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科学家发现细菌细胞中存在清除入侵病毒DNA的功能系统(见下图1),并发明了CRISPR/Cas9基因编辑技术,目前已成为生物科学领域最热门的基因操作技术。下图2 是科研人员运用CRISPR/Cas9基因编辑技术(其中表达载体1的作用是在受体细胞中控制合成CRISPR复合体,表达载体2可以与相应DNA的同源区进行互换、重组),成功地将基因A精确导入到绒山羊细胞内的甲、乙两个基因之间,并和绿色荧光蛋白基因一起表达的过程示意图。请回答。

(1)由图1可知,CRISPR复合体中crRNA的主要功能是________________________,而Cas9蛋白催化断裂的化学键位于____________之间。细菌的这种清除能力的生理意义是________________________

(2)结合对图1的理解,图2中表达载体1首先要表达出含有________________________序列的crRNA和Cas9蛋白,以结合形成CRISPR复合体。

(3)根据图2,基因表达载体2上需要加入:①基因甲片段、②基因乙片段、③基因A、④绿色荧光蛋白基因等四种DNA片段,这4种片段在载体上的正确排列顺序应是___________(用序号代表相应片段)。在形成重组DNA时需要___________酶参与催化表达载体2与绒山羊DNA的连接。

(4)实验室一般会将重组DNA导入山羊的胚胎干细胞中,以培育、筛选出转基因山羊,选择胚胎干细胞作为受体细胞的主要依据是______________________

(5)与传统的基因工程相比较,运用CRISPR/Cas9基因编辑技术培育转基因生物的明显优点是_________________________________

 

已知漠斑牙鲆属于XY型性别决定的一种鱼类。在自然受精的条件下,漠斑牙鲆种群性别比例约为1:1,但生产中发现雌牙鲆的生长速度往往是雄鱼的2〜3倍。因此,对漠斑牙鲆进行性别控制研究实现全雌漠斑牙鲆养殖,是漠斑牙鲆养殖业的目标之一。下面是研究人员利用黑鲷精子剌激漠斑牙鲆雌核发育以诱导培育出雌性牙鲆的流程示意图。请回答。

(1)从遗传学角度分析,自然受精条件下牙鲆种群性别比例为1:1的原因是_________

(2)利用紫外线处理黑鲷鱼精子使其“遗传失活”的主要目的是____________________________。“遗传失活”的精子具有______________的作用。

(3)人工授精得到的“受精卵”中含有__________个正常染色体组。“冷休克”处理应用的主要生物学原理是__________________________________________

(4)“冷休克”处理的温度和时间控制直接影响二倍体牙鲆的孵化率,试简要写出探究2℃冷藏处理的适宜时间主要实验步骤:________________________________________________________

 

下图是江苏某农村因地制宜建设的生态农业园示意图。请回答。

(1)该生态农业园建设依据的主要生态工程原理有______________________________(至少答出2个)。在“沼气发酵池→采摘园”过程中发生着__________(选填“仅物质”仅能量”或“物质和能量”)的传递。

(2)池塘养鱼时,通常采用多鱼种混合放养模式,主要体现群落的__________(选填“水平” 或“垂直”)结构在实践中的应用,这种养殖模式的优点是____________________

(3)流入该生态系统的总能量是____________________。该生态农 业园增加了“蝇蛆养殖、食用菌种植”等项目,其意义是______________________________

(4)请根据图示绘制出碳元素流经鸡鸭的过程图:______________________________

 

分泌型多囊卵巢综合征主要是由于促性腺激素释放激素(GnRH)分泌频率不协调,导致促卵泡激素(FSH)分泌量减少、黄体生成素(LH)分泌量增加引起的。低FSH使优势卵泡选择受阻,导致卵泡不能发育成熟;LH能促进排卵,但高LH刺激卵巢泡膜细胞增生,分泌大量雌激素、雄激素等。下图是针灸治疗分泌型多囊卵巢综合征的部分机制示意图。请回答。

(1)GnRH由人体__________细胞合成并分泌、运输到全身各组织器官,但仅作用于垂体细胞,这是因为____________________。正常女性排卵期的雌激素会作用于下丘脑和垂体(如图中⑥),使GnRH、LH分泌量增加,从而促进排卵,此调节机制称为__________

(2)在针灸治疗过程中,兴奋在神经纤维①上的传导是_____________(选填“单向”或“双向”)的。针灸治疗的目的是使患者体内LH/FSH的比值__________,激发排卵。针灸剌激产生的兴奋也可通过⑦传导到__________(填部位)引起其内的血管运动中枢兴奋,导致血压降低。

(3)与脊髓中的兴奋通过④剌激卵巢分泌相比,通过“③→⑤”的途径反应速度更__________

(4)根据图示,针灸治疗分泌型多囊卵巢综合征的过程说明了人体生命活动的正常进行是__________的结果。

 

科学家在研究植株激素间相互作用时发现,植物的生长物质SL与生长素共同调节着顶端优势的形成。研究者发现了一种不能合成SL的豌豆突变体(R),将R突变体与野生型(W)植株进行不同组合的“Y”型嫁接(如图甲所示),嫁接类型用“”表示,如“”表示A、B位接枝分别是野生型(W)和突变体(R),而C位(根)来自于突变体(R),测定不同嫁接株的A、B位枝条上侧芽的长度,结果如图乙所示。请回答。

