人和哺乳动物的尿中含有尿素,大量尿素的存在会对环境造成污染。土壤中有些细菌含有脲酶,可通过降解尿素作为其生长的氮源。现对土壤中的这类细菌进行分离实验,请回答下列问题:
(1)分离培养细菌时必须进行无菌操作,包括培养基和各种器皿都必须是无菌的,培养基常用的灭菌方法有___ _。
(2)将样液进行一系列的梯度稀释,然后接种培养。在稀释土壤溶液的过程中每一步都要在 旁进行操作。接种后的培养皿 于37℃的 中培养。
(3)用含有酚红指示剂的培养基筛选能分泌脲酶的细菌,从功能上划分该培养基属于 培养基。若培养基中存在有分解尿素的细菌,其菌落周围会出现红色环带,这是由于尿素被分解产生的 使pH升高,酚红指示剂产生的颜色变化,从而证明这一菌株可以尿素为氮源。变色区域越大,表明该菌株利用尿素力__ _。
葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。人体细胞膜上分布有葡萄糖转运体家族(简称G,包括G1、G2、G3、G4等多种转运体)。
(1)G在细胞中的合成,经过加工后,分布到细胞膜上。
(2)由图分析可知,葡萄糖通过的方式运输进入上述两种细胞。研究表明,G1分布于大部分成体组织细胞,其中红细胞含量较丰富。G2主要分布于肝脏和胰岛B细胞。两种转运体中,G1与葡萄糖的亲和力,保障红细胞在血糖浓度时也能以较高速率从细胞外液摄入葡萄糖。当血糖浓度增加至餐后水平(10mmol/L)后,与红细胞相比,肝脏细胞增加很多,此时肝脏细胞摄入的葡萄糖作为储存起来。同时,血糖浓度的增加,也会引起胰岛B细胞分泌增多。
(3)研究表明,G3分布于脑内神经元细胞膜上,G4主要在肌肉和脂肪细胞表达。人体不同的组织细胞膜上分布的G的种类和数量不同,这种差异既保障了不同的体细胞独立调控葡萄糖的,又维持了同一时刻机体的浓度的稳定。
(4)肿瘤细胞代谢率高,与正常细胞相比,其细胞膜上G1的含量。临床医学上可用G1含量作为预后指标。
【生物—现代生物科技专题】一对表现型正常的夫妇,生了一个β地中海贫血症患儿。在他们欲生育第二胎时,发现妻子的双侧输卵管完全堵塞,不能完成体内受精。医生为该夫妇实施了体外受精和产前基因诊断,最终喜获一健康女婴。请回答:
(1)哺乳动物的体外受精主要包括________ 、________、_____ 等主要步骤。
(2)在对胎儿进行β地中海贫血症的产前基因诊断时,要先从羊水中的胎儿细胞提取DNA进行PCR扩增,然后用限制酶对扩增产物进行切割,产生多个片段的酶切产物,再根据不同长度的酶切产物在电泳时移动的速率不同,形成不同的电泳条带进行判断。
①PCR扩增与体内DNA复制过程中,解旋的方法不同,前者通过__________解开双链,后者通过________解开双链。
②一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,大多数限制酶的识别序列由______个核苷酸组成。DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式,即黏性末端和平末端。当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时,产生的是______。
③利用PCR扩增目的基因也是目的基因获取的方法之一,除此以外,目的基因还可以从基因文库中获取,基因文库包含________ 和________ 等类型,后者的基因中含有启动子。
④基因诊断的主要原理是_____________。
【生物—生物技术实践】
Ⅰ.葡萄发酵可产生葡萄酒,如图是甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中,在温度等适宜的条件下进行发酵,如图所示。发酵过程中,每隔一段时间均需排气一次。
据图分析,甲和丙同学的操作有误,其中甲同学的错误是 ;丙同学的错误是 ,上述发酵过程结束后,甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是、、。
Ⅱ.下图是月季花药离体培养产生花粉植株的两种途径,请据图回答有关问题:
(1)选用的材料合适与否是成功诱导出花粉植株的重要因素,一般来说选用单核期的花粉可提高成功率,原因是。上图中花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中。
(2)基因型为AaBb(两对基因自由组合)的二倍体月季,用它的花药进行离体培养,在获得由花粉发育成的单倍体植株的同时,也得到一些二倍体植株。可能的原因是。对花药离体培养过程中得到的幼胚,用0.2%—0.4%的秋水仙素进行处理,得到了许多染色体数目增加一倍的植株。其中,两对性状均为显性的基因型是。
果蝇3号常染色体上有裂翅基因。为培育果蝇新品系,研究人员进行如下杂交实验(以下均不考虑交叉互换)。
(1)将某裂翅果蝇与非裂翅果蝇杂交,F1表现型比例为裂翅:非裂翅=1:1,F1非裂翅果蝇自交,F2均为非裂翅,由此可推测出裂翅性状由性基因控制。F1裂翅果蝇自交后代中,裂翅与非裂翅比例接近2:1的原因最可能是。
(2)将裂翅品系的果蝇自交,后代均为裂翅而无非裂翅,这是因为3号染色体上还存在另一基因(b),且隐性纯合致死,所以此裂翅品系的果蝇虽然均为,但自交后代不出现性状分离,因此裂翅基因能一直保留下来。
(3)果蝇的2号染色体上有卷翅基因D和另一基因E(纯合致死)。卷翅品系的果蝇自交后代均为卷翅,与上述裂翅品系果蝇遗传特点相似。利用裂翅品系和卷翅品系杂交培育裂卷翅果蝇品系,F1基因型及表现型如下图甲所示。
欲培育出图乙所示的裂卷翅果蝇,可从图甲所示F1中选择合适的果蝇进行杂交。若从F1中选与裂卷翅果蝇杂交,理论上应产生四种表现型的子代,但实际上没有裂卷翅果蝇。推测可能是F1裂卷翅果蝇产生的含有基因的配子死亡,无法产生相应的后代。若从F1中选表现型为与
的果蝇杂交,子代裂卷翅果蝇有种基因型,其中包含图乙所示裂卷翅果蝇,进而培养出新品系。
(4)分析可知,欲保留果蝇某致死基因且自交后代该基因频率一直不变,还需保留与该基因在上的另一致死基因。
玉米是重要的粮食作物和重要的饲料来源,也是全世界总产量最高的粮食作物。下图为玉米秸秆综合利用的一种途径,其中数字表示某地块的玉米秸杆综合利用时各生物同化的总能量,据图回答:
(1)输入该生态系统的能量主要是,加快生态系统的物质循环是图中的,该生态系统容易遭到破坏的原因是__________________。
(2)图中生物可构成的食物链(网)是,食物链和食物网是生态系统的渠道。
(3)研究生态系统的能量流动一般将视为一个整体进行研究。从生态系统营养结构考虑,从家畜到食物菌的能量流动效率为。
(4)与秸秆直接还田相比,图示还田方式的优点是①,②。