大肠杆菌是生物学及医学实验研究中最有代表性的模式生物之一。
(1)大肠杆菌与饮水安全。
国家规定,每升饮用水中大肠菌数不得超过3个。有人测定某饮用水中的大肠杆菌(群)数:先将1升饮用水水样浓缩至10毫升,然后各取浓缩水样的2毫升,涂布到5个培养皿中进行培养,培养后计数的菌落数分别是9、12、5、8、6。请回答下列问题:
1)根据上述结果计算,被检水样大肠菌群数为________,水样________ (能、不能)达标。2)检测过程中需要培养大肠菌菌群,培养基配方如下:
琼脂 |
蛋白胨 |
乳糖 |
蔗糖 |
K2HPO4 |
伊红 |
美蓝 |
蒸馏水 |
pH |
15 g |
10 g |
5 g |
5 g |
2 g |
0.4 g |
0. 065 g |
1000 mL |
7.2 |
从培养基配方可以确定大肠杆菌的营养类型是 ;从培养基功能可以确定其类型是 培养基,理由是 。
3)培养大肠杆菌时,在接种前需要检测培养基是否被污染。对于固体培养基应采用的检测方法是_______________________________________________________。
(2)大肠杆菌与基因工程。
大肠杆菌pUC118质粒的某限制酶唯一酶切序列,位于该质粒的lacZ基因中。lacZ基因中如果没有插入外源基因,lacZ基因便可表达出b-半乳糖苷酶。当培养基中含有IPTG和X-gal时,X-gal便会被b-半乳糖苷酶水解成蓝色,大肠杆菌将形成蓝色菌落;如果lacZ基因中插入了外源基因,带有pUC118质粒的大肠杆菌便不能表达b-半乳糖苷酶,培养基中的X-gal不会被水解成蓝色,大肠杆菌将形成白色菌落。pUC118还携带了氨苄青霉素抗性基因。下图是利用lacZ基因筛选重组质粒示意图。据图回答问题:
1)质粒结构特点是 。
2)作为受体大肠杆菌应不含氨苄青霉素抗性基因,原因是 。
3)试管Ⅱ中用氯化钙溶液处理(增加其细胞壁的通透性)过的受体大肠杆菌,并在培养基中加入 。
3)将上述处理后的大肠杆菌置于图中培养基上培养,以检测受体大肠杆菌是否导入重组质粒,请预测菌落的颜色,并分析结果:
① 。
② 。
(3)选择大肠杆菌作为研究材料,主要原因是:它体积小、结构简单、 、
等。
下图为某细胞的部分结构及蛋白质转运示意图,请回答下列问题:
(1)内质网上合成的蛋白质不能穿过进入细胞核,表明这种转运具有性。
(2)细胞膜选择透过性的分子基础是具有疏水性和具有专一性。
(3)若该细胞是最高等植物的叶肉细胞,则图中未绘制的细胞器有。
(4)若该细胞为人的胰腺腺泡细胞,则图示细胞中明显多于其他细胞的结构有,如将这种细胞单独培养在含有放射性的氨基酸溶液中,最先出现放射性的细胞结构是
(5)研究表明硒对线粒体膜有稳定作用,可以推测人体缺硒时下列细胞中最易受损的是(填序号)
①脂肪细胞②淋巴细胞③心肌细胞④口腔上皮细胞
如图为细胞基因表达的过程,据图回答:
(1)能够将遗传信息从细胞核传递至细胞质的是_________(填数字),进行a过程所需的酶有_______________。
(2)图中含有五碳糖的物质有_________ (填标号);图中⑤所运载的氨基酸是_________。(密码子:AUG—甲硫氨酸.GCU—丙氨酸.AAG—赖氨酸.UUC—苯丙氨酸)
(3)一对抗维生素D佝偻病的夫妇,生了一个正常的儿子,该儿子与一个父亲正常的抗维生素D佝偻病的女性结婚,婚后所生儿子中正常的概率为_________。
(4)研究者用某一生长素类似物处理离体培养的细胞,得到结果如下表:
细胞内物质含量比值 |
处理前 |
处理后 |
DNA﹕RNA﹕蛋白质 |
1﹕3.1﹕11 |
1﹕5.4﹕21.7 |
据此分析,此药物作用于细胞的分子机制是:通过_________促进基因的表达。
(5)某植物的花色受两对基因(自由组合)A/a.B/b控制,这两对基因与花色的关系如图所示,此外,a基因对于B基因的表达有抑制作用。由图可知基因控制性状的方式是:_________________________________。现将基因型为AABB的个体与基因型为aabb的个体杂交得到Fl,则F1的自交后代中花色的表现型及比例是_________________________。
人类Y染色体上有编码睾丸决定因子的基因,即SRY基因。该基因可引导原始性腺细胞发育成睾丸而不是卵巢,该基因能编码204个氨基酸的多肽。如图为甲.乙.丙.丁一家四口的性染色体组成情况, B.b表示控制色盲性状的等位基因。回答下列问题:
(1)SRY基因至少含有个脱氧核苷酸(不考虑终止密码子)。
(2)有一性染色体为XY,但其却为女性,依据题干信息,其原因可能是。
(3)丁产生的原因是(填甲或乙)产生了异常的生殖细胞。
(4)丙的性别趋向为 (填男性或女性),为什么?。丙的SRY基因最终来自(填甲或乙)的(填X或Y)染色体。
(5)若甲.乙没有白化病,他们的双亲也没有白化病,他们都有一个患白化病的弟弟,则他们再生一个既患白化又患色盲的小孩的概率是。他们生的女孩中正常的概率为。(减数分裂正常,均无基因突变和交叉互换)
如图所示,甲.乙.丙为某动物体内三个细胞的核DNA含量变化情况。据图回答:
(1)甲.乙.丙三图所代表的细胞发生的过程是甲;乙;丙。
(2)甲图d→e和乙图d→e的过程中,细胞内染色体变化的不同点在于:甲,乙。
(3)就丙图而言,b→c的变化是由于,h→i的变化是由于。
(4)下列细胞所处的时期分别是:甲图中的b→c是;乙图中的c→e是。
(5)与甲图中的c→d相比,乙图中的c→d段细胞分裂的显著特点是。
某研究小组按照孟德尔杂交实验的程序,做了如下两组实验:
第一组:用纯种的灰身果蝇(B)与黑身果蝇(b)杂交,得到F1代,让F1代自由交配后,将F2代中的所有黑身果蝇除去,使F2代中的所有灰身果蝇再自由交配,产生F3代。
第二组:用纯种的高茎豌豆(D)与矮茎豌豆(d)杂交,得到F1代,让F1代自交后,将F2代中的所有矮茎豌豆除去,使F2代中的所有高茎豌豆再自交,产生F3代。
回答下列问题:
(1)第一组实验中F2代中黑身果蝇所占的比例是;第二组实验中,F2代的显性性状中,杂合体的高茎豌豆所占的比例是。
(2)第一组实验中F3代的性状表现及比例为;第二组实验中F3代的性状表现及比例为。
(3)写出第二组实验P代到F代的遗传图解: