物质W是一种含氮有机物,会污染土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌(目标菌)。回答下列问题。
(1)要从土壤中分离目标菌,所用选择培养基中的氮源应该是________。
(2)在从土壤中分离目标菌的过程中,发现培养基上甲、乙两种细菌都能生长并形成菌落(如图所示)。如果要得到目标菌,应该选择________菌落进一步纯化,选择的依据是________。
(3)土壤中的某些微生物可以利用空气中的氮气作为氮源。若要设计实验进一步确定甲、乙菌能否利用空气中的氮气作为氮源,请简要写出实验思路、预期结果和结论,即________。
(4)该小组将人工合成的一段DNA转入大肠杆菌,使大肠杆菌产生能降解W的酶(酶E)。为了比较酶E与天然酶降解W能力的差异,该小组拟进行如下实验,请完善相关内容。
①在含有一定浓度W的固体培养基上,A处滴加含有酶E的缓冲液,B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液,C处滴加________,三处滴加量相同。
②一段时间后,测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈,说明________;若A、B处形成的透明圈直径大小相近,说明________。
磁场刺激是一种调节神经系统生理状态的有效方法,为研究其对神经系统钝化的改善和电生理机制,以小鼠为动物模型进行如下实验。
(1)将小鼠随机分为3组:对照组、神经系统钝化模型(HU)组和磁场刺激(CFS)组,每组8只。其中CFS组应在______组处理的基础上,对小鼠进行适当的磁场刺激。
(2)检测上述3组小鼠的认知功能水平,结果如图1。理论上推测,______或______组可能为对照组。
(3)检测上述3组小鼠海马区神经元的兴奋性。
①检测静息电位,结果如图2。纵坐标数值为0的点应为______(从A-D中选择)。
②检测动作电位峰值,组间无差异。说明______组的______离子内流入神经元的数量最多。
以上实验说明,在细胞水平,CFS可改善神经系统钝化时出现的神经元______;在个体水平,CFS可改善神经系统钝化引起的认知功能下降。
基因工程:制备新型酵母菌
(1)已知酵母菌不能吸收淀粉,若想使新型酵母菌可以直接利用淀粉发酵,则应导入多步分解淀粉所需的多种酶,推测这些酶生效的场所应该是_____。(填“细胞内”和“细胞外”)
(2)同源切割是一种代替限制酶、 连接酶将目的基因导入基因表达载体的方法。当目的基因两侧的小段序列与基因表达载体上某序列相同时,就可以发生同源切割,将目的基因直接插入。研究人员运用同源切割的方式,在目的基因两端加上一组同源序列 ,已知酵母菌体内 有许多 序列位点可以同源切割插入。构建完成的目的基因结构如图甲,则应选择图中的引物_____对目的基因进行 。
(3)已知酵母菌不能合成尿嘧啶,因此尿嘧啶合成基因( )常用作标记基因,又知尿嘧啶可以使 氟乳清酸转化为对酵母菌有毒物质。
(i)导入目的基因的酵母菌应在_____的培养基上筛选培养。由于需要导入多种酶基因,需要多次筛选,因此在导入一种目的基因后,要切除 基因,再重新导入。研究人员在 基因序列两端加上酵母菌 中不存在的同源 序列,以便对 基因进行切除。 的序列方向将影响切割时同源序列的配对方式,进而决定 片段在切割后是否可以顺利重连,如图乙,则应选择方式_____进行连接。
(ii)切去 基因的酵母菌应在_____的培养基上筛选培养。
(4)综上,目的基因、标记基因和同源序列在导入酵母菌的基因表达载体上的排列方式应该如图丙中的图_____。
某植物四号染色体上面的 基因可以指导植酸合成,不能合成植酸的该种植物会死亡。现有 和 两种分别由 基因缺失 个和 个碱基对产生的基因,已知前者不影响植酸合成,后者效果未知。
(1)现有基因型为 的植物,这两个基因是_____基因。该植物自交后代进行 ,正向引物与 缺失的碱基配对,反向引物在其下游 处, 后进行电泳,发现植物全部后代 产物电泳结果均具有明亮条带,原因是__________,其中明亮条带分为较明亮和较暗两种,其中较明亮条带代表基因型为_____的植物,比例为_____。
(2)将一个 基因导入基因型为 的植物的6号染色体,构成基因型为 的植物、该植物自交子代中含有 的比例是_____。
(3)在某逆境中,基因型为 的植物生存具有优势,现有某基因型为 的植物,若该种植物严格自交,且基因型为 的植物每代数量增加 ,补齐表格中,子一代基因频率数据(保留一位小数):
代 |
亲代 |
子一代 |
子二代 |
A基因频率 |
50% |
_____% |
46.9% |
A3﹣基因频率 |
50% |
_____% |
53.1% |
基因频率改变,是_____的结果。
研究人员探究植物根部生长素运输情况,得到了生长素运输方向示意图(图1)
(1)生长素从根尖分生区运输到伸长区的运输类型是_____。
(2)图2是正常植物和某蛋白N对应基因缺失型的植物根部大小对比及生长素分布对比,据此回答:
(i)N蛋白基因缺失,会导致根部变短,并导致生长素在根部_____处(填“表皮”或“中央”)运输受阻。
(ii)如图3,在正常植物细胞中, 蛋白是一种主要分布在植物顶膜的蛋白,推测其功能是将生长素从细胞_____运输到细胞_____,根据图3,N蛋白缺失型的植物细胞中, 蛋白分布特点为:__________。
(3)根据上述研究,推测N蛋白的作用是:__________,从而促进了伸长区细胞伸长。
某种蜂将幼虫生产在某种寄主动物的身体里,研究人员发现幼虫羽化成功率与寄主肠道菌群有关,得到如下表结论:
菌种 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
醋酸杆菌A |
+ |
﹣ |
+ |
+ |
+ |
+ |
芽孢杆菌B |
+ |
﹣ |
﹣ |
+ |
﹣ |
﹣ |
菌C |
+ |
﹣ |
﹣ |
﹣ |
+ |
﹣ |
菌D |
+ |
﹣ |
﹣ |
﹣ |
﹣ |
+ |
注:+代表存在这种菌,﹣代表不存在这种菌
(1)根据第_____列,在有菌A的情况下,菌_____会进一步促进提高幼蜂羽化率。
(2)研究人员对幼蜂寄生可能造成的影响进行研究。
(i)研究发现幼蜂会分泌一种物质,类似于人体内胰岛素的作用,则其作用可以是促进_____物质转化为脂质。
(ii)研究还发现,幼蜂的存在会导致寄主体内脂肪酶活性降低,这是通过_____的方式使寄主积累脂质。
(iii)研究还需要知道幼蜂是否对寄主体内脂质合成量有影响,结合以上实验结果,请设计实验探究:_______________。