【生物----选修1:生物技术实践】常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖来进行酒精发酵,而自然界中某些酵母菌能分解木糖产生酒精,但是对酒精的耐受能力差。科学家利用基因工程培育了能利用这两种糖进行发酵且对酒精耐受能力强的酿酒酵母。请分析回答下列问题:
(1)制备酵母菌培养基要进行倒平板操作,待平板冷凝后,要将平板倒置,其主要原因是 。
(2)取从自然界中采集的葡萄,用无菌水将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中,然后按图甲所示过程进行酵母菌的纯化培养。
图乙是经过图甲过程A纯化培养的结果,在培养基上接种时划线的顺序依次是 (用编号表示)。研究者在图甲过程C的操作培养过程中,得到了一个经培养后菌落分布如图丙所示的平板,推测接种时可能的操作失误是 。
(3)将培养基上的酵母菌菌株转接到 的培养基中,无氧条件下培养一周后,有些酵母菌死亡,说明这些酵母菌不能利用木糖发酵。从存活的酵母菌中提取DNA,经大量扩增获得目的基因。
(4)将目的基因连接到质粒上,该质粒具有尿嘧啶合成酶基因作为标记基因。将重组质粒导入酵母菌时,应选择缺乏 能力的酿酒酵母作为受体菌。
(5)将上述获得的转基因酿酒酵母接种在以 和 为碳源的培养基中进行发酵能力测试。随着发酵的持续进行,若该酿酒酵母能够存活,说明它能 ,即所需菌株培育成功。
胚胎干细胞(ES细胞)在基础生物学、畜牧学和医学上都具有十分重要的价值,胚胎干细胞的应用前景吸引着众多科学家投入到这一研究领域中。根据相关知识,回答下列问题:
(1)哺乳动物的胚胎干细胞(ES细胞)是由或原始性腺中分离出来的一类细胞,在功能上具有,即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
(2)ES细胞也是研究体外细胞分化的理想材料,ES细胞在细胞上能维持不分化的状态。在培养液中加入可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化。
(3)ES细胞的另一个重要的应用前景为体外诱导分化,从而培育出人造组织器官,进而解决临床上存在的供体器官不足和问题。此外科学家还试图用基因工程方法对动物器官进行改造:向器官(填“供体”或“受体”)基因组中导入某种调节因子,以抑制(抗原或抗体)决定基因的表达,或设法除去该基因,再结合技术,培育出没有免疫排斥反应的转基因动物器官。
如图为利用农作物秸秆生产燃料乙醇的工艺流程,请回答:
(1)过程①常加入能分解的微生物,其作用是把秸秆颗粒分解,从而产生。
(2)从土壤中获取①所需微生物的过程称为微生物的,所用选择培养基应以为唯一碳源,并向培养基中加入以筛选出所需菌种。
(3)酒精发酵常用的菌种是,生产酒精阶段的必要条件是。在酸性条件下,可用来检测发酵产物中是否有酒精产生。
某雌雄同株植物花的颜色由两对基因(A和a,B和b)控制。其基因型与表现型的对应关系见表,请回答下列问题。
基因组合 |
A_Bb |
A_bb |
A_BB或aa_ _ |
花的颜色 |
粉色 |
红色 |
白色 |
(1)现有纯合白花植株和纯合红花植株作亲本进行杂交,产生的子一代花色全是红花,则亲代白花的基因型是。
(2)为探究两对基因(A和a,B和b)的遗传是否符合基因的自由组合定律,某课题小组选用基因型为AaBb的植株进行测交。
实验步骤:
第一步:对基因型为AaBb的植株进行测交。
第二步:观察并统计子代植株花的颜色及比例。
预期结果及结论:
①如果子代花色及比例为,则两对基因的遗传符合基因的自由组合定律,可表示为右图第一种类型(竖线表示染色体,黑点表示基因在染色体上的位置)。
②如果子代植株花色出现其他分离比,则两对基因的遗传不符合基因的自由组合定律。请在图示方框中补充其他两种类型。
(3)若上述两对基因的遗传符合自由组合定律,则基因型为AaBb的植株自交后代中红花植株中a的基因频率是(用分数表示),粉花植株的基因型有种,其中杂合子占%。
血糖的平衡对于保证机体各种组织和器官的能量供应具有重要的意义,胰岛素是维持血糖平衡的重要激素。如图表示胰岛素分泌的调节及胰岛素作用机理。据图分析回答:
(1)当血糖浓度上升时,葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,经兴奋的传导和传递最终导致传出神经末梢释放,与胰岛B细胞膜上相应的受体结合,引起胰岛素分泌增多;由图分析,胰岛B细胞分泌胰岛素还受到的影响。以上说明胰岛素分泌的调节方式包括调节。
(2)据图分析,胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后,一方面增加细胞内葡萄糖转运蛋白的合成,促进葡萄糖进入细胞;另一方面促进细胞内的合成。
(3)糖尿病病因之一是患者血液中存在异常抗体(图中抗体1、抗体2)。图中因抗体引起的糖尿病可以通过注射胰岛素来治疗,这种抗体的致病原因是此种抗体与结合,导致胰岛B细胞对葡萄糖浓度上升的敏感度降低,引起胰岛素分泌量减少,血糖浓度升高。
蜜蜂营社会性生活,一个蜂群内的个体分为蜂王、工蜂、雄峰,它们在蜂群中起不同作用。蜂王分泌一种叫“蜂王物质”的外激素来确保它在蜂巢中的地位,这种物质抑制其他雌性的卵巢发育,从而把它们变成不育的工蜂。雄峰可以说只是为交配而生的。
(1)“蜂王物质”属于信息,它的作用一方面保障蜜蜂生命活动正常进行,另一方面维持蜜蜂种群的。
(2)蜜蜂从植物的花中采集含水量约为80%的花蜜或分泌物,存入自己的第二个胃中,在体内转化酶的作用下经过30分钟发酵,回到蜂巢中吐出。由此可知,人类所喝蜂蜜中的能量来自同化的能量。
(3)蜜蜂在生态系统的组成成分中属于。同一个蜂巢中蜜蜂居住的蜂房不同,是否能体现群落具有垂直结构和水平结构?。请说明理由:。