(1)植物顶芽产生的生长素通过__________(填运输方式)向下运输,使__________,致使植株表现出顶端优势现象。

(2)分析图乙结果可知,SL对植物侧芽的生长具有__________作用,其合成部位最可能在__________(选填“A”“B”或“C”)。

(3)嫁接株中__________(选填“含有”或“不含”)IAA,根据图乙可知其A、B枝条均未表现出顶端优势,这说明生长素必须通过__________才能抑制侧芽的生长。

(4)研究者将组合中A、B位的顶芽都切除,侧芽表现出明显生长现象。若只切除该组合中A位的顶芽,其侧芽不会明显生长,最可能的原因是________________________________________。若进行嫁接,该组合A位侧芽的生长状况是____________________

 

广西、广东地区高发的β-地中海贫血症属于常染色体遗传病。研究发现,由于正常基因A突变成致病基因a,患者的β-珠蛋白(血红蛋白的组成部分)合成受阻(见图甲,AUG、UAG分别为起始密码子和终止密码子)。请据图分析并回答下列问题。

(1)图甲中过程①所需的酶是___________,过程②在细胞质的___________内进行。导致过程①与过程②在时间和场所上不连续的结构基础是___________的存在。

(2)分析图甲可知,由正常基因A突变成致病基因a,只是改变了DNA模板链上的一个碱基的_________而导致的,即由___________

(3)若异常mRNA进行翻译产生了异常β-珠蛋白,则该异常β-珠蛋白比正常珠蛋白分子量要________

(4)事实上,基因型aa患者体内并没有发现上述异常蛋白,这是因为细胞里出现的异常mRNA被SURF复合物识别并发生了降解(见图乙)。

除SURF复合物外,科学家还发现了具有类似作用的其他复合物,他们被统称为“mRNA监视系统”。这种“mRNA监视系统”既可以阻止___________(填过程)产生一些具有潜在危害的蛋白质的表达,从而保护自身机体,又可以减少______________________

 

图甲是利用小球藻(一种单细胞绿藻)进行光合作用实验的示意图,图乙是用图甲中A组装置进行实验,测得的小球藻净光合速率与光质、C02浓度的关系(不考虑光质对呼吸作用的影响)。请回答下列问题。

(1)与蓝藻相比,小球藻在细胞结构上的主要区别是____________________,两者都是自养生物,因为它们都能____________________

(2)图甲中,B组实验时,向试管中通入18O2,则一段时间后,在小球藻呼吸产物中出现含18O的C02,试解释是这种C02产生的过程:_________________________________。若在密闭且其他条件相同的情况下,测定图甲中A、B两组试管中氧气的变化,初始氧气浓度均为300mg/L,24h后,A组试管氧气浓度为500 mg/L,B组试管氧气浓度为116mg/L,则A试管中,小球藻光合作用产生的氧气速率为__________mg/L•h。

(3)依据图乙曲线,当小球藻处于黄光、C02浓度为300μL•L-1时,细胞内合成ATP的场所是____________;当小球藻细胞由曲线中b点状态迅速转移到a点状态时,短时间内叶绿体中的C5含量将会____________

(4)据图乙所示实验结果,为提高温室作物的产量,你的建议是________________________

 

洋葱根尖是有丝分裂实验的良好材料,但传统洋葱根尖培养方法生根率较低,为探究提高洋葱生根率的条件,某实验小组以生长素(IAA)和细胞分裂素(6-BA)为材料进行实验,主要步骤及结果如下:

①选取饱满光亮、鳞茎盘大的洋葱18个,随机均等分为6组(每组3个洋葱),编号。

②用生长调节剂对洋葱底部进行处理。

③在适宜温度下,用水培法培养洋葱,每隔2天换一次水。

④每隔3天统计洋葱生根数,实验结果如下表所示。

实验

编号

植物

激素

质量浓度/mg•L-1

处理时间

平均生根条数

3天

6天

9天

12天

15天

1

IAA

50

速蘸

6.00

4.33

4.33

4.33

0.67

2

100

10min

0.67

2.00

2.00

4.00

1.33

3

150

5min

17.67

21.00

21.00

19.33

19.67

4

6-BA

50

速蘸

16.33

22.33

22.33

21.00

15.67

5

100

10min

18.67

45.33

45.33

51.67

27.00

6

150

5min

60.67

67.33

67.33

111.33

111.67

 

请回答。

(1)本研究主要运用的生物学原理是_____________________。本研究的自变量有_____________________

(2)本研究的主要实验步骤还不够严谨,请补充:_________________________________________

(3)有同学提出可以每组洋葱相同时间内平均生根长度作为实验的观察指标,你认识合理吗?______,理由是__________________________________________

(4)培养的9天内,第2组实验的生根数比第1组实验__________,其原因是_____________________

(5)实验结果表明,水培洋葱生根的最佳方法是_____________________

 

在利用鸡血进行“DNA的粗提取与鉴定”的实验中,下列叙述错误的是(  )

A. 用蒸馏水将NaCl溶液浓度调至0.14 mol/L,滤去析出物

B. 调节NaCl溶液浓度或加入木瓜蛋白酶,都可以去除部分杂质

C. 将丝状物溶解在2 mol/L NaCl溶液中,加入二苯胺试剂即呈蓝色

D. 由于DNA对高温耐受性较差,故需向DNA滤液中加入冷酒精

 

下列关于种群和群落的叙述,正确的是

A. 在理想条件下,影响种群数量增长速率的因素主要是环境容纳量

B. 森林中各种生物的垂直分层现象不都是由光照直接决定的

C. 群落演替过程中,群落物种丰富度呈先增大后稳定的特点

D. 研究物种丰富度可在种群和群落两个层次上进行

 

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