【生物——选修l: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:
(1)为了减少灭菌后器皿被污染,灭菌前应该将器皿 。右图是灭菌锅及其局部剖面示意图,图中甲、乙指示的结构依次是 。
(2)在制作牛肉膏蛋白胨培养基时,要求将称好的牛肉膏连同 一同放入烧杯,加入少量的水,加热。
(3)用高压灭菌锅灭菌后的培养基,需要冷却到50℃左右时,才能用来倒平板。你可以用 办法来估计培养基的此温度。
(4)取从自然界中采集的葡萄,然后在超净台上将葡萄置于0.1% 水溶液中进行表面消毒5min,再用 将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中,然后进行纯化培养。下图甲是经上述纯化培养的结果,在培养基上接种时划线的顺序是依次是 。(用编号表示)。研究者在经过甲接种后得到了一个经培养后菌落分布如图乙所示的平板,推测接种时可能的操作失误是 。
(5)下表为某学生在筛选培养能利用木糖发酵的酵母菌时所配置的培养基配方,请指出其中的明显不足之处 。
K2HP04 |
FeS04 |
MgS04.7H20 |
NaNO3 |
KCl |
蔗糖 |
木糖 |
琼脂 |
蒸馏水 |
0.1g |
0.001g |
0.05g |
0.3g |
0.05g |
3.0g |
3.0g |
2.0g |
100ml |
(6)再将目的基因连接到具有尿嘧啶合成酶基因作为标记基因的质粒上,并将所得的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。
(7)将经上述流程培养获得的转基因酿酒酵母接种在含葡萄糖和木糖的培养基中进行酒精发酵能力测试。随着发酵的进行,若该酿酒酵母能够存活,说明它能 ,即说明所需菌株培育成功。
(8分)下图是某一年生自花传粉植物(2n=10)的某些基因在亲本染色体上的排列情况。请分析回答下列问题。
(1)处于如图所示时期的该植物细胞内有________个核DNA分子。用上述两种基因型的亲本杂交,进行人工授粉之前,需要在________________时期对母本用人工方法去除雄蕊。
(2)该植物控制红色花色的基因分别是B、F、G,控制白色花色的基因分别是b、f、g;各显性基因的表现效果相同,且显性基因越多,红颜色越深(如深红、红、浅红……等表现型).隐形类型为白色。让如图所示亲本进行杂交得F1,F1自交得F2,则F2花色的表现型种类是______种,基因型为BbFfGg的几率是_______。
(3)多次实验结果表明,让F1自交得到的F2中杂合子Ee所占比例总为2/7,请推测原因____________(2分)。
(4)该植物叶片无香味(D)对有香味(d)为显性,如图所示亲本进行杂交,在F1中偶尔发现某一植株叶片具有香味性状。请结合图示基因对此现象给出合理解释:①_________________;②__________________。
(8分)右图是反射弧结构模式图。e是放置在神经d上的电位计,f为神经与肌细胞接头部位,是一种突触。请回答:
(1)图示反射弧中,当兴奋到达b点时,神经纤维膜内外两侧的电位变为__________,此时Na+________(内、外)流。
(2)刺激骨骼肌,________(能或不能)在e处记录到电位,原因是__________________。
(3)刺激d,如果e处有电位变化,但骨骼肌不收缩;刺激骨骼肌,骨骼肌收缩,说明________部位受损。如果神经递质的合成、释放和降解等都没有问题,那么受损部位主要是影响了神经递质与__________的结合。
(4)给a施加不同的刺激,产生的感觉如下表。
刺激强度微小时感觉不到刺痛,原因是刺激强度太小,向大脑皮层传导的神经纤维处于__________状态,没有产生局部电流;刺激强度较大并引起惊叫声,该过程一定有大脑皮层言语区的__________区参与调节。
(10分)为探究不同条件对天竺葵光合速率和呼吸速率的影响,某研究小组做了如下实验:取8株各有20片叶片、大小长势相似的天竺葵盆栽植株,分别放在密闭的玻璃容器中,在不同条件下分别测定各密闭容器中12小时后二氧化碳的含量。实验结果统计如下表,请分析:
