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【題目】施肥不合理等原因使得土壤鹽漬化現(xiàn)象日趨嚴重,導致西瓜的產(chǎn)量和品質逐年下降。研究發(fā)現(xiàn)嫁接可以提高西瓜的耐鹽性?蒲腥藛T以西瓜為接穗,瓠瓜為砧木,嫁接后培養(yǎng)獲得嫁接苗,探究了嫁接西瓜的耐鹽機制。請回答問題。
(1)嫁接苗西瓜接穗枝條上的嫩芽可以產(chǎn)生____________,運輸至與瓠瓜貼合處促進傷口愈合。
(2)Na+在植物細胞中積累會導致生物膜系統(tǒng)受損。研究人員利用高鹽和普通培養(yǎng)液,分別培養(yǎng)了西瓜的自根苗和嫁接苗,并檢測了各組植株不同部位的Na+含量,結果如下圖。
①西瓜的自根苗是以西瓜為接穗與同種西瓜嫁接而成的植株,實驗中a組的作用是為了排除________對實驗結果的影響。
②圖中結果顯示高鹽處理后,自根苗體內(nèi)的Na+主要分布在接穗莖中,而嫁接苗體內(nèi)的Na+主要分布在根部,可推測嫁接苗____________。
③研究發(fā)現(xiàn),高鹽處理下嫁接苗的產(chǎn)量高于自根苗。比較圖中________組結果,推測原因可能是嫁接苗葉肉細胞中生物膜系統(tǒng)受損較輕,對光合作用的________階段抑制作用減弱,使得產(chǎn)量有所提升。
(3)同時,研究人員對各組植株根和葉中的激素進行了檢測,結果如下表。
組別 | a | b | c | d | ||||
器官 | 根 | 葉 | 根 | 葉 | 根 | 葉 | 根 | 葉 |
ABA含量(ng.g-1) | 180 | 35 | 115 | 40 | 90 | 45 | 50 | 60 |
生長素和細胞分裂素的比值 | 6.8 | 5.5 | 9.0 | 4.9 | 6.2 | 5.0 | 12 | 4 |
①ABA大量積累會促進氣孔關閉。表中結果顯示,高鹽處理的嫁接苗葉片中ABA含量較高。由此說明,嫁接苗可能____________,提高西瓜的耐鹽性。
②上表顯示,高鹽處理后嫁接苗根中____________,說明高鹽環(huán)境下,嫁接苗通過促進根的形成和生長,促進水分和營養(yǎng)物質的吸收,從而增強西瓜嫁接苗對高鹽環(huán)境的____________性。
(4)在鹽漬化的土壤上種植普通西瓜時,是否可以通過適當施加ABA或生長素類似物來提高產(chǎn)量?請結合上述研究結果說明你的理由____________。
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【題目】水稻是我國最重要的糧食作物,通常只能在南方和最好的耕地種植。為拓展水稻的種植范圍,將水稻與高粱進行雜交獲得高粱稻。
(1)研究者為了讓水稻和高粱得以雜交,將水稻和高粱的花粉混合,授給花粉未成熟就進行________的水稻,收獲F1種子,種植后同時出現(xiàn)多種變異類型。選擇其中表型優(yōu)良且與母本差異明顯的植株進行________操作,收獲自交種子,連續(xù)自交從中選育出某后代品系——高粱稻RS125。
(2)RS125呈現(xiàn)桿特高(2米)特粗(1厘米)、喜光耐旱的特征,此____________明顯與高粱相似。連續(xù)三年收獲的RS125均呈現(xiàn)同樣的特征,這就排除了____________因素對基因表達的影響。
(3)為判斷RS125發(fā)生變異的原因,取RS125的________,進行解離、漂洗、染色、制片,顯微攝影后____________與對比,發(fā)現(xiàn)RS125并不攜帶高粱的染色體片段。
(4)根據(jù)以上信息研究者提出假設:RS125的形成是來自高粱花粉的DNA斷裂后部分片段整合到水稻基因組中的結果。為驗證這一假設,研究者提取了水稻(R)、高粱(S)高粱稻(RS)的根、葉研磨成勻漿,收集其中的蛋白質進行電泳,觀察到結果如圖所示:
①圖中實驗結果支持上述假設,判斷的依據(jù)是________________。
②三組實驗結果都有條帶I和II,從進化的角度分析,原因是____________。
③若想進一步從分子水平直接驗證上述假設,請寫出實驗思路,并預期實驗結果____________。
(5)為擴大RS125的種植范圍,還需進行哪些研究?請?zhí)岢鲆粋進一步研究的課題。________________________________________________
