【生物﹣生物技术实践】
辣椒素作为一种生物碱广泛用于食品保健、医药工业等领域,辣椒素的获得途径如图。
(1)图中①和②分别表示辣椒组织培养中细胞的__________和_________过程。
(2)图中培养外植体的培养基中常用的凝固剂是______。培养基中的生长素和细胞分裂素用量的比值________(填“高”或“低”)时,有利于芽的分化,对培养基彻底灭菌时,应采用的灭菌方法是__________。
(3)图中外植体的消毒所需酒精的体积分数是_______,用酶解法将愈伤组织分离成单细胞时,常用的酶是__________和纤维素酶。
(4)提取辣椒素过程中,萃取加热时需安装冷凝回流装置,其目的是________。
Ⅰ.(12分)萨顿运用类比推理方法提出“控制生物性状的基因位于染色体上”的假说。摩尔根起初对此假说持怀疑态度,他及其同事设计果蝇杂交实验对此进行研究。杂交实验图解如下:
请回答下列问题 :
(1) 上述果蝇杂交实验现象_____________( 支持 / 不支持 ) 萨顿的假说。根据同时期其他生物学家发现果蝇体细胞中有 4 对染色体 (3 对常染色体 ,1 对性染色体 ) 的事实 , 摩尔根等人提出以下假设: __________________________,从而使上述遗传现象得到合理的解释。( 不考虑眼色基因位于 Y 染色体上的情况 )
(2) 摩尔根等人通过测交等方法力图验证他们提出的假设。以下的实验图解是他们完成的测交实验之一:
( 说明 : 测交亲本中的红眼雌蝇来自于杂交实验的 F1 代 )
①上述测交实验现象并不能充分验证其假设 , 其原因是___________________________
②为充分验证其假设 , 请在上述测交实验的基础上再补充设计一个实验方案。 ( 要求写出实验亲本的基因型和预期子代的基因型即可 , 控制眼色的等位基因为 B、b 。提示:亲本从上述测交子代中选取。 )
写出实验亲本的基因型 :_______________;预期子代的基因型 :________________。
Ⅱ.科学家们用长穗偃麦草(二倍体)与普通小麦(六倍体)杂交培育小麦新品种—小偃麦。相关的实验如下,请回答有关问题:
(1)长穗偃麦草与普通小麦杂交,F1体细胞中的染色体组数为________。长穗偃麦草与普通小麦杂交所得的F1不育,其原因是,可用__________处理F1幼苗,获得可育的小偃麦。
(2)小偃麦中有个品种为蓝粒小麦(40W+2E),40W表示来自普通小麦的染色体,2E表示携带有控制蓝色色素合成基因的1对长穗偃麦草染色体。若丢失了长穗偃麦草的一个染色体则成为蓝粒单体小麦(40W+1E),这属于_____________变异。为了获得白粒小偃麦(1对长穗偃麦草染色体缺失),可将蓝粒单体小麦自交,在减数分裂过程中,产生两种配子,其染色体组成分别为___________________________。这两种配子自由结合,产生的后代中白粒小偃麦的染色体组成是_______。
(3)为了确定白粒小偃麦的染色体组成,需要做细胞学实验进行鉴定。取该小偃麦的作实验材料,制成临时装片进行观察,其中期的细胞染色体最清晰。
下图是人体内苯丙氨酸代谢途径示意图。
(1)其中各种酶都是由相应的基因通过__________合成的,这说明基因对性状的控制方式为:______________________。若决定酶①的基因发生突变,对上述其他性状都有不同程度的影响,这说明:_____________________________
(2)上右图是一个尿黑酸症家族系谱图,请分析回答相关问题:
①该缺陷基因是_________性基因,在___________染色体上。
②如果Ⅲ8同时还患有白化病(两病独立遗传),那么Ⅱ3和Ⅱ4再生一个同时患两种病的孩子的几率是____________。
③尿黑酸症在人群中的发病率为1/10000,则Ⅲ9(为外家族成员)是杂合子的概率为。Ⅲ8与Ⅲ9再生一患该病的小孩的概率是(仅考虑尿黑酸症)__________。
右图为某细胞的部分结构及蛋白质转运示意图,请回答下列问题:
(1)内质网上合成的蛋白质不能穿过进入细胞核,表明这种转运具有性。
(2)细胞膜选择透过性的分子基础是具有疏水性和具有专一性。
(3)若该细胞是高等植物的叶肉细胞,则图中未绘制的细胞器有。
(4)若该细胞为小鼠骨髓造血干细胞,则图示细胞处于细胞周期的,此时在光学显微镜下观察明显可见细胞核中有存在。
(5)研究表明硒对线粒体膜有稳定作用,可以推测人体缺硒时下列细胞中最易受损的是(填序号)。
①脂肪细胞②淋巴细胞③心肌细胞④口腔上皮细胞
右图为研究渗透作用的实验装置,请回答下列问题:
(1)漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时液面差为△h,此时S1和S2浓度的大小关系为。
(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的,两者在物质透过功能上的差异是。
(3)为进一步探究两种膜的特性,某兴趣小组做了以下实验。
实验材料:紫色洋葱。
实验器具:如图所示的渗透装置(不含溶液),光学显微镜,载玻片,盖玻片,镊子,刀片,吸水纸,擦镜纸,滴管,记号笔等。
实验试剂:蒸馏水,0.3g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液,
部分实验步骤和结果如下:
①选两套渗透装置,标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水,分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液,均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有(填代号)
②选两片洁净的载玻片,,在载玻片中央分别滴加,制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。
③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化,两者都能出现的现象是。
(4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是。
研究者发现,小鼠舌头上的某些味觉细胞和小肠上皮细胞表面均存在蛋白C,该蛋白能和脂肪结合。为研究蛋白C的功能,进行了系列实验。
(1)蛋白C是一种膜蛋白,它在细胞内的上合成,然后在和中加工。
(2)实验一:让小鼠舌头接触脂肪,结果发现正常小鼠小肠出现脂肪消化液,而去除蛋白C基因的小鼠分泌的脂肪消化液明显减少。由此推测,脂肪通过与味觉细胞表面的蛋白C结合,刺激了脂肪味觉,产生兴奋,传到相关中枢,再通过刺激刺激消化腺分泌。
(3)实验二:分别培养实脸一中两种小鼠的小肠上皮细胞,向培养液中加入脂肪分解物。与正常小鼠细胞相比,进入去除蛋白C基因的小鼠细胞的脂肪分解物减少,表明小肠上皮细胞表面蛋白C的功能是。
(4)为了证实其他哺乳动物的蛋白C也有相似作用,可行的做法是从该种动物的基因文库中蛋白C基因序列,然后以的小鼠为受体,导入该基因序列,检测发育出的小鼠相关指标的恢复程度。