对法囊藻(一种海藻)的细胞中各种离子浓度的分析表明,细胞液的成分与海水的成分很不相同(见下图)。
(1)K+和Cl-的细胞内积累,而Na+、Ca2+等在细胞液中的含量低于海水中的含
量。这表明 。
(2)K+和Cl-进入细胞的转运方向是 ,这种吸收方式叫
做 ,这种吸收方式需要的两个基本条件
是 , 。
(3)Na+和Ca2+进入细胞的转运方向是 ,它们的吸收方式属
于 。
(4)法囊藻细胞液中的各种离子浓度与海水中各种离子浓度不成比例,
其结构基础是 。
下图所示为培育农作物新品种的过程示意图。请回答:
(1)图中①②分别表示一个已插入外源DNA片段的重组Ti质粒的________和________。
(2)若仅用二倍体植物甲的未成熟花粉培养完整植株,称为________植株,说明未成熟花粉具有________;这些植株只有通过________________才能结实。
(3)若要大量获取紫草素,可从组织中提取。图示育种方法与传统杂交育种相比,主要优点是。
(12分)基因工程自20世纪70年代兴起之后,在短短40年间得到了飞速发展,目前成为生物科学核心技术,在农牧业、工业、环境、能源和医药卫生等方面展示出美好的前景,据相关资料回答下列有关问题:
图1图2
(1)图1是转基因抗冻番茄培育过程的部分示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因),甲、乙表示相关结构或细胞。PstⅠ酶和Sma Ⅰ酶切割基因后将产生不同的黏性末端。图1中甲代表的是________________,乙可代表________,可用PstⅠ酶和SmaⅠ酶提取鱼的抗冻蛋白基因以避免目的基因末端发生任意连接。
(2)重症联合免疫缺陷病(简称SCID)是代表一种体液和细胞免疫严重缺陷的综合征。患者先天腺苷酸脱氨酶(ada)基因缺乏,运用现代生物技术进行治疗,可以使患者的免疫功能得到很大的修复。图2表示治疗SCID的过程,在这个实例中,携带人正常ada基因的细菌相当于________,充当“分子运输车”的是病毒,目的基因是________,受体细胞是,该种治疗方法称为________________。
(15分,每空1.5分)凝乳酶是奶酪生产中的关键性酶。直接利用动、植物生产凝乳酶受多种因素限制,培育高酶活力凝乳酶微生物菌种是目前最有前途的发展方向。用紫外线照射芽孢杆菌,分离、培养,并检测各菌株所产生的凝乳酶活力。操作过程如图1所示。请分析回答:
(1)图1所示的b过程的目的是为获得__________,接种方法以为___________________,接种用的培养基________(是/不是)选择培养基。
(2)在一定温度下(35℃),一定时间内(通常为40分钟),凝固1mL10%脱脂奶粉的酶量为一个酶活力单位(U)。凝乳酶活力检测结果如图2所示。
①据图2所示,酶催化能力最强的是_________组。
②A2、A5组酶活力与A0组芽孢杆菌相同,两位同学对此做出了推测:
同学甲:A2、A5组芽孢杆菌未发生基因突变,而其他组发生的变化说明基因突变具有__________的特点。
同学乙:A2、A5组芽孢杆菌发生基因突变,但凝乳酶蛋白未改变,其依据的理由是____________________。为了验证上述2位同学的假设,可采用______________技术检测凝乳酶基因是否发生了突变。
(3)从牛胃液中分离到的凝乳酶以催化能力强而被广泛应用,研究人员运用基因工程技术,将编码该酶的基因转移到了微生物细胞中。
①从牛胃细胞中提取_____________,再逆转录形成cDNA。以此cDNA为模板PCR扩增目的基因。
②构建重组DNA分子(如图3所示)最好选用 _____________________限制酶。
③研究发现,如果将该凝乳酶20位和24位氨基酸改变为半胱氨酸,其催化能力将提高2倍。通过蛋白质工程生产高效凝乳酶,所需步骤有___________。
a. 蛋白质的结构设计
b. 蛋白质的结构和功能分析
c. 蛋白质结构的定向改造
d. 凝乳酶基因的定向改造
e. 将改造后的凝乳酶基因导入受体细胞
f. 将定向改造的凝乳酶导入受体细胞
【生物—选修1:生物技术实践】(15分,每空1.5分)请结合所学知识回答下列问题:
(1)无菌技术不但可以用来防止实验室的培养物被其他微生物污染,还能有效避免_______________被微生物感染。为了实现无菌操作,操作者的双手需要进行__________________________处理。
(2)在用平板划线法纯化大肠杆菌时每次划线均需__________接种环,使得下次划线时接种环上的菌种来源于___________________________。
(3)为了从土壤中获得纤维素分解菌,最好从富含__________________________的土壤中取样。为了“浓缩”所需的微生物,可以进行________________________________。
(4)提取洋葱DNA时,要在切碎的洋葱中加入一定的__________________,并进行充分地________________ ,待过滤后再收集研磨液。
(5)PCR引物是根据扩增的_______________________来设计的。PCR一般要经历三十多次循环,每次循环可以分为__________________________三步。
图l表示利用玉米和大麦在适宜的温度、光照强度下进行的有关实验,图2表示在大麦适宜的光照、CO2浓度等条件下测得的温度与光合作用、呼吸作用曲线。请分析并回答下列问题:
(1)图1中,ab段表示的生物学意义是 __________ , a点的限制因素是 ,b、c两点光合速率不同的原因是 。如果将长势相同的两株大麦幼苗分别种植在21% 和50%的O2环境的透明密闭装置中,保持题干中的条件,一段时间后,O2体积浓度环境为 幼苗先死亡,理由是 。
(2)图2中的②曲线表示 ,若其他条件不变,当光照强度适当增加,则A点 移动。图2中测得该植物光合速率最大值为(用单位时间内CO2的吸收量表示) 。当温度达到 时,该植物不再进行光合作用。
(3)图2中在温度为30℃时,叶肉细胞内的各种[H]用于 _________________________ 。40℃与60℃时,CO2的吸收量均为0,二者的区别是 _________________________ 。