学进去

光呼吸可使大豆、水稻和小麦等作物的光合效率降低20%至50%，造成产量损失。光呼吸是由于O₂竞争性地结合到卡尔文循环关键酶Rubisco酶上，引起核酮糖1，5二磷酸(C₅)加氧分解。下图1表示叶肉细胞中有关代谢，其中①～④代表光呼吸过程。请据图回答下列问题：

(1)在红光照射条件下，参与途径①的主要色素是__________；Rubisco酶主要分布在____中，催化CO₂与C₅结合，生成2分子C₃，影响该反应的内部因素有_________(写出两个)。
(2)当环境中O₂与CO₂含量比值________(填“偏高”或“偏低”)时，叶片容易发生光呼吸。正常光合的叶片，突然停止光照后叶片会出现快速释放CO₂现象(CO₂猝发)，试解释这一现象产生的原因：___________。
(3)从能量代谢分析，光呼吸与有氧呼吸最大的区别是__________________。
(4)水稻、小麦属于C₃植物，而高粱、玉米属于C₄植物，其特有的C₄途径如图2所示。根据图中信息推测，PEP羧化酶比Rubisco酶对CO₂的亲和力________。叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形成花环状结构，根据此结构特点，进一步推测C₄植物光呼吸比C₃植物________。
(5)根据对光呼吸机理的研究，科研人员利用基因编辑手段设计了只在叶绿体中完成的光呼吸替代途径AP(依然具有降解乙醇酸产生CO₂的能力)。同时利用RNA干扰技术，降低叶绿体膜上乙醇酸转运蛋白的表达量。检测三种不同类型植株的光合速率，实验结果如图3所示。据此回答：当胞间CO₂浓度较高时，三种类型植株中，AP＋RNA干扰型光合速率最高的原因可能是____________、___________，进而促进光合作用过程。

小麦和玉米是我国北方地区普遍种植的农作物。一般情况下，在相对较弱光照条件下，小麦叶片的光合作用强度比玉米高；随着光照强度的提高，小麦叶片的光合作用强度不再增加时，玉米叶片的光合作用强度仍会继续提高。造成该现象的原因是玉米叶肉细胞的暗反应途径能够利用细胞间隙较低浓度的CO₂继续进行光合作用。某生物兴趣小组的同学利用小麦和玉米为材料开展了一系列实验，验证了不同因素对光合作用的影响，实验过程或结果如图所示。请分析回答下列问题：

（1）该小组分别测定了两种作物不同年龄叶片中，部分无机盐离子及其他物质的含量变化，如图甲所示，其中能反映Mg²⁺在小麦和玉米叶片中含量变化的曲线是_____________，判断依据是____________。
（2）该小组将刚切下的小麦和玉米叶片，分别放入温度和光照强度均较高的密闭环境中，定时测定相对光合作用强度的变化，并绘成如图乙所示曲线。其中能够代表玉米的是曲线 _________ （填图中字母）；分析该曲线变化的原因：_____________。
（3）该小组测定了小麦和玉米叶片在一定的CO₂浓度和适宜温度条件下，光合作用强度随光照强度的变化，如图丙所示。
①当光照强度为Y时，小麦光合作用制造的有机物是玉米的 ____________倍；当光照强度为Z时，小麦光合作用制造的有机物是玉米的___________倍。
②假定一昼夜中白天光照时间为12 h，当光照强度为Y时，__________ （填作物名称）一定不能正常生长，原因是____________。
③该小组某同学，在分别测定小麦和玉米叶片的实际光合速率时，设置了如下图所示的装置，其中的CO₂缓冲液能够维持密闭小室中CO₂浓度的相对稳定。该同学__________（填“能”或“不能”）实现实验目的，理由（或建议）是________________。

R酶是植物光合作用暗反应的关键酶，由大亚基L（叶绿体中L基因编码）和小亚基S（由细胞核中S基因编码）组成。研究人员在一种变形杆菌内发现高活性的R酶，尝试将编码该酶两种亚基的HnL、HnS基因转入烟草，以提升烟草光合速率。
(1)烟草光合作用暗反应发生的场所是______，其中R酶催化______与C₅结合生成两分子C₃，由于该酶催化效率低，往往导致光合速率受限。
(2)构建下图1所示的基因表达载体，转化至烟草细胞内。


①图1中的两个DNA片段两端的部分序列分别相同时，某种酶能从相同序列特定位点切断DNA双链，在修复过程中切口被重新连接，从而实现基因片段的替换，替换下来的游离片段会被降解。据此推断，野生型中的______将被表达载体中的DNA片段替换。
②将转化后的愈伤组织培养在含______的培养基中，得到转基因植株。
③提取野生型与转基因植株DNA，用Spel酶切后进行电泳。根据______设计基因探针，与DNA片段结合后结果如图2，表明______。
(3)提取野生型与转基因烟草叶片总蛋白，将R酶的两种亚基分离后进行电泳，结果如图3。


