(2008年全国Ⅰ,31)某自花传粉植物的紫苗(A)对绿苗(a)为显性,紧穗(B)对松穗(b)为显性,黄种皮(D)对白种皮(d)为显性,各由一对等位基因控制。假设这三对基因是自由组合的。现以绿苗紧穗白种皮的纯合品种作母本,以紫苗松穗黄种皮的纯合品种作父本进行杂交实验,结果F1表现为紫苗紧穗黄种皮。请回答:
(1)如果生产上要求长出的植株一致表现为紫苗紧穗黄种皮,那么播种F1植株所结的全部种子后,长出的全部植株是否都表现为紫苗紧穗黄种皮?为什么?
。
(2)如果需要选育绿苗松穗白种皮的品种,那么能否从播种F1植株所结种子长出的植株中选到?为什么?
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(3)如果只考虑穗型和种皮色这两对性状,请写出F2代的表现型及其比例。
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(4)如果杂交失败,导致自花受粉,则子代植株的表现型为 ,基因型为 ;如果杂交正常,但亲本发生基因突变,导致F1植株群体中出现个别紫苗松穗黄种皮的植株,该植株最可能的基因型 为 ,发生基因突变的亲本是 本。
(5分)我国中科院上海生化所于1982年5月合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽,下面是它的结构简式。
请根据此化合物的结构分析回答:
(1)该化合物有__________个氨基和__________个羧基。
(2)该化合物叫__________肽,各个氨基酸之间以 连接,这种化学连接的结构可以简写成 。
(7分)随着技术的发展,固定化酶和固定化细胞技术日益广泛地应用于生产实践,如在利用玉米秸秆生产燃料酒精的工艺中(如下图),玉米秸秆的预处理、水解过程中就应用了固定化纤维素酶,使玉米秸秆转化为发酵所需的葡萄糖。
某工厂技术人员拟在糠液发酵生成酒精的流程中使用固定化酵母菌。
(1)玉米秸秆的预处理、水解过程一般不用固定化细胞技术,原因是。
(2)固定化酵母细胞过程中,氯化钙的作用是,若配制的海藻酸钠溶液浓度过低,会导致。
(3)技术人员在试验中,将活化的鲜酵母换成相当量的酵母菌凝胶珠(质量优良),其他条件保持不变,结果发现,酒精生产时间延长,产量降低。技术人员分析后认为,由于固定化细胞在存在状态上与游离的细胞不同,其最适pH可能发生了变化。某同学进行固定化酵母细胞的最适pH是否改变的实验探究,实验设计思路如下。
实验步骤:
实验用具:烧杯、右图装置若干套、活化的鲜酵母液、同种酵母菌制成的凝胶珠、适宜浓度的葡萄糖液、配制好的pH分别为4、5、6、7、8的缓冲液。
①取右图装置5套,加入等量的葡萄糖液,编号A、B、C、D、E;
②调节各锥形瓶中葡萄糖液pH分别为4、5、6、7、8;
③各锥形瓶加入等量的酵母菌凝胶珠;
④放在相同的适宜条件下,一段时间后观察并记录各瓶红色液滴移动距离。
上述设计的实验步骤存在着两处明显的问题,请指出并改正:
按改正后的实验步骤,设计实验结果记录表。
(8分)人血中提取的血清白蛋白在临床上需求量很大,由于人类免疫缺陷病毒(HIV)等病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重。通过一定的生物工程技术,将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白就成为可能。大致过
程如下:
a.采集良种供体奶牛的卵母细胞和精液,通过体外受精形成受精卵,进行体外培养形成胚胎,然后再选出雌性奶牛胚胎供进一步使用。
b.将人体血清白蛋白基因导入雌性奶牛胚胎细胞,形成细胞①;
c.取出细胞①的细胞核,注入去核奶牛卵细胞中,形成细胞②;
d.电脉冲刺激细胞②促使其形成早期胚胎;
e.将早期胚胎移植到母牛的子宫内,最终发育成转基因小牛。
请回答下列问题:
(1)一般情况下,良种奶牛所产生的能用于体外受精的卵母细胞数量很少,往往给雌牛注射激素,使其超数排卵。
(2)采集的精子必须经过作用,才能进行受精作用。
(3)细胞①和②中(①、②)实现了基因重组。
(4)在实验过程a中要选择“雌性奶牛胚胎”的原因是。
(5)运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞(ES细胞),培养过程如下:早期胚胎→内细胞团→胚胎干细胞。在培养过程中,必须用处理内细胞团,使之分散成单个细胞。胚胎干细胞的结构特点是。若想获取更多的基因型相同的小牛,应采取技术。在培养动物细胞时,培养液中加抗生素的目的是。
(7分)某研究小组进行了甲型H1N1流感病毒的疫苗研制工作,下图为他们前期研究工作的简要操作流程图:
(1)实验步骤①所代表的反应过程是;在步骤②之前扩增H基因常采用的方法与体内DNA复制相比,反应体系需加入和
等。
(2)某志愿者接种甲型H1Nl流感疫苗后,体内细胞可增殖分化形成
细胞,从而产生抗体。
(3)机体能合成数百万种特异性抗体,抗体种类如此多的原因是其结构中的。
(4)在炎热的夏季,山西某地在未执行冷藏要求的情况下运输甲型H1N1流感疫苗,结果导
致给学生注射的甲型H1N1流感疫苗无效,请分析疫苗失活的主要原因是
(8分)应用基因工程技术可以获得人们需要的生物新品种或新产品。请根据资料和图解
回答下列问题:
资料1:蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”,有着超强的抗张强度。可制成防弹背心、降落伞绳等。蜘蛛丝还可被制成人造韧带和人造肌腱。科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法——培育转基因蜘蛛羊。
资料2:注射疫苗往往会在儿童和部分成年人身上引起痛苦。将疫苗藏身水果蔬菜中,人们在食用这些转基因植物的同时也获得免疫力,因而无需免疫接种,这一新概念将引起疫苗研究的一场革命。
(1)过程①⑤所需要的工具酶有,构建的蜘蛛丝蛋白基因表达载体一般由、、启动子、终止子等部分组成。
(2)过程②将重组质粒导入山羊受体细胞时,采用最多也最有效的方法是。通过①~④过程培育的蜘蛛羊可以作为乳腺生物反应器,从中提取所需要的蜘蛛丝蛋白。
(3)如果将过程③获得的早期胚胎进行如图分割,则操作正确的是。
(4)通过⑤⑥⑦培育转基因莴苣,相比诱变育种和杂交育种方法,具有和等突出优点。