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[生物—选修3:现代生物科技专题]

下图1为青蒿细胞中青蒿素的合成途径,其中FPP是合成青蒿素必需的前体物质,在青蒿细胞和酵母细胞中都存在,而ADS酶和CYP71AV1酶只存在于青蒿细胞中,酵母菌细胞内FPP在有关酶的作用下可转化成乙醇。请回答下列问题:

(1)若要培育能产生青蒿素的转基因酵母细胞,理论上需要向酵母细胞中导入的目的基因是_______

要实现这一过程需要借助_________(工具酶)来构建基因表达载体,构建的基因表达载体中除了目的基

因、启动子外,还包括______和终止子.其中启动子是_________识别和结合的位点,以驱动目的基因的转录。

(2)上述转基因酵母菌产青蒿素的量较少,可利用________工程技术来改造酵母菌细胞内催化FPP转化成乙醇的酶,进而使FPP尽可能转化成青蒿素。

(3)青蒿素是青蒿的一种代谢产物,可以利用植物组织培养实现青蒿素的大规模生产。上图2表示植物组

织培养的大致过程。流程中分别表示_________________,对[乙]_______进行扩大培养,进而从乙中提取青蒿素。

 

ADS酶基因,CYP71AV1酶基因 限制酶和DNA连接酶 标记基因 RNA聚合酶 蛋白质 脱分化 再分化 愈伤组织 【解析】请在此填写本题解析! (1)根据题意,FPP是合成青蒿素必需的前体物质,在青蒿细胞和酵母细胞中都存在,而ADS酶和CYP71AV1酶只存在于青蒿细胞中,因此若要培育能产生青蒿素的转基因酵母细胞,理论上需要向酵母细胞中导入的目的基因是ADS酶基因、CYP71AV1酶基因。要实现这一过程需要借助限制酶和DNA连接酶来构建基因表达载体,构建的基因表达载体中除了目的基因、启动子外,还包括标记基因和终止子。其中启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,以驱动目的基因的转录过程。 (2)若通过上述转基因酵母菌产青蒿素的量较少,则可利用蛋白质工程技术来改造酵母菌细胞内催化FPP转化成乙醇的酶,进而使FPP尽可能转化成青蒿素。 (3)图2中①②分别表示脱分化和再分化,甲是外植体,乙是愈伤组织,丙是幼苗,丁是转基因植株;要利用植物组织培养实现代谢产物青蒿素的大规模生产,可利用植物组织培养技术,即对[乙] 愈伤组织进行扩大培养,进而从培养基中分离提取青蒿素。  
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[生物一选修1:生物技术实践]

长期使用除草剂会污染环境,研究发现一除草剂(有机物)能被土壤中某细菌(M)降解。下图为分离能降解该除草剂的M菌种的过程。请回答下列相关问题:

(1)在液体培养基的基础上制备固体培养基时常用的凝固剂是_______________

(2)土壤有“微生物的天然培养基”之称。为了获取能降解该除草剂的M菌种,选择的土壤样品应来自

__________。图中①过程所用的培养基中需要加入____________________作为唯一碳源。进行选择培养的目的是____________________

(3)图中②过程划线所用的工具为__________,该工具在使用前后都要进行__________灭菌。

(4)若要检测土样中的细菌含量,应采用__________法进行接种。先将1mL土壤溶液稀释100倍,然后随机选取4个经灭菌处理的平板,其中3个平板上分别涂布0.1mL稀释液,1个平板未涂布稀释液,适当培养后,4个平板上的菌落数分别为39、38、37和0,则可计算得出每升土壤溶液中的活菌数为__________个。

 

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果蝇的眼色由两对独立遗传的等位基因(A、a和B、b)控制,其中B、b位于X染色体上。基因A、B同时存在时果蝇表现为红眼,B存在而A不存在时为粉红眼,其余情况为白眼。请回答下列问题:

(1)白眼果蝇的基因型有_________种。

(2)两只红眼果蝇杂交的子代中只有红眼和粉红眼两种类型,则亲本的基因型分别是__________。利用子代中的果蝇为材料,探究其中某只红眼雄果蝇是否纯合,处理方法是____________。若___________,则为纯合子。

(3)正常情况下,基因型为AaXBXb、AaXbY的果蝇杂交,子代果蝇的眼色表现型及比例为__________。若受某种因素影响,含基因b的精子不能成活,则子代果蝇的眼色表现型及比例是____________

 

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荒漠河岸林是荒漠环境条件下物种较为单一的森林生态系统,在我国有着广泛的分布。请回答下列问题:

(1)荒漠河岸林生态系统的抵抗力稳定性较弱,试从生态系统内部的角度分析其原因:____________

(2)荒漠河岸林生态系统中上层分布着乔木,中间分布着灌木,最下层分布着各种草本植物,这体现了群落的________结构,该结构的生物学意义是________________

(3)荒漠河岸林生态系统具有__________的功能,该生态系统能在干旱地区保持水土,防风固沙,这体现了生物多样性的___________________价值。

 

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研究表明一定的运动量能影响Ⅱ型糖尿病患者对胰岛素的敏感程度,下图表示Ⅱ型糖尿病患者运动前后胰岛素敏感程度[胰岛素的敏感程度可用葡萄糖的代谢清除速率(MCR)表示]的变化。请回答下列问题:

(1)胰岛素能____________,从而降低血糖浓度。注射胰岛素不能有效治疗Ⅱ型糖尿病患者,患者血糖浓度较髙的原因可能是_____________________

(2)根据图中数据可知,一定的运动量能__________(填“增强”或“降低”)Ⅱ型糖尿病患者对胰岛素的敏感程度,但是运动量需达到__________步以上才能具有较为明显的效果。

(3)GLUT—4是存在于骨骼肌细胞膜上的葡萄糖转运蛋白,推测一定强度的运动可能_____________(填“促进”或“抑制”)了骨骼肌细胞GLUT—4基因的表达。

 

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下图为某兴趣小组探究影响某植物光合速率的因素与光合速率之间的关系绘制的曲线图。请回答下列相关问题:

(1)该实验探究的因素中可直接影响NADPH生成的是_______。图中在光照强度O~P点限制该植物光合速率的环境因素主要是__________

(2)若在图乙中高浓度CO2的条件下,Q点的光照强度瞬间改为P点的光照强度,则短时间内叶绿体中C3含量增加的原因是______________________

(3)绘制图示曲线的数据_________(填“能”或“不能”)直接测量,原因是____________________

 

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