(12分)玉米是一种雌雄同株的二倍体(2n=20)植物,玉米籽粒的颜色与细胞中的色素有关,当细胞中含有甲物质时呈紫色,含有乙物质时呈红色,无甲和乙时呈白色。与这些色素合成有关的部分酶和基因情况如下表所示(注:显性基因对隐性基因完全显性,并且在形成配子过程中不发生交叉互换),请回答问题:
(1)现有纯合红色玉米粒,请在右上图框中画出三对基因在染色体上可能的位置关系。(注:方框内只要画出与上述基因相关的染色体,用竖线表示染色体,黑点表示基因的位点,并标上相应的基因)。
(2)若红色的籽粒长成的某一玉米植株自交,所结籽粒的性状分离比为紫:红:白= 0:3:1,则该植株的基因型为 。
(3)若某一基因型为AaBbDd的玉米植株自交,所结籽粒的性状及分离比为
或 。
(4)在玉米DNA中有PEPC基因(下图为该基因结构示意图,由能够编码氨基酸序列——外显子(J、L、N区段)和不编码氨基酸序列——内含子(K、M区段)间隔而构成),其编码的PEPC酶能增加气孔导度,从而增强光合速率。
①若该基因一条单链中(G+T)/(A+C)=2/3,则其互补链中(G+T)/(A+C)= 。
②若PEPC基因的一个碱基对被替换,使PEPC酶的第50位氨基酸由谷氨酸变成缬氨酸,则该基因突变发生的区段是 (填字母)。
③利用基因工程工具 将PEPC基因从玉米DNA中分离出来,则玉米的该DNA上会多出现 个游离的磷酸基团。
根据下面人体内环境示意图和神经突触模式图回答问题:
(1)若某人长期营养不良,血浆中蛋白质降低,会引起甲图中[______](填序号)部分的液体增多。若甲图示肝脏细胞的内环境,那么肝炎病人化验时,需抽取相当于甲图中②处的液体,会发现存在于血浆中的转氨酶的含量偏高,这是因为肝炎病人肝细胞膜的通透性_________。
(2)突触是由乙图中的_______________(填序号)构成的;如果甲图中④表示的是骨骼肌细胞,则进食半小时,A处血糖浓度比B处___________。如果甲图中④表示的是胰岛B细胞,则进食半小时,则A处胰岛素浓度比B处______。
(3)Ach(乙酰胆碱)是一种兴奋型递质,当兴奋传到传出神经末梢时,Ach与Ach受体结合,引起肌肉收缩。当完成一次兴奋传递后,Ach立即被分解,若某种药物可以阻止Ach的分解,则会导致。
(4)研究表明,不少重症肌无力患者是由于受病毒感染后,机体产生抗体,它除与病毒结合之外,还能与Ach受体结合,阻碍兴奋的传导,导致肌无力。这说明患者所感染的病毒表面有一种与Ach受体相似。在免疫学上此种重症肌无力属于一种____________。
图甲是植物水培法实验装置示意图,图乙是根据“在适宜温度下,探究完全培养液中氧浓度与根对K+吸收速率之间的关系”的实验结果绘制的曲线图,下面的表格中描述了根不同部位细胞的形态。请回答下列问题:
根的不同部位 |
细胞形态 |
根毛区 |
细胞不规则,液泡占据细胞内大部分空间 |
伸长区 |
细胞呈细长的长方形,液泡小而多 |
分生区 |
细胞呈正方形,无液泡 |
根冠 |
细胞呈球形,有大液泡 |
(1)根的____________区细胞有明显的原生质层,一个完整的植物细胞中不属于原生质层的结构有__________________________________。
(2)图甲中向培养液通入空气的目的是_________________________________________。
(3)图乙中d点以后K+吸收速率不再明显增加的原因是___________________________。
(4)若利用紫色洋葱表皮做植物细胞的质壁分离与复原实验,在实验过程中观察到的细胞内的“白色部分”是___________,质壁分离过程中细胞的吸水能力______,质壁分离的细胞在质壁分离复原实验中属于_____________(填“实验组”或“对照组”)。