前人研究发现，核基因编码的S亚基若在烟草叶绿体中没有与L亚基结合，会迅速降解。请判断图3电泳结果是否支持此结论，并阐述理由___________。
(4)进一步研究发现，转基因烟草的R酶活性是野生型的2倍，但其净光合速率仍低于野生型，请推测其原因___________。

如图是描述某种生命活动的模型，下列叙述正确的是

A．若A代表人体胰岛A细胞分泌胰高血糖素，a代表低血糖，则b可代表促进肝糖原分解，c可代表抑制葡萄糖的氧化分解

B．若A代表脊髓，a代表传入神经，则b、c可分别代表传出神经和效应器

C．若A为调节中枢，a为渗透压升高，则b、c可分别代表抗利尿激素的减少和产生渴觉

D．若A代表体B淋巴细胞，a为抗原刺激，则b、c可分别代表浆细胞以及记忆细胞的形成

某种雌雄同株的植物，花的因颜色受三对独立遗传且完全显性的基因A-a、B-b、D-d控制，基因与性状之间的关系如图1所示。请回答下列问题：

(1)基因控制生物性状主要有两个途径，除上图说明的途径外，另一个途径是_________。
(2)根据图示推断纯合白色花的基因型有_________种。
(3)现有一株杂合的开黑色花的植株，请设计一个简便的方法判断其基因型，写出实验思路、预期结果及结论：
实验思路：_________。
预期结果及结论：①如果后代_________，则该黑色花个体基因型为_________。
②如果后代黑色花：灰色花个体为3：1，则该黑色花个体基因型为aaBBDd。
③如果后代_________，则该黑色花个体基因型为_________。
(4)研究发现，该植物中体细胞中D基因数少于d基因数时，D基因的表达减弱而形成开棕色花的突变体。棕色花的中突变体体细胞中D、d基因与染色体的组成如图2所示：

以上三个图中表示的突变体的变异类型是_________。突变体甲（其它基因为aaBB）自交后代表现型及比例为_________。

回答下列神经生理实验的相关问题。
（1）1842年，马泰乌奇将一条蛙神经肌肉标本A的坐骨神经搭在另一条蛙神经肌肉标本B的腓肠肌上，当支配腓肠肌B的坐骨神经受到刺激引起肌肉B收缩时，没有直接受到刺激的腓肠肌A_____。这是因为 ________________________________ 。

（2）设计实验思路，利用蛙的坐骨神经腓肠肌标本测定神经冲动在神经上的传导速度
实验材料：蛙的坐骨神经腓肠肌标本(在实验期间保持活性)；秒表；电极。
①获得并固定蛙的坐骨神经腓肠肌标本；
②___________________________________
③____________________________________
④_________________________________
⑤_____________________________________
（3）以枪乌贼的粗大神经纤维作材料，如下图所示，在神经纤维的表面相距2-3cm处放置两个连接着电流表的电极a和b，在图中的刺激点给予较强的电刺激。依据观测到的电流表指针偏转情况，绘制以时间作为横坐标，电位差作为纵坐标的曲线图。_______如果b点受到损伤，导致膜对钾、钠离子的通透性增大，则给予电刺激前指针的偏移方向为__________。

果蝇作为经典的模式生物，常用作遗传学实验材料。某科研小组以果蝇为材料进行了一系列的研究实验。
（1）果蝇的灰身和黑身、刚毛和截毛各为一对相对性状，分别由等位基因A、a和D、d控制。科研人员用一对灰身刚毛果蝇进行了多次杂交实验，F₁的雄性个体表现为灰身刚毛：灰身截毛：黑身刚毛：黑身截毛=3∶3∶1∶1，雌性个体表现为灰身刚毛：灰身截毛：黑身刚毛：黑身截毛=5∶0∶2∶0。分析可知，控制灰身和黑身的基因位于___________染色体上。实验结果与理论分析存在不吻合的情况，原因可能是基因型为___________的受精卵不能正常发育成活。若假设成立，F₁中基因A的频率为_________（用分数表示）。
（2）研究中发现了可用于隐性突变和致死突变检测的CIB果蝇品系。CIB品系果蝇具有一条正常的X染色体（X⁺）和一条含CIB区段的X染色体（X^CIB），其中C表示染色体上的倒位区，可抑制X染色体间交叉互换；I基因导致雄性果蝇胚胎致死；B为显性棒眼基因。
①自然状态下一般不存在基因型为X^CIBX^CIB的果蝇，原因是________________。
②下图为研究电离辐射对正常眼果蝇X染色体诱变的示意图。

为了鉴定X染色体上正常眼基因是否发生隐性突变，需用正常眼雄果蝇与F₁中___________果蝇杂交，X染色体的诱变类型能在其杂交后代___________（选填“雄性”或“雌性”）果蝇中直接显现出来，且能计算出隐性突变率，合理的解释是______________________。
（3）自然界中偶然发现了能够正常存活的某品系雌果蝇，其性染色体中含有Y染色体和并联X染色体，具体的性染色体组成（）如图。它为研究同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换的时间提供了很好的实验材料。