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【題目】生態(tài)工程控害技術是合理地利用現(xiàn)有的耕作習慣來提高生物防控或對害蟲的直接控制,包括改變大面積單一耕作模式、減少害蟲的遷入量和種群發(fā)生數(shù)量,以及提高天敵的自然控害作用。
(1)稻田生態(tài)系統(tǒng)和自然生態(tài)系統(tǒng)相比,其自我調(diào)節(jié)能力_____,原因是______。
(2)構成水稻生態(tài)系統(tǒng)的非生物的物質和能量包括___________,水稻害蟲與水稻的關系是______。
(3)為解決病蟲害問題,有人建議在稻田中投放一定量的水生昆蟲。常見本地水生昆蟲的食性如下:
類別 | 豆娘 | 螳水蠅 | 搖蚊 | 蕈蚊 |
食性 | 肉食性 | 食腐或食肉 | 水底有機物或植食性 | 植食性 |
從生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構看,稻田里蕈蚊屬于_________。你認為可以投放的昆蟲類別是_______________。
(4)水生昆蟲種類非常多,對環(huán)境水質和底質污染物敏感性高,是水生生態(tài)系統(tǒng)中良好的指示生物,常被用作監(jiān)測水生生態(tài)系統(tǒng)變化。下圖是生態(tài)工程技術防控區(qū)與農(nóng)民自防區(qū)稻田中豆娘在水稻不同發(fā)育階段的數(shù)量變化情況:
據(jù)圖分析,生態(tài)工程技術防控區(qū)豆娘數(shù)量變化特點是__________,而農(nóng)民自防區(qū)豆娘數(shù)量都維持在一個較低的水平,推測可能的原因是____________。
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【題目】閱讀下列材料并回答問題。
p53蛋白——細胞的守護神或劊子手
多細胞動物都能清除自身組織中有缺陷或者喪失功能的細胞。p53蛋白在其中起著重要作用。由p53基因編碼的p53蛋白是一種轉錄因子,控制著細胞周期的啟動。研究發(fā)現(xiàn),細胞受到X射線照射后(通常會損傷遺傳物質DNA),p53蛋白水平明顯升高,誘導p21蛋白(細胞周期蛋白)表達,將分裂的細胞阻滯在任一時期,從而停止分裂增殖。
也就是說,當p53蛋白接收到細胞代謝紊亂(如癌細胞)或者遺傳物質損傷的信息時,它將阻止細胞生長、分裂等生命活動的進程,促進細胞進行損傷修復,如果這個受損細胞不能得到修復,則p53蛋白將放出信號激活細胞潛在的自殺程序——凋亡。
另外,p53蛋白在對抗腫瘤發(fā)生的過程中,具有重要的預警及保護功能。p53基因是一種抑癌基因,在人類所有惡性腫瘤中,50%以上的個體會出現(xiàn)該基因的突變。
在p53基因的研究過程中,曾由于操作失誤,導致p53基因突變,使其所編碼的p53蛋白具有持續(xù)的活性,甚至并不需要通常激活它的信號,結果導致攜帶該突變基因的雜合小鼠比正常野生型小鼠具有更強的抗癌性。結合其他研究表明,p53蛋白確實能保護組織細胞避免癌變,從而在癌細胞有機會增殖成一個明顯的腫瘤之前消滅它們。
有利亦有弊,p53蛋白提供抗腫瘤的保護作用的同時,也加速了細胞衰老的過程。這些“腫瘤抗性”小鼠非但沒有活得更長,還顯示出早衰綜合征,它們的生存周期減少了20%。這個加速的衰老過程包括了通常在衰老的人類中發(fā)生的變化,如脊柱彎曲的形成,延遲的傷口愈合,具有自我更新能力的干細胞減少,以及體重、氣力、肌肉、骨密度及頭發(fā)的減少。
(1)p53基因表達產(chǎn)生的p53蛋白是一種轉錄因子,控制著細胞周期的啟動,請列舉與細胞周期相關5個術語(專業(yè)名詞)________________________________。
(2)日常生活中體內(nèi)細胞受到X射線照射后,p53基因激活不能恢復的受損細胞的自殺程序——凋亡,這是一個正常的生理過程,有利于維持機體內(nèi)環(huán)境的_________。
(3)對野生型小鼠胸腺細胞進行電泳分析p53和p21蛋白的表達量,并觀察不同基因型小鼠的胸腺細胞進行一定輻射劑量X射線照射后的存活率,結果如圖A和圖B所示。
注:p53基因(+)突變基因(—) p53+/-雜合型小鼠的胸腺細胞
p53-/-純合子突變小鼠胸腺細胞 p53+/+野生型小鼠胸腺細胞
actin:表達無組織特異性,作為參考
①提取小鼠胸腺時,需在_____________處理后,才能獲得單個細胞進行培養(yǎng),培養(yǎng)液中除加入糖類、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等營養(yǎng)物質外,還需額外加入_______________,置于5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
