A.(生物技术实践,9分)生物乙醇是以生物为原料生产的可再生能源。我国利用农作物废弃物(秸秆)生产乙醇,其技术流程为:纤维素酶解→酵母发酵→蒸馏→-成品。
(1)纤维素酶的成本能否下降,是能否实现乙醇工业化生产的关键因素。纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取。某同学设计了如下分离土壤中纤维素分解菌的实验流程:土壤→取样→选择培养→梯度稀释→鉴别培养。
①最好选择怎样的环境采集土样?
②以下是一种培养基配方:纤维素粉5g、NaN031g、Na2HP04。7H201.2g、KH2P040.9g、MgSO4·7H2O0.5g、KCl0.5g、酵母膏0.5g、水解酪素0.5g(蒸馏水定容到1000ml)。该
培养基能够增加样品中纤维素分解菌的浓度,其原理是
③为了鉴别纤维素分解菌和进一步纯化菌种,可以在鉴别培养基上加入 染液,
将筛选获得的茵液稀释后用 方法接种到鉴别培养基上,然后挑选产生透明圈的菌落作为菌种进行扩大培养。
④纤维素分解菌培养液中的纤维素酶产量如何呢?请设计实验进行检测。
(2)乙醇是酵母菌的发酵产物。发酵时酵母菌直接利用的物质是 。
(3)发酵时乙醇浓度升高会对酵母菌产生毒性,从而影响进一步的发酵。科学家利用基因工程方法创造出一种对乙醇浓度有高耐受力的酵母菌新菌种,该过程需采用PCR技术扩增目的基因。与体内DNA复制相比,PCR反应体系需加入哪两种特别的物质?
B.(现代生物科技,9分)下图是利用多种生物工程技术获得转基因牛的基本操作流程,请分析回答:
(1)在基因工程的操作程序中,基因工程的核心是 。
(2)在获取目的基因和构建目的基因表达载体的一个目的基因表达载体的组成包括标记基因和 。
(3)一般将受精卵作为目的基因的受体,将目的基因导入受精卵常用的方法C称 法。
(4)流程A和B分别指 和 。
(5)农场放牧要考虑环境承载力,牛粪可以用于沼气生产,它们分别应用了生态工程的_____和__________原理。
兔子的毛色有灰色、青色、白色、黑色、褐色等控制毛色的基因在常染色体上。其中,灰色由显性基因(B)控制,青色(b1)、白色(b2)、黑色(b3)、褐色(b4)均为B基因的等位基因。
(1)已知b1、b2、b3、b4之间具有不循环而是依次的完全显隐性关系(即如果b1对b2显性、b2对b3显性,则b1对b3显性)。但不知具体情况,有人做了以下杂交试验(子代数量足够多,雌雄都有):
甲:纯种青毛兔×纯种白毛兔——F1为青毛兔
乙:纯种黑毛兔×纯种褐毛兔——f1为黑毛兔
丙:F1青毛兔×f1为黑毛兔
请推测杂交组合丙的子一代可能出现的性状,并结合甲、乙的子代情况,对b1、b2、b3、b4之间的显隐性关系做出相应的推断:
①若表现型及比例是,则b1、b2、b3对b4显性,b1、b2对b3显性,b1对b2显性(可表示为b1>b2>b3>b4,以下回答问题时,用此形式表示)
②若青毛:黑毛:白毛大致等于2:1:1,则b1、b2、b3、b4之间的显隐性关系是。
(2)假设b1>b2>b3>b4。若一只灰色雄兔与群体中多只不同毛色的纯种雌兔交配,子代中灰毛兔占50%,青毛兔、白毛兔、黑毛兔和褐毛兔各占12.5%。该灰毛雄兔的基因型是。若让子代中的青毛兔与白毛兔交配,后代的表现型及比例是,并请写出遗传图解。
下图示正常人受到寒冷刺激时的部分调节过程,其中A、B、C表示调节物质,a、b、c、d表示调节效应(促进或抑制)。请据图分析回答([ ]内填物质编号):
(1)正常机体血液中C的增加对A、B的分泌起__________(填“促进”或“抑制”)作用;对C来讲,a、b、c、d中调节效应相同的是__________________________。
(2)甲状腺的发育和发挥作用一般直接依赖于[ ]_________作用。
(3)垂体细胞是图中调节物质__________________(用图中字母回答)作用的靶细胞。
(4)当人遭遇危险而情绪紧张时,血液中的A将会_______,这种生理过程是由________________调节方式完成的。
(某同学设计了一个探究实验,把培养在完全营养液中、生长状态一致的3组某种植物幼苗分别放入A、B、C三个完全相同的玻璃钟罩内(如下图所示),其中A不密封。B、C密封。B内培养皿中盛有Ba(OH)2溶液,A、C内培养皿中盛有蒸馏水,各培养皿中液体的体积相同。该实验在光照充足、温度适宜的环境中进行。
回答问题:
(1)根据上述实验设计判断,该实验的目的是__________.