①已知性染色体组成为YY、的果蝇不能存活。基因型为的雌果蝇与基因型为X^fY的雄果蝇连续交配多代，f基因在此过程中的遗传特点是_________________。
②已知X染色体臂之间可以进行交叉互换。为探究非姐妹染色单体交叉互换是发生在染色体复制之前还是之后，可选用基因型为的雌果蝇与基因型为X^fY的雄果蝇杂交。若后代雌性个体的基因型为_______，说明交叉互换发生在染色体复制之前；若后代雌性个体的基因型为_______________，说明交叉互换发生在染色体复制之后。

现有栗羽、黄羽和白羽三个纯系品种的鹌鹑（性别决定方式为ZW型，ZZ为雄性，ZW为雌性），已知三种羽色与Z染色体上的基因B/b和Y/y有关，B/b与色素的合成有关，显性基因B为有色基因，b为白化基因；显性基因Y决定栗羽，y决定黄羽。
(1)为探究羽色遗传的特点，科研人员进行了如下实验。

组别	亲本（纯系）	子一代
实验一	白羽雄性×栗羽雌性	栗羽雄性：白羽雌性=1:1
实验二	黄羽雄性×栗羽雌性	栗羽雄性：黄羽雌性=1:1
实验三	黄羽雄性×白羽雌性	栗羽雄性：黄羽雌性=1:1
实验四	白羽雄性×黄羽雌性	栗羽雄性：白羽雌性=1:1

①实验一和实验二中，亲本中栗羽雌性的基因型为Z^BYW，黄羽雄性的基因型为______。
②实验三和实验_______互为正反交实验，由实验结果出现栗羽雄性推测亲本中白羽雄性的基因型为__________。
(2)科研人员从栗羽纯系中得到一种黑羽纯系突变体，并对其基因遗传进行研究。将纯系的栗羽和黑羽进行杂交，F₁均为浅黑羽（不完全黑羽）。随机选取若干F₁雌雄个体相互交配，统计F₂羽色类型及比例，得到下表所示结果（表中结果均为雏鸟的统计结果）。

F2羽色类型及个体数目
栗羽		浅黑羽		黑羽
雄性	雌性	雄性	雌性	雄性	雌性
573	547	1090	1104	554	566

①依据_________，推测黑羽性状的遗传由一对等位基因控制。依据__________，推测黑羽性状遗传与性别不相关联。
②若控制黑羽性状的等位基因为H/h，纯系的栗羽基因型为HHZ^BYZ^BY或HHZ^BYW，推测黑羽的基因型为___________，上述实验中F₂基因型有_______种。
③根据F₂的实验结果推测，H/h与Z染色体上的B/b和Y/y基因存在相互作用，黑羽与浅黑羽出现是在_______基因存在的条件下，h基因影响_______基因功能的结果。
(3)根据上述实验，以黑羽雌性和白羽雄性杂交，可直接选择后代羽色为___________的雏鸟进行培养，作为蛋用鹌鹑。

某动物的毛色有以下几种：只有基因E存在时为黄色；只有基因F存在时为黑色；基因E和基因F同时存在时，毛色黄黑相间；其他情况为白色。某小组选取甲（Eeff）与乙（EeFf）杂交获得F₁，F₁中黄黑相间：黄色：白色=2：1：1。
（1）控制毛色的两对基因位于______对染色体上，F₁中黄色个体的基因型为_______。
（2）另一小组多次重复上述的实验，发现F₁中偶尔出现黑色个体，分析原因是亲代个体______（填“甲”或“乙”）在减数第一次分裂时，同源染色体的____________发生了交叉互换。
（3）经研究发现，该动物的群体中，有一种位于X染色体上的短耳隐性突变，已知野生型为长耳。若要验证该说法是否正确，利用野生型（纯合子）和突变型两种品系杂交，则最适合的两组杂交组合为_______________和______________。

已知某XY型雌雄异株植物(2n=28)花色的遗传受两对等位基因(A和a， B和b)控制。酶1能催化白色前体物质转化为粉色物质，酶2能催化粉色物质转化为红色物质，酶1由基因A控制合成，酶2由基因B或b控制合成。已知基因B， b位于常染色体上，请回答下列问题:
（1）若对该植物进行基因组测序，应测_______条染色体。
（2）现有纯合的白花、粉花和红花植株若干，试通过一次杂交实验判断控制酶2合成的基因是B还是b，简要写出实验思路和预期结果。_________
（3）若已知酶2是由基因B控制合成的，现有纯合粉花雌性植株甲、纯合红花雄性植株乙和含基因B的纯合白花雄性植株丙，试设计实验判断基因A和基因B的位置关系，并判断基因A是否位于X染色体上。实验设计方案:_____________________________________支持基因A位于常染色体上且基因B位于非同源染色体上的实验结果是_______________。