材料:饲料原料中的磷元素有相当一部分存在于植酸中,猪、禽等动物由于缺乏有关酶,无法有效利用植酸,造成磷源浪费,而且植酸随粪便排除后易造成环境有机磷污染。植酸酶能催化植酸水解成肌醇和磷酸,因此成为目前重要的饲料添加剂之一。
(1)商品化植酸酶主要来自微生物。在产酶菌株筛选过程中,常在基本培养基中添加不溶于水的植酸钙制成固体平板,植酸钙被植酸酶分解后可在平板上产生 ,可根据其大小选择目的菌株,所得菌株需要进一步测定植酸酶活性。活性测定可以植酸钠作为底物,活性可用一定条件下单位时间 表示。
(2)利用上述所得菌株制备植酸酶的流程如下图:
Ⅰ中的主要成分为 ;Ⅱ中包含多种酸酶等多种蛋白质。请写出一种纯化得到植酸酶的方法及其依据。
(3)为建设基因工程菌,可用等技术从上述菌株中克隆植酸酶基因。反应包含多次循环,每次循环包括三步: 。反应过程中打开模板双链的方法是 。
(4)除植酸酶外,微生物还应用在 的生产中。
家蚕是二倍体生物,含56条染色体,ZZ为雄性,ZW为雌性。在蚕卵孵化过程中,用X射线处理,发现细胞中基因及染色体的变化如图所示(其他基因及染色体均正常)。回答问题:
(1)突变I的变异类型为染色体结构变异中的_____。突变Ⅱ个体减数分裂能产生____种基因型的卵细胞
(2)野生型在卵细胞的形成过程中,当染色体第二次移向细胞两极时,细胞中有____个着丝点,若基因A的一条链中(G+T)/(A+C)=2/5,则其互补链中(G+T)/(A+C)=______。
(3)家蚕野生性状(B)对突变性状(b)为显性,B、b均位于Z染色体上,已知基因b为致死基因。某生物兴趣小组欲设计实验探究基因b的致死类型,选择杂合野生型雄家蚕与突变型雌家蚕杂交,统计子代的表现型及比例。
实验结果及结论:
①若后代中__________,说明基因b使雌配子致死;
②若后代中__________,说明基因b使雄配子致死;
③若后代中__________,说明基因b纯合使雄性个体致死。
图甲为某湿地生态系统碳循环示意图,其中I、Ⅱ、III为生态系统中的三种组成成分,A、B、C、D是Ⅱ中的四种生物,①~⑦表示生理过程。图乙是对I中某种群密度调查后绘出的种群增长速率曲线。回答下列问题:
(1)该生态系统中,碳从无机环境进入生物群落的主要生理过程是_____(填图中数字),该生态系统共有____条食物链,A是第____营养级。若生产者固定的太阳能总量为mkJ,则甲图中D获得的能量最多为_________kJ。
(2)调查图乙中该种生物的种群密度常用的方法是____,在t0、t1、t2三个时间相比该种群数量最大的时间是______。
(3)人们通过引种等措施,使该湿地生态系统短期内出现物种比较丰富的生物群落,这说明______。研究表明I中某种生物可以提高人体的免疫力和抵抗力,这体现了生物多样性的________价值。
图甲表示水稻细胞内部分代谢活动图解,其中①~⑤表示代谢过程,A~F表示代谢过程中产生的物质;图乙表示用低温处理水稻秧苗过程中,水稻光合速率和色素含量的变化。回答问题:
(1)正常情况下,①~⑤过程中有ATP生成的是_____,过程②需要的条件是______。物质F是__________。
(2)由图乙分析,低温除了能降低色素含量外,还能_____,从而导致光合速率下降。叶绿体中的色素吸收光能的两个用途是______。
(3)若将新鲜叶片放置在某装置内,给予不同强度的光照(其他条件保持相同且适宜),测得氧气释放速率如下表所示。
当光照强度为8klx时,叶绿体产生氧气的速率是_____mg/100cm2·h,此时,叶绿体中ADP的移动方向是_________。
图甲是反射弧结构模式图,图乙是图甲中b的放大示意图。回答下列问题:([ ]内填数字)
(1)刺激作用于足部会引起肌肉的收缩,该过程的效应器是____。若在手术过程中,使用某种局部麻醉剂,能使乙图中[②]____中释放的______不能作用于[ ]______,从而暂时失去兴奋传导功能。
(2)图乙中二氧化碳浓度最高处在[ ]______中,该结构发生的代谢过程是________。
(3)在a处施加不同强度的刺激,产生的感觉如下表:
刺激强度微小时感觉不到刺痛,原因是刺激强度太小,向大脑皮层传导的神经纤维处于_______状态,没有产生局部电流;刺激强度较大引起刺痛,该过程一定有大脑皮层的_____中枢参与。
(12分)【生物——现代生物科技专题】
Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图:
(1)步骤①中,在核移植前应去除卵母细胞的_________,此技术属于_________工程范畴。
(2)步骤②中,重组胚胎培养到囊胚期时,可从其__________中分离出ES细胞。培养ES细胞时,为满足细胞代谢的需要,可在培养基中加入的天然成分是_______________。
(3)步骤③中,需要构建含有Rag2基因的表达载体。可以根据Rag2基因的______设计引物,利用__________技术扩增Rag2基因片段。用HindIII和PstI限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。为将该片段直接连接到表达载体,所选择的表达载体上应具有______________酶的酶切位点。
(4)为检测Rag2基因的表达情况,可提取治疗后的小鼠骨髓细胞的______________,用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。