(2)从理论上讲,培养一段时间后,预期的实验结果是:B中的幼苗生长量比C中的____(大、小),原因是_______;A中的幼苗生长量比C中的______ (大、小),原因是_______。
回答下列与激素调节有关的两个问题:
Ⅰ、垂体是动物的重要内分泌腺,它由前叶与后叶两部分组成,这两部分的活动受到下丘脑的控制。科学家用犬进行相关实验研究,结果如下:
①将垂体后叶切除,血液中抗利尿激素含量显著减少,犬的尿量增加。
②将下丘脑与垂体后叶之间的神经联系阻断,结果与实验①相同。
③将垂体前切除,犬出现甲状腺激素缺乏的症状。
④将下丘脑与垂体前叶之间的血管联系阻断,结果与实验③相同。
根据上述①~④实验结果,回答下列问题:
⑴实验①说明垂体后叶能释放。
⑵实验②说明。
⑶出现实验③结果的原因是:垂体前叶能,促进甲状腺分泌甲状腺激素。
⑷出现实验④的结果的原因是:。
Ⅱ、如图表示胰岛素与胰高血糖素在调节葡萄糖代谢中的相互关系,不血糖浓度降低时,激素①分泌量增加,请据图分析回答:
⑴1889年科学家发现摘除狗的胰脏后会出现糖尿病症状,因此,他们提出胰脏是分泌“抗糖尿病物质”的器官。后续实验研究发现结扎胰导管后导致腺泡组织交性,但胰岛无变化,结扎动物也不产生糖尿病症状。该现象说明。
⑵饭后半小时,图中的激素②将发生的变化是。该激素是由图中的分泌的。
⑶激素①和激素②都作用于肝脏,其作用区别在于。激素②能作用于全身组织细胞的激素还包括(至少答出2种)。
铁参与机体许多重要的代谢过程。铁过载会导致人类患很多种疾病。
Ⅰ、遗传性血色素沉着病是小肠铁吸收过量导致皮肤色素沉着遍及全身的一种疾病。
⑴经研究,该病是由两种基因(A、G)同时突变后引起的一种常染色体隐性遗传病。某正常男子与正常女子婚配,生出患此病孩子的最大概率是,这种情况下夫妇双方的基因型是。
⑵不具备A、G基因的男性只有30%会出现血色病症状,这说明此病的表现是
。不具备A、G基因的女性只有约1%会出现血色病的症状,最可能的原因是。
⑶小肠吸收铁离子的方式为主动转运,吸收过量可能与控制的基因突变有关。
Ⅱ、为研究铁过截对肿瘤细胞增殖的影响,科研人员设计了动物实验,请补全步骤分析:
⑴取小白鼠,平均分成两组。
⑵给实验组小鼠注射一定量的某种肿瘤细胞和足量的葡聚糖铁,给对照组小鼠注射。
⑶观察并记录小鼠。
⑷结果分析:实验组小鼠死亡较快,而且体内的肿瘤细胞数量明显比对照组多,说明。
⑸科研人员对以上过程的机理进行了推测:
①铁是某些酶活化的必需因子,这些酶能催化过程的,从而促进了肿瘤细胞增殖。
铁过载会降低机体对肿瘤细胞的识别和清除。