(注:“+”表示环境中二氧化碳增加;“—”表示环境中二氧化碳减少)
(1)用编号为2、4、6、8的装置可构成一个相对独立的实验组合,该实验组合的目的是探究______________,得出的结论是天竺葵在_________温度条件下细胞呼吸较强,欲探究其细胞呼吸的最适温度,实验改进思路是__________________。(2分)
(2)由表可知,植物光合作用最强的是第________组实验。如继续定时测定编号为1、3、5、7等装置中二氧化碳含量,会出现到达一定数值后不再变化的现象,原因是_____________________________。
(3)该研究小组利用上述实验的方法对大棚内天竺葵一昼夜CO2含量变化和单株光合强度与种植密度之间的关系进行研究,得到甲、乙两坐标图,据图分析:
①种植天竺葵的密闭大棚内一昼夜空气中的CO2含量变化如图甲所示。B点产生ATP的细胞器有_________。B、C、F、E四点中,天竺葵内有机物比A点增多的点是________。
②由图乙可推知,与P点相比,Q点限制单株光合强度的外界因素有______,由此给我们的启示是_________。
金鱼是观赏价值很高的鱼类,利用体积较大的卵细胞培育二倍体金鱼是目前育种的重要技术,其关键步骤包括:①精子染色体的失活处理(失活后的精子可激活卵母细胞完成减数分裂形成卵细胞);②诱导卵细胞染色体二倍体化处理等。具体操作步骤如下图所示,请据图回答下列问题。
(1)经辐射处理可导致精子染色体断裂失活,这属于_______________变异。
(2)卵细胞的二倍体化有两种方法:用方法一获得的子代是纯合二倍体,导致染色体数目加倍的原因是______________;用方法二获得的子代通常是杂合二倍体,这是因为___________发生了交叉互换造成的。
(3)用上述方法繁殖鱼类并统计子代性别比例,可判断其性别决定机制。若子代性别为__________,则其性别决定为XY型;若子代性别为__________,则其性别决定为ZW型(WW或YY个体不能成活)。
(4)已知金鱼的正常眼(A)对龙眼(a)为显性,另一对同源染色体上的等位基因B、b将影响基因a的表达,当基因b纯合时,基因a不能表达。偶然发现一只具有观赏价值的龙眼雌鱼,若用卵细胞二倍体化的方法进行大量繁殖,子代出现了正常眼雌鱼,则该龙眼雌鱼的基因型为____________;若用基因型为AABB的雄鱼与子代的正常眼雌鱼杂交,子二代出现龙眼个体的概率为_________。
(5)研究发现,金鱼的双尾鳍(D)对单尾鳍(d)为显性,在一个自由交配的种群中,双尾鳍的个体占36%。现有一对双尾鳍金鱼杂交,它们产生单尾鳍后代的概率是_________。如果它们的子代中有15只单尾鳍金鱼,从理论上讲,这对金鱼所生子代个体总数约为_________。
甲图表示某草原上一定区域内野免种群数量变化图,其中K0表示野兔种群在理想状况下的环境容纳量;乙图为甲图中野兔所摄人能量的去路,其中字母表示相应能量。请据图回答下列问题。
(1)据甲图分析,野免的种群数量呈______型增长,a~c段其种群增长的λ值(λ表示单位时间内种群数量增长的倍数)的变化情况是__________。野兔种群数量没有达到K0值的原因主要是______________等种间关系所导致的。
(2)乙图中所缺少的生态系统的成分包括__________________________。如果由于人为因素发生火灾致整个草原化为一片灰烬,火灾前后草原的变化______(填“是”或“不是”)群落演替,较长一段时间后,在废墟上又会出现一些生物,这种演替属于__________________。
(3)乙图中C属于______营养级的能量,B表示___________________________________。
(4)若A中能量为1.5×109kJ,B中能量为1.4×109kJ,某种天敌同化的能量为2.4×108kJ,则该生态系统中从野兔到其天敌的能量传递效率为__________。