物质丙在人体内的合成途径如图一所示,缺乏基因A或基因B的人都因无法生成物质丙而患某种遗传病;研究发现基因A位于13号染色体上,基因B可能位于8号染色体或者X染色体上;图二为家系①和家系②联姻的遗传图谱,Ⅱ-4和Ⅲ-1均因无法合成物质丙而患病。据图完成下列问题:
图一 图二
(1)图一表明基因和性状的关系是____________________________;若基因B位于15号染色体上,则若干个双杂合子婚配的家庭,所生子女中正常和患者的比例是___________。
(2)调查发现家系①中不存在致病基因,则基因B位于_______染色体上,Ⅲ-1的基因型为_________,Ⅰ-4的基因型为_________。
有些细菌可分解原油,从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出高效降解原油的菌株。回答问题:
(1)在筛选过程中,应将土壤样品稀释液接种于以________为唯一碳源的固体培养基中,从功能上讲,该培养基属于________培养基。
(2)纯化菌种时,为了得到单菌落,常采用的接种方法有两种,即____________和____________。
(3)为了筛选出高效菌株,可比较单菌落周围分解圈的大小,分解圈大说明该菌株的降解能力________。
(4)通常情况下,在微生物培养过程中,实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、__________和____________。无菌技术要求试验操作应在酒精灯________附近进行,以避免周围环境中微生物的污染。
由于酵母菌直接利用淀粉的能力很弱,有人将地衣芽孢杆菌的 α-淀粉酶 基因转入酵母菌中经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌种(过程如图甲所示)。
(1)图甲中,过程①需要的酶有_____________ 。为达到筛选目的,平板内的固体培养基应以____________ 作为唯一碳源。②、③过程需要重复几次,目的是______________ 。
(2)某同学尝试过程③的操作,其中一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示。该同学的接种方法是_____________________ ;推测该同学接种时可能的操作失误是______________ 。
(3)以淀粉为原料,用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的适宜条件下密闭发酵,接种________菌的发酵罐需要先排气,其原因是__________________________ 。
(4)用凝胶色谱法分离α 一淀粉酶时,在色谱柱中移动速度较慢的蛋白质,相对分子质量较________ 。
下图为谷氨酸发酵装置图。
(1)图中3、6处是发酵罐夹层中水的进出口,水在发酵罐夹层流动的作用是________。
(2)谷氨酸发酵液的pH应控制在7~8范围内,随着代谢产物的积累,发酵液pH变化趋势是________,控制办法是________。发酵过程中,若谷氨酸积累过量,会抑制________________的活性,导致合成途径中断,这种代谢调节方式称为________调节。
(3)如果在4处通入空气,谷氨酸产量会________,原因是_____________________________
下图是微生物的连续培养装置,据图回答:
(1)A处加入________,B处通入________,C处为________。
(2)该装置中最好以__________期的细菌作为菌种,以缩短________。
(3)微生物的连续培养法有哪些优点?___________________________________________。
某种细菌体内某氨基酸(X)的生物合成途径如图:
底物中间产物1中间产物2X
这种细菌的野生型能在基本培养基(满足野生型细菌生长的简单培养基)上生长,而由该种细菌野生型得到的两种突变型(甲、乙)都不能在基本培养基上生长;在基本培养基上若添加中间产物2,则甲、乙都能生长;若添加中间产物1,则乙能生长而甲不能生长。在基本培养基上添加少量的X,甲能积累中间产物1,而乙不能积累。请回答:
(1)根据上述资料可推论:甲中酶________的功能丧失;乙中酶________的功能丧失,甲和乙中酶________的功能都正常。由野生型产生甲、乙这两种突变型的原因是野生型的 ________(同一、不同)菌体中的不同________发生了突变,从而导致不同酶的功能丧失。如果想在基本培养基上添加少量的X来生产中间产物1,则应选用________(野生型、甲、乙)。
(2)将甲、乙混合接种于基本培养基上能长出少量菌落,再将这些菌落单个挑出分别接种在基本培养基上都不能生长。上述混合培养时乙首先形成菌落,其原因是___________________________________
(3)在发酵过程中,菌体中X含量过高时,其合成速率下降。若要保持其合成速率,可采取的措施是改变菌体细胞膜的________________________________________________________________________,使X排出菌体外。