②據(jù)圖A與圖B分析,________基因型小鼠的胸腺細胞的存活率最高,說明突變基因編碼的p53蛋白持續(xù)具有活性,導致其具有超強抗癌變的特性。
③根據(jù)圖A分析p53基因和p21基因的表達情況和閱讀材料,請補充完全下列流程:一定輻射劑量X射線照射 激活p53基因p53蛋白含量______________基因表達,阻滯細胞分裂進程,最終凋亡,避免細胞發(fā)生癌變。
(4)p53是一把雙刃劍,對機體的生命活動既有利又有弊,請根據(jù)閱讀材料,說出其對人體的利和弊,并據(jù)此陳述在腫瘤疾病的治療方面如何合理利用________。
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【題目】白葉枯細菌可導致水稻籽粒重量降低、減產(chǎn),研究水稻的抗白葉枯病基因及其機理具有重要意義。
(1)水稻A品系感病,B品系抗病,兩者只有極少數(shù)基因存在差異,研究者將從A品種中獲得的基因D連接到Ti質粒中,用________法將D基因轉入到B品系中。檢測發(fā)現(xiàn)有30株轉入成功的突變體,表型均為感病。將其中的4個突變株自交,向其子一代接種____________,檢測感病情況并統(tǒng)計,結果如下表。
突變株1的子一代 | 突變株2的子一代 | 突變株3的子一代 | 突變株4的子一代 | |
總數(shù) | 14 | 19 | 40 | 15 |
感病株數(shù) | 11 | 13 | 28 | 12 |
抗病株數(shù) | 3 | 6 | 12 | 3 |
由表中結果可知,____________是顯性性狀,根據(jù)上述4個突變株的____________可以推測控制該性狀的基因遵循分離定律。
(2)為研究D/d基因與水稻抗病的關系,研究者通過序列對比,在B品系中發(fā)現(xiàn)了與D基因序列非常相似的基因d,兩基因在編碼區(qū)和非編碼區(qū)均存在差異。
①研究人員發(fā)現(xiàn)D基因編碼區(qū)中一個堿基對的替換造成該處編碼的氨基酸由丙氨酸(密碼子為GCU、GCC、GCA、GCG)變?yōu)樘K氨酸(密碼子為ACU、ACC、ACA、ACG)。研究人員據(jù)此信息推測品系B產(chǎn)生抗病性的原因可能是_______。
②研究人員使用了RNA干擾技術來減少D、d基因的翻譯。使用RNA干擾后,發(fā)現(xiàn)A品系植株表型由感病變?yōu)榭共。?/span>B品系的植株抗性進一步增強。由此可知,D/d基因與抗病性的關系為____________。說明d基因在_______區(qū)的序列與D基因不同,導致其基因表達的調(diào)節(jié)不同于D而使B品系具有抗病性。
(3)為進一步確定白葉枯細菌和D/d基因表達調(diào)控的關系,科研人員對兩品系分別接種了白葉枯細菌,然后提取了它們的____________,經(jīng)反轉錄合成cDNA片段。以cDNA片段為模板,分別用D、d基因的特異性引物進行PCR,結果見圖。對照組除未接種病菌外其他處理與實驗組相同。由圖可知____________。
(4)綜合上述研究結果,請你提出一種防治水稻白葉枯病的思路____________________________________________________________________。
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【題目】新冠肺炎(COVID-2019)是一種嚴重呼吸系統(tǒng)癥狀的高傳染性疾病,嚴重時可致人死亡。該病是由新近出現(xiàn)的一種病毒——新型冠狀病毒(2019-nCov)(RNA病毒)引起的,為探究如何更好的防治該病,研究人員進行了系列研究。
(1)新型冠狀病毒與SARS-Cov(“非典”病毒)結構相似,都是營________生活的生物,侵染宿主細胞后,以_________為模板,利用細胞內(nèi)的核苷酸和氨基酸作為原料,合成并組裝新的病毒,同時會引發(fā)機體發(fā)生特異性抗病毒的____________免疫。
(2)2019-nCov病毒主要通過其表面刺突蛋白S與人宿主細胞膜表面——血管緊張素轉換酶2(ACE2)受體結合,而感染細胞。S蛋白分為2個亞基S1和S2,S2蛋白包括兩個膜融合區(qū)HR1和HR2,HR1和HR2結合形成復合體:6-HB,使病毒吸附并發(fā)生膜融合而進入宿主細胞中。
