下面是以伞藻为实验材料所做的几个经典的生物学实验。请依据所提供的材料,回答下列问题。
Ⅰ.下图为两种单细胞伞藻的幼体相互嫁接的实验示意图。
(1)上述实验的大体过程是:①将甲种伞藻的部分 ______嫁接到乙种伞藻的_______上;②将乙种伞藻 嫁接到甲种伞藻的_____ 上.
(2)该实验的结果是:
① 。
② 。
(3)实验结果说明: 。
Ⅱ.材料一 伞藻是单细胞生物。甲.乙两种伞藻的帽形不
同(如 图),现将甲伞藻的A部分与乙伞藻的B部分嫁接
在一起,发现第一次长出的帽状体呈中间类型,若切除这
一帽状体,第二次长出的帽状体则与甲的帽状体形状相同。
材料二 当伞藻的帽状体长到一定大小时,就不再继续长大,
而是开始发生细胞分裂。于是有人提出了如下假说:细胞分
裂与细胞核.质体积的比例有关,当细胞核的体积(h)与
细胞质的体积(z)比值太小时,细胞就会发生分裂;反之,就不会发生分裂。并且还做了如下实验:在伞帽已经长出,核将要分裂时,将伞帽切去,核的分裂就受到抑制,直到新的伞帽再生出来,核才恢复分裂。
(1)材料一中,第一次长出的帽状体呈中间类型,说明此时生物的
。
(2)第二次长出的帽状体与甲的帽状体形状相同,这能说明核.质之间是一种什么关系?
。
(3)请你利用伞藻,另外设计一个实验,作为材料二实验的补充,并进一步证明上述假说。
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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,而且植酸随粪便排出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内____________表示。
(2)利用上述所得菌株制备植酸酶的流程如图:
Ⅰ中的主要成分为________;Ⅱ中包含植酸酶等多种蛋白质。请写出一种纯化得到植酸酶的方法及其依据。______________________________________。
(3)为制备基因工程菌,可用PCR等技术从上述菌株中克隆植酸酶基因。PCR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DNA双链的方法是____________________。
在遗传病及刑侦破案中常需要对样品DNA进行分析,PCR技术能快速扩增DNA片段,在几个小时内复制出上百万份的DNA拷贝,有效地解决了因为样品中DNA含量太低而难以对样品进行分析研究的问题。据图回答相关问题。
__________________ __________________
(1)在相应的横线上写出引物Ⅱ,并在复性这一步骤中将引物Ⅱ置于合适的位置。
(2)在相应的横线上写出循环一次后生成的DNA分子。
(3)PCR反应过程的前提条件是________________,PCR技术利用了DNA的________原理解决了这个问题。
生物柴油是一种可再生的清洁能源,其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗,科学家发现,在微生物M产生的脂肪酶作用下,植物油与甲醇反应能够合成生物柴油(如下图)。
(1)用于生产生物柴油的植物油不易挥发,宜选用________、________方法从油料作物中提取。
(2)筛选产脂肪酶的微生物M时,选择培养基中的添加的植物油为微生物生长提供________,培养基灭菌采用的最适方法是________法。
(3)测定培养液中微生物数量,可选用________法直接计数;从微生物M分离提取的脂肪酶通常需要检测________,以确定其应用价值;为降低生物柴油生产技术,可利用________技术使脂肪酶能够重复使用。
(4)若需克隆脂肪酶基因,可应用耐高温DNA聚合酶催化的________技术。
PCR技术可扩增DNA分子,电泳技术是将待测样品放在光滑的凝胶薄膜上,并加上直流电场,可利用分子带电荷不同分离和分析氨基酸和多核苷酸片段等有机物。这两项技术综合应用于现代刑侦,可以获得最可靠的证据。
如图是一次寻找嫌疑犯的测试结果:图甲是把遗迹中含有21个氨基酸的多肽进行水解,将氨基酸混合物进行电泳的结果;图乙是通过提取罪犯B遗迹DNA和四位嫌疑犯的DNA进行扩增,并采用特定限制酶处理后进行电泳所得到的一组DNA指纹图谱。
(1)在同一电场下,由于蛋白质或DNA的________以及________不同而产生不同的迁移方向或速度,从而实现样品的分离。
(2)在电泳过程中,带电分子会向着________的电极移动。
(3)由甲图可知,多肽由________种氨基酸组成;由乙图可知,B最可能的对象是________。
PCR(聚合酶链式反应)技术是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术,下图表示合成过程,请据图分析回答下面的问题。
(1)A过程高温使DNA变性解旋,对该过程的原理叙述正确的是________。
A.该过程用到耐高温的解旋酶破坏氢键 |
B.该过程用到限制酶破坏磷酸二酯键 |
C.该过程不需要解旋酶的作用 |
D.该过程与人体细胞的过程完全相同 |
(2)C过程要用到的酶是________。这种酶在高温下仍保持活性,因此在PCR扩增时可以________加入,________(需要/不需要)添加。PCR反应除提供酶外,还需要满足的基本条件有:________________________。