干扰素在人体中是由免疫细胞合成并分泌的一种糖蛋白,几乎能抵御所有病毒引起的感染。传统生产方法成本高、产量低,获得的干扰素在体外不易保存。用生物技术手段可以缓解这些问题。请回答相关问题。
(1)利用基因工程生产干扰素,过程是:
①从健康人体的外周静脉血分离能合成干扰素的免疫细胞,从中提取,经反转录获取目的基因。
②用限制酶处理载体和目的基因后,用DNA连接酶处理,形成基因表达载体,该载体的化学本质是。
③若选择大肠杆菌作为受体细胞,常用的转化方法是用Ca2+ 处理,使其成为,在一定温度条件下完成转化。
④在培养液中培养一段时间后,离心后取(答“上清液”或“菌体”),经进一步处理获得产物,进行产物鉴定时可采用技术。
(2)利用蛋白质工程对干扰素进行改造,基本途径是:
预期蛋白质功能→→→找到对应的脱氧核苷酸序列。
(3)利用细胞工程生产干扰素,设计思路是:将相应免疫细胞和瘤细胞融合,筛选出______ ___,经细胞培养可获得大量干扰素。
利用不同微生物的发酵作用制作食品已经普及到现代食品工业的很多领域。联系下列材料回答有关问题:
材料一苹果醋是现代社会出现的一种新兴的保健养生饮料,以苹果为原料发酵生产而成,苹果醋的大规模生产使果农的农产品有了更广阔的销路并且还提高了经济效益。
材料二 生产植物能源产品酒精来替代汽油是新能源开发的趋势。利用微生物发酵技术把植物体内的淀粉、纤维素等发酵生产酒精,可以缓解全球能源危机。
(1)将苹果榨汁后,在一系列酶的作用下,把果汁中的多糖分解为葡萄糖,然后葡萄糖在作用下,将葡萄糖转化成乙醇。
(2)向经过酒精发酵后的果汁中加入醋酸菌,并且通入充足的,在醋酸菌的作用下把乙醇氧化为醋酸。
(3)在发酵过程中,防止发酵液被污染的方法主要有:
。
(4)利用纤维素发酵生产酒精技术的关键是要分离并培育出能分解纤维素的微生物,筛选纤维素分解菌的方法是,所使用的是(填“固体”或“液体”)培养基,该培养基的唯一碳源是。
(5)能高效分解纤维素的纤维素酶是一种复合酶,至少包括三种组分,即C1酶、CX酶和。
(6)在微生物发酵过程中,往往要进行微生物的培养,在培养过程中,要对培养皿等玻璃器皿进行灭菌,常用灭菌法。
阅读材料并根据题中信息及相关知识回答问题:
Ⅰ.某种鸟类体色的黄和绿(基因用A、a表示)、身体条纹的有和无(基因用B、b表示)是两对独立遗传的相对性状,下表是三组相关杂交实验情况。请分析后回答问题:
第1组 |
第2组 |
第3组 |
黄色无纹 × 黄色无纹 黄色无纹黄色有纹 3︰ 1 |
黄色无纹 × 绿色有纹 绿色无纹黄色无纹绿色有纹黄色有纹 1︰1︰ 1 ︰1 |
绿色有纹 × 绿色有纹 绿色有纹黄色有纹 2︰ 1 |
(1)第2组亲本中黄色无纹个体的一个卵原细胞能够产生的配子基因型是。
(2)第3组杂交实验后代比例为2︰l,请推测其原因最可能是;根据这种判断,若第二组后代中绿色无纹个体自由交配,F2的表现型及比例应为。
Ⅱ.生物的体细胞中缺失一条染色体的个体叫单体(2n - l)。大多数动物的单体不能存活,但在黑腹果蝇 (2n = 8)中,点状染色体 (4号染色体)缺失一条也可以存活,而且能够繁殖后代,常用来进行遗传学研究。分析回答:
(1)从变异类型看,单体的产生是的结果;某4号染色体单体果蝇体细胞染色体组成如图所示,该果蝇所产生的配子中的染色体数目为。
(2)果蝇群体中存在短肢个体,短肢基因位于常染色体上,短肢果蝇个体与纯合正常肢个体交配得F1,Fl自由交配得F2,子代的表现型及比例如表所示。
短肢 |
正常肢 |
|
F1 |
0 |
85 |
F2 |
79 |
245 |
非单体的纯合正常肢雌雄果蝇互交,后代产生了4号染色体单体的正常肢果蝇(不考虑基因突变),欲利用其探究短肢基因是否位于4号染色体上。实验步骤如下:
①非单体的短肢果蝇个体与该4号染色体单体的正常肢果蝇交配,获得子代;
②统计子代的性状表现并记录。
实验结果预测及结论:
若子代果蝇,则说明短肢基因位于4号染色体上;
若子代果蝇 _ _____,则说明短肢基因不位于4号染色体上。