常见的酿酒酵母菌只能利用葡萄糖而不能利用木糖,自然界中一些酵母菌能分解木糖产生酒精但对酒精的耐受能力较差。下面是利用木糖发酵产生酒精的酿酒酵母菌的培育过程,请分析回答下列问题:
(1)将自然界中采集到的葡萄带回实验室,用 将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中,瓶中的液体经适当稀释后,用 法接种于固体培养基上,在适宜的条件下培养,获得各种菌落。
(2)将培养基上的酵母菌菌株转接到以木糖为唯一碳源的培养基中,无氧条件下培养一周后,有些酵母菌死亡,说明这些酵母菌 。从存活的酵母菌提取DNA,并用PCR技术大量扩增目的基因。
(3)将目的基因连接到一种穿梭质粒(可以在大肠杆菌中复制和在酿酒酵母菌中表达的质粒)上。该质粒具有两种标记基因,即氨苄青霉素抗性基因和尿嘧啶合成酶基因。大肠杆菌被该质粒转化后,应接种于含 的培养基上进行筛选。将质粒导入酵母菌时,由于氨苄青霉素不能抑制酵母菌繁殖,应选择缺乏 能力的酿酒酵母菌作为受体菌。从细胞结构看,酵母菌不同于大肠杆菌的主要特点是 。
(4)对转基因酿酒酵母菌发酵能力进行测试,结果如下图所示。
据图分析,将转基因酿酒酵母菌接种在 为碳源的培养基中进行发酵能力测试,最初培养基中的 糖被快速消耗,随着发酵继续进行,转基因酿酒酵母菌能够 ,说明所需菌株培育成功。
家族性高胆固醇血症(FH)是一种单基因遗传病(设基因为H、h),其病因为LDL受体基因缺陷,导致肝脏对血液胆固醇的清除能力下降。血清胆固醇升高程度与受体数量的关系如图1。图2为某家族的FH遗传家系图。请回答:
(1)基因H、h位于染色体上,二者功能不同的根本原因是不同。
(2)遗传咨询发现:Ⅱ2在出生后接受了肝移植手术,移植前的血清胆固醇范围为20~25mmol/L,则Ⅲ1患FH的概率为。若I2同时患红绿色盲(受B/b基因控制),其他人(含III1)色觉均正常,则II3的基因型是,III1和III2近亲结婚,生出表现正常子代的概率是。
(3)进一步研究发现:有的家族患者细胞膜上LDL受体减少的同时增加了异常蛋白,而有的家族患者只是细胞膜上LDL受体减少,无异常蛋白。前者可能是因为LDL受体基因的碱基序列改变,导致的碱基序列改变,最终翻译出了异常蛋白。后者可能是LDL受体基因的碱基顺序改变导致基因不能,也有可能是染色体畸变导致LDL受体基因。
玉米的碳同化效率明显高于水稻,PEPC酶是玉米进行CO2固定的关键酶。请回答相关问题:(1)PEPC酶基因的表达与其功能有关。为培育转PEPC酶基因水稻,科学家应从玉米的细胞中获取PEPC酶的mRNA,然后在酶的作用下合成目的基因。
(2)科研工作者测得光照强度对转PEPC酶基因水稻和原种水稻的气孔导度及光合速率的影响结果,如下图所示(注:气孔导度越大,气孔开放程度越高)。
图1图2
①水稻细胞产生和消耗O2的具体场所依次是。
②据图分析,光照强度低于8×102μmol·m-2·s-1时,影响原种水稻光合速率的主要环境因素是。
③根据图1、图2,光照强度为10×102μmol·m-2·s-1时,转基因水稻的光合速率高于原种水稻,其主要原因是;光照强度为14×102μmol·m-2·s-1时,转基因水稻依然比原种水稻光合速率高,推测在强光下PEPC酶催化固定CO2的能力。
④根据研究结果,转基因水稻更适宜栽种在环境中。
(3)以上的研究不能证明转PEPC酶基因植物的光合速率都比原种的植物高。要得到此结论应如何进一步设计实验? 。
下图是某一家庭遗传病甲(白化病,等位基因A、a)和乙(色盲,等位基因B、b)的遗传系谱图。
(1)控制甲病的基因位于_____染色体上,属于_____性遗传;控制乙病的基因位于_____染色体上,属于____性遗传。
(2)写出下列个体可能的基因型:Ⅲ7__________;Ⅲ10__________。
(3)若Ⅲ8与Ⅲ10结婚,生育的子女中只患一种病的几率是______,同时患两种病的几率是__________。
(4)若Ⅲ7与Ⅲ9结婚,后代中患病的几率为_______,只患一种病的几率是______。
山羊性别决定方式为XY型。下面的系谱图表示了山羊某种性状的遗传,图中深色表示该种性状的表现者。已知该性状受一对等位基因控制,在不考虑染色体变异和基因突变的条件下,请回答下列问题:
(1)据系谱图推测,该性状为(填“隐性”或“显性”)性状。
(2)假设控制该性状的基因位于Y染色体上,依照Y染色体上基因的遗传规律,在第Ⅲ代中表现型不符合该基因遗传规律的个体是、、(填个体编号)。
(3)若控制该性状的基因仅位于X染色体上,则系谱图中一定是杂合子的个体是、、(填个体编号),可能是杂合子的个体是(填个体编号)。
在孟德尔的两对相对性状的豌豆杂交试验中,纯种黄色圆粒豌豆(YYRR)和绿色皱粒豌豆杂交产生的F1为黄色圆粒。请回答F1自交产生F2中:
(1)F2中圆粒豌豆占
(2)F2中稳定遗传的类型占
(3)F2中表现型不同于双亲的类型占
(4)若F2中黄色皱粒豌豆有180个,则F2中杂合绿色圆粒豌豆有个
(5)F2中的黄色圆粒豌豆中杂合子占
(6)F2中的某豌豆自交,后代绿色圆粒:绿色皱粒=3:1,则该豌豆的基因型是