①科研人員比對SARS-Cov與2019-nCov S2蛋白的氨基酸序列,發(fā)現(xiàn)兩者HR1有8個氨基酸不同,HR2完全相同,說明2019-nCov在以________為原料,逆轉錄形成HR1基因時發(fā)生了改變而導致的,HR2相對而言,更保守,不易發(fā)生變化。
②科研人員為研究HR1結構的改變,是否影響HR1和HR2的結合,從而改變其感染宿主細胞的方式,設計人工合成了結構和HR1、HR2相同的HR1P、HR2P,探究兩者的自我折疊,以及相互結合情況。利用圓二色光譜技術進行檢測,如圖所示:
注:圓二色譜技術是研究蛋白質構象變化的重要技術,主要進行蛋白質-蛋白質、蛋白質-核酸結合的研究。θ角的數(shù)值大小與物質的折疊率或物質之間的結合率成正相關 ;EK1為治療SARS疾病時使用的融合抑制劑。據(jù)圖可知,與其他組相比HR1P和HR2P的結合率______,并且復合體表現(xiàn)出6-HB的特征,說明2019-nCov的感染機制相似于SARS-Cov,沒有發(fā)生顯著變化。
③根據(jù)上圖物質之間的結合情況,研究人員認為________和EK1可以作為融合抑制劑,當患者使用含此類物質藥物后,能夠競爭性結合_________,從而阻止病毒與宿主細胞的融合。
(3)根據(jù)上述研究,科研人員明確了病毒感染細胞的機制。過程為:I. S1蛋白與宿主細胞膜上的受體結合; II. S2亞單位的FP(融合蛋白)插入宿主細胞膜內(nèi); III. 觸發(fā)HR1和HR2結合形成6-HB復合體,從而與宿主細胞融合。請結合上述過程,分析融合抑制劑的作用機制:_______________________。
(4)對于該病的治療,疫苗的研發(fā)也是一大應用前景,如果將HR1或HR2作為疫苗原料,你認為哪一種更好___________________,請說明理由___________________。
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【題目】下圖是快速RT-PCR過程示意圖,①和②為逆轉錄酶催化的逆轉錄過程,③是PCR過程。據(jù)圖分析下列說法錯誤的是( )
A.逆轉錄酶具有DNA聚合酶能力
B.③PCR過程只需要引物b
C.RT-PCR可檢測基因表達水平
D.RT-PCR可檢測新冠病毒等RNA病毒
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【題目】楊樹被農(nóng)桿菌感染后會增生并長出瘤狀物,稱為冠癭。冠癭的形成是由于農(nóng)桿菌攜帶有天然的Ti質粒,結構如下圖。其中,冠癭堿是一種含氮有機物,只有農(nóng)桿菌可以利用,作為專屬“食物”。下列相關分析,錯誤的是( )
A.質粒上的細胞分裂素基因在農(nóng)桿菌寄生過程中不發(fā)揮作用
B.農(nóng)桿菌利用楊樹冠癭中的含氮物質合成冠癭堿
C.質粒上冠癭堿合成和代謝基因的相對位置是自然選擇的結果
D.Ti質粒過多的農(nóng)桿菌不利于在種內(nèi)斗爭中存活
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【題目】動物胚胎育種是利用胚胎工程技術和相關現(xiàn)代生物學技術,以動物的配子和胚胎為操作對象,進行動物保護、育種和遺傳改良。下圖是哺乳動物胚胎育種的過程,有關敘述不正確的是( )
A.①是處于減數(shù)分裂Ⅱ前期的卵母細胞
B.②過程常用顯微注射法導入目的基因
C.③④過程獲得的細胞可用于干細胞的研究
D.⑤過程需要對代孕母畜進行同期發(fā)情處理
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【題目】含磷洗滌劑產(chǎn)生的污水未經(jīng)處理即行排放,使海水、湖水中富含氮、磷等植物營養(yǎng)物質,稱為水體富營養(yǎng)化。水體富營養(yǎng)化是全球性的水環(huán)境問題,科學家研制出生態(tài)浮床以進行緩解,如下圖所示,以下關于生態(tài)浮床的作用說法錯誤的是( )
A.生態(tài)浮床上的植物能吸收水中的氮磷,緩解水體富營養(yǎng)化現(xiàn)象
B.生態(tài)浮床上的植物能吸收水中的有機物,減少水體污染現(xiàn)象
C.生態(tài)浮床上的植物能使進入該生態(tài)系統(tǒng)的總能量增加
D.生態(tài)浮床能為水中的魚類提供隱蔽空間,避免其被捕食
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