【答案】 (1). 体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体(由未参与受精的配子直接发育而来的个体)(2). 纯合的粉花植株和纯合的红花植株 (3). 选择植株甲和植株丙杂交产生F1,再让F1随机传粉产生F2,统计F2的表现型及比例 (4). F2的表现型及比例为红花:粉花:白花=9:3:4,且白花中既有雌株也有雄株 【解析】 【分析】
根据题干信息分析,若B控制酶2的合成且A、a基因也在常染色体上,则红花的基因型为A_B_,粉红花的基因型为A_bb,白花的基因型为aa_ _;若b控制酶2的合成,则红花的基因型为A_bb,粉红花的基因型为A_B_,白花的基因型为aa_ _。
【详解】(1)单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。
(2)现有纯合的白花、粉花和红花植株若干,要通过一次杂交实验判断控制酶2合成的基因是B还是b,可让纯合的粉花植株和纯合的红花植株杂交,观察后代的表现型。由于亲本选择的是纯合粉花和红花,所以基因A都是纯合的,子代中A基因也是纯合的,所以可以只考虑B和b基因决定的花色。若酶2是由基因B控制合成的,则纯合的粉花植株(bb)和纯合的红花植株(BB)杂交后代全为红花植株(Bb);若酶2是由基因b控制合成的, 则纯合的粉花植株(BB)和纯合的红花植株(bb)杂交后代全为粉花植株(Bb)。(3)若已知酶2是由基因B控制合成的,要检测基因A是否位于X染色体上,可用雌性植株甲和含基因B的纯合白花雄性植株丙杂交产生F1,再让F1随机传粉产生F2,统计F2的表现型及比例。若基因A位于常染色体上且基因B位于非同源染色体上,则亲本中纯合粉色雌性植株甲的基因型为AAbb,含基因B的纯合白花雄性植株丙的基因型为aaBB,F1的基因型为AaBb,F1随机传粉产生F2的表现型及比例为红花(9A_B_):粉花(3A_bb):白花(3aaB_、1aabb)=9:3:4,且白花植株既有雌株也有雄株。
【点睛】关于本题中(2)小题,想到选用纯合粉花与纯合红花进行杂交,主要是因为亲本中A基因纯合时,不管雌株还是雄株,A基因都不影响子代的表现型。关于(3)小题,在另一亲本的选择上,主要是从杂交(或测交)的角度思考,由于仅观察F1的表现型,不管是在X染色体上,还是在常染色体上,F1的表现型在雌株和雄株上表现型都是相同的,所以需要进行F1雌雄株的再次杂交,通过观察F2植株的表现型才能达到实验目的。
10. 某种植玉米的农场,其收获的玉米子粒既作为鸡的饲料,也可作为人的粮食,玉米的秸秆加工成饲料喂牛,生产的牛和鸡供人食用,人、牛、鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源,沼渣、沼液作为种植玉米的肥料。据此回答(不考虑空间因素): (1)请绘制由上述动植物组成的食物网。____________
(2)牛与鸡之间 ________(有、无)竞争关系,理由是__________________________。 人与鸡的种间关系是________________。
精选
(3)假设该农场将生产玉米的1/3作为饲料养鸡,2/3供人食用,生产出的鸡供人食用。现调整为2/3的玉米养鸡,1/3供人食用,生产出的鸡仍供人食用,理论上人获得的能量是原来的________倍(能量传递效率均以10%计算,且结果保留两位小数)。
【答案】 (1). (2). 无 (3). 它们所需食物资源不同(或牛食玉米秸秆、鸡吃玉米
子粒) (4). 捕食与竞争 (5). 0.57 【解析】 【分析】
食物链是生产者和消费者之间由于食物关系而构成链条,它表示的是生产者和消费者之间的关系,其写法是:起点是生产者,依次是初级消费者、次级消费者、三级消费者…一直到最高消费者,中间用箭头连接,箭头总是指向捕食者。生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递。 【详解】(1)在该生态系统中,鸡、牛、玉米和人组成的食物网如图:
(2)根据对种间关系的认识,容易判断出牛与鸡之间不具有竞争关系,因为牛食玉米秸秆而鸡吃玉米籽粒;人与鸡之间则既有捕食关系又有竞争关系,因为玉米籽粒既作为鸡的饲料,也作为人的粮食。
(3)假设该农场生产的玉米总量为A,将其中的1/3作为饲料养鸡,2/3供人食用,生产出的鸡供人食用,1/3×10%×10%+A×2/3×10%=7/100A;现调整为2/3的玉米养鸡,1/3供人食用,生产出则人得到的量为A×
2/3×10%×10%+A×1/3×10%=4/100A。因此,理论上人获得的能量是原的鸡供人食用,则人得到的量为A×来的4/7≈0.57倍。
【点睛】本题难点在于(3)小题的计算:需要假设玉米总量为A,分别表示出食物结构比例变化前和变化后人获得的能量,即可计算出前后的倍数。
11. 生物柴油是用动物植物油脂或脂肪酸与甲醇酯化合成的脂肪酸甲酯,是一种可再生的清洁能源。请回答下列相关问题:
(1)生物柴油产业推广的难点之一在于动植物油脂原料成本较高,所以科研人员将寻找原材料的目光投向了富含脂肪酸的微藻,以下是从微藻中提取脂肪酸的简要流程:
①因脂肪酸具有______________________________________的性质,故选用有机溶剂萃取法进行提取。 ②溶剂浸提之前需将材料烘干的原因是____________________________________。
(2)传统生产生物柴油是用酸或碱进行催化,会对环境造成污染。科研人员欲分离筛选能产生催化该反应
精选
的脂肪合成酶的微生物,用生物酶法生产生物柴油。
