和种群发生数量,以及提高天敌的自然控害作用。
(1)稻田生态系统和自然生态系统相比,其自我调节能力_____,原因是______。
(2)构成水稻生态系统的非生物的物质和能量包括___________,水稻害虫与水稻的关系是______。
(3)为解决病虫害问题,有人建议在稻田中投放一定量的水生昆虫。常见本地水生昆虫的食性如下:
类别 | 豆娘 | 螳水蝇 | 摇蚊 | 蕈蚊 |
食性 | 肉食性 | 食腐或食肉 | 水底有机物或植食性 | 植食性 |
从生态系统的营养结构看,稻田里蕈蚊属于_________。你认为可以投放的昆虫类别是_______________。
(4)水生昆虫种类非常多,对环境水质和底质污染物敏感性高,是水生生态系统中良好的指示生物,常被用作监测水生生态系统变化。下图是生态工程技术防控区与农民自防区稻田中豆娘在水稻不同发育阶段的数量变化情况:
据图分析,生态工程技术防控区豆娘数量变化特点是__________,而农民自防区豆娘数量都维持在一个较低的水平,推测可能的原因是____________。
黑腹果蝇有P品系和M品系两大类,不同品系之间的杂交后代育性表现如下表所示:
(1)从杂交结果看,同品系之间的杂交子代是可育的,雄性P品系和雌性M品系的杂交子代是不育的,但____________是可育的。
(2)研究发现P品系的黑腹果蝇核DNA中有许多能够转移的片段,称为转座子,由于其大量存在于P品系中,因此P品系的转座子也称为P因子,P因子的结构如下图:
P因子两端的末端重复序列是P因子转移所必需的,中间的编码区可以编码转座酶,转座酶能切割下P因子,然后将其插入其他DNA分子中,造成基因结构的________, 甚至是_________的断裂,从而引起细胞的生活力下降。转座酶的存在是P因子转移必需的。
(3)M品系中不存在P因子,P品系和M品系的正反交结果不同,推测原因是_______。
(4)进一步的研究发现,不育子代的体细胞正常发育,生殖细胞发育不正常。而体细胞内没有P因子的转移,表达的转座酶分子量为66000,生殖细胞中表达的转座酶分子量是87000。对两种细胞中转座酶的___________分析可知,体细胞中的内含子3转录后未被剪切,其转录出的_________使翻译提前终止。
(5)现有标准的P品系果蝇和标准的M品系果蝇,要测定北京地区的黑腹果蝇X是哪种类型,应该采取的杂交方式是___________,若_____________,则可判定X是P品系,而不是M品系。
(6)您认为P品系和M品系是同一物种吗?说出你的理由_____________。
西瓜在栽培中常受到弱光逆境胁迫,研究发现,5-氨基乙酰丙酸(ALA)处理暗适应的西瓜叶片后,弱光逆境下的西瓜叶片的净光合速率有所提高。
(1)叶绿体中的______________具有吸收、传递、转换光能的作用,转换后的光能可储存到________和[H]中,前者为暗反应中___________提供能量。
(2)光能被吸收后有三个去路:
①储存于光反应的产物中 ②以热的形式散失 ③以更长波长的叶绿素荧光散失
实验研究中常用叶绿素荧光参数描述光合作用生理状况。其中F0是在只引发荧光不引起光反应的很弱的光照下测得的叶绿素荧光参数,F0的大小可以反映叶绿素含量的多少,Fm是在关闭光反应时的叶绿素的最大荧光参数;(Fm-F0)/ Fm表示光反应的最大光能转换效率。经检测,ALA处理西瓜叶片叶绿素荧光数值如下表,遮荫显著影响西瓜叶片叶绿素荧光_______(F0值或Fm值),说明遮荫条件下_________含量增加,但ALA处理对西瓜叶片叶绿素荧光___________(“显著提高”或“显著降低”或“无显著影响”)。
处理 | F0 | Fm | (Fm-F0)/ Fm |
未遮荫 | 0.3126 | 1.6187 | 0.8068 |
遮荫 | 0.3689 | 1.7271 | 0.7859 |
ALA处理+遮荫 | 0.3634 | 1.6789 | 0.7831 |
(3)用ALA处理西瓜,测定其净光合作用速率和胞间二氧化碳浓度,结果如下:
实验结果说明,ALA的作用是________________________。请结合以上研究分析遮荫条件下西瓜胞间二氧化碳浓度增加的可能原因是_________________________。
(4)若要研究ALA对盐胁迫下的无土栽培的西瓜光合作用速率的影响,实验组的处理为______
A. 正常营养液中加入氯化钠,保持其浓度为75mmol/L
B. 正常营养液中加入ALA,保持其浓度为50mg/L
C. 正常营养液中加入氯化钠(浓度保持在75mmol/L)和ALA(浓度保持在50mg/L)
D. 正常营养液中加入一定量的清水
(5)研究发现ALA是叶绿素合成的前体,请结合以上研究判断ALA _____(“是”或“不是”)植物激素,理由是____________________________。