①自然界中产脂肪合成酶的微生物较少,应在____________的环境取土样,在将样品稀释涂布到固体培养基上分离纯化前可先进行选择(富集)培养以达到________________________的目的。
②由于反应物甲醇可以使蛋白质变性而影响催化效率,要得到酶活性较高的菌种,可以在培养基中添加一定浓度的____________,从培养基的用途看,这属于____________培养基。 ③分离纯化的菌种还要发酵培养检测____________以确定其经济价值。
【答案】 (1). 不易挥发,易溶于有机溶剂 (2). 材料含水会降低萃取效率 (3). 富含脂肪酸(脂 (4). 增加产脂肪合成酶微生物的浓度 (5). 甲醇 (6). 选择 (7). 酶活性肪、油脂等)(酶活力) 【解析】
试题分析:根据题干信息分析可知,脂肪酸与甲醇酯化合成的脂肪酸甲酯是一种可再生的清洁能源,而微藻中富含脂肪酸,因此该实验是利用一定的方法从微藻中提取脂肪酸;据图分析,实验流程为藻种培养、收集藻体、烘干获得藻粉、溶剂浸提获得粗脂肪酸。
(1)①脂肪酸具有不易挥发,易溶于有机溶剂的性质,因此应该用有机溶剂萃取法进行提取。 ②由于材料含水会降低萃取效率,所以溶剂浸提之前需将材料烘干。
(2)①能够产生脂肪合成酶的微生物应该生活在富含脂肪等的环境中,因此应在富含脂肪酸(脂肪、油脂等)的环境取土样,在将样品稀释涂布到固体培养基上分离纯化前可先进行选择(富集)培养,以增加产脂肪酶微生物的浓度。
②根据题意分析,要得到酶活性较高的菌种,可以在培养基中添加一定浓度的甲醇,该培养液属于选择培养基。
③分离纯化的菌种还要发酵培养,检测酶活性(酶活力),以确定其经济价值。
12. 胰岛素可以用于治疗糖尿病,但是胰岛素被注射入人体后,会堆积在皮下,要经过较长时间才能进入血液,而进入血液的胰岛素又容易分解,治疗效果受到影响。如图是用蛋白质工程设计的速效胰岛素的生产过程,请据图回答有关问题:
(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键,图中构建新的胰岛素模型的主要依据是
精选
______________________________________ 。
(2)图中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是________________________________。 (3)新的胰岛素基因与载体(质粒)结合过程中需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶。已知限制性核酸内切酶I的识别序列和切点是—GGATCC—。请画出质粒被限制性核酸内切酶I切割后所形成的黏性末端:_________________________________。DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列是否有专一性要求?__________(填“是”或“否”)。
(4)用基因工程的方法用大肠杆菌生产速效胰岛素,此过程中能够高效表达胰岛素基因的大肠杆菌细胞株系叫做_________。 用此方法还可以生产人的___________________(选填受体蛋白、血红蛋白)。 【答案】 (1). 蛋白质的预期功能 (2). 根据新的胰岛素中氨基酸的序列,推测出其基因中的脱氧核苷酸序列,然后利用DNA合成仪来合成新的胰岛素基因 (3). 程菌 (6). 血红蛋白 【解析】 【分析】
分析题图:图示是利用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程。蛋白质工程的过程:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因).蛋白质工程得到的蛋白质一般不是天然存在的蛋白质。限制性核酸内切酶主要从原核生物中分离纯化出来,具有特异性,即能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂;DNA连接酶分为E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶,连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键,不具有特异性。
【详解】(1)根据蛋白质工程的过程,构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键,而构建新的胰岛素模型的主要依据就是蛋白质的预期功能。
(2)从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是根据新的胰岛素中氨基酸的序列,推测出其基因中的脱氧核苷酸序列,然后利用DNA合成仪来合成新的胰岛素基因。
(3)已知限制性核酸内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—;质粒被限制性核酸内切酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端为:
,DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列没有专一性。
(4). 否 (5). 工
↓
(4)用基因工程的方法得到的能生产速效胰岛素的大肠杆菌叫做工程菌。 用此方法还可以生产人的血红蛋白,但不能用于生成人的受体蛋白,因为受体蛋白是在人的细胞上发挥作用,即受体细胞必须是人体细胞,不能是大肠杆菌。
【点睛】解决本题关键需要理清蛋白质工程的过程。
精选
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