[生物——选修3：现代生物科技专题]
油菜的株高由等位基因G和g决定，GG为高杆，Gg为中杆，gg为矮杆。B基因是另一种植物的高杆基因，B基因与G基因在油菜的株高上有相同的效果，并且株高与这两个基因的数量正相关。下图是培育转基因油菜的操作流程。请回答下列问题：
（1）构建表达载体需用的工具酶有
（2）经转化获得的农杆菌能够侵染油菜细胞并将插入了B基因的 整合到受体细胞的 上。可用含 的培养基来筛选含有目的基因的油菜受体细胞。培育转基因油菜主要运用了转基因技术和 技术。
请分析回答有关微生物及其应用的问题：
Ⅰ、柴油是一种可再生的清洁能源，其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗。科学家发现，在微生物M产生的脂肪酶作用下，植物油与甲醇反应能够合成生物柴油（如图1）。
（1）欲分离筛选出能分泌脂肪酶的微生物M，应选择下列固体培养基（仅列出了碳氮源）中的 。（填编号）
A．蛋白胨、柠檬酸铁铵 B．橄榄油、硫酸铵 C．乳糖、酵母膏 D．葡萄糖、蛋白胨
（2）微生物M分离提取的脂肪酶通常需要检测酶活性来确定其应用价值。为降低生物柴油生产成本，可利用________________技术使脂肪酶能够重复使用，比较图2中的三种工艺，最好选择_________ 工艺。
Ⅱ、苯酚是工业生产排放的有毒污染物质，自然界中存在着降解苯酚的微生物。研究人员从土壤中筛选获得了只能降解利用苯酚的细菌菌株，筛选的主要步骤如图3所示，①为土壤样品。
（3）④为对照，微生物在④中不生长、在⑤中生长。④与⑤培养基的主要区别在于 ；使用 法可以在⑥上获得单个菌落。
（4）采用固体培养基培养细菌时为什么要倒置培养？ 。
Ⅲ、急性肠胃炎、手足口病分别是由细菌、病毒通过消化道进入人体导致的，因此检验饮用水的细菌含量和病毒含量是有效监控疾病发生的必要措施。
（5）检验大肠杆菌的含量时，通常将水样进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的水样用分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空平板先行培养了一段时间，这样做的目的是 ；
（6）分别取0.1mL已稀释了103倍的水样分别涂布到三个琼脂固体培养基的表面进行培养，培养基记录到大肠杆菌的菌落数分别为55、56、57，则每升原水样中大肠杆菌数为 个。
（7）噬菌斑（如图4）是在长满细菌的培养基上，由一个噬菌体侵染细菌后，不断裂解细菌产生的一个不长细菌的透明小圆区，它是检出噬菌体数量的重要方法之一。现利用连续取样、在培养基中培养的方法，测得噬菌体在感染大肠杆菌后数量变化曲线（图5）。下列有关该曲线的叙述中错误的是( ) (多选，填编号)
A．曲线a～b段噬菌体数量不变，说明此阶段噬菌体还没有开始侵染细菌
B．曲线a～b段细菌细胞中正旺盛地进行细菌 DNA 的复制和有关蛋白质的合成
C．由b到c对应时间内噬菌体共繁殖了10代
D．限制c～d段噬菌斑数量增加的因素最可能是细菌已经绝大部分被裂解
请分析回答下列关于基因工程的问题：
某种大肠杆菌的质粒中含有β-半乳糖苷酶α片段序列（图4），大肠杆菌的DNA分子中则含有β-半乳糖酶ω片段序列（图3），由于天然大肠杆菌同时具备这两种片段序列，可以使培养基中含有X-gal底物转变成蓝色产物，当缺少任意一个α或ω片段序列，X-gal底物不能转变成蓝色产物。HindⅢ、 EcoRI、BamHI分别为三种限制性内切酶，下图5中箭头所指为三种限制酶的切点。
（1）要能筛选出转基因菌种，应选用的限制性内切酶是 ，选择的依据是 。
（2）控制F8的基因也可以通过人体细胞相应的mRNA来合成，该合成的过程称为 。如果F8基因表示人生长激素基因，则相应的mRNA可以从人体 （下丘脑细胞/垂体细胞/下丘脑和垂体细胞/所有体细胞）中获取。
（3）重组质粒形成与否需要鉴定和筛选，方法是将重组质粒的DNA分子导入大肠杆菌，通过含抗生素的培养基进行培养，观察大肠杆菌的生长、繁殖情况进行判断，如下图。
在筛选时应该先用选择培养基 （A/B）。
（4）将经转基因技术处理过的质粒导入大肠杆菌后，再将大肠杆菌接种到含有X-gal底物的培养基培养一段时间后，培养基中出现较多的蓝色菌落，这是因为 。
（5）控制F8的基因能在大肠杆菌细胞内得到表达，其遗传学基础是 。
（6）如果控制F8的基因长度为3000碱基对(bp)，用限制性核酸内切酶酶切后进行凝胶电泳，使降解产物分开。用酶A单独酶切，结果如下图l。用 酶B单独酶切，结果如下图2。用酶A和酶B同时酶切，结果如下图3。请画出该基因同时用酶A和酶B酶切时的作用位点示意图（并标注好酶切后碱基片断的长度）： 。
请分析回答下列有关遗传问题：
Ⅰ、某二倍体植物辐射对称花型（c650）基因与两侧对称花型（c）基因是一对等位基因；自交亲和（Sc）基因与自交不亲和(S)基因是一对等位基因。c650基因比基因c多了Tam5转座子，Tam5转座子是可以从染色体所在位置转移到染色体其它位置的DNA片段。相关基因与染色体的位置关系及基因部分结构，如图所示。
ⅰ、将纯合辐射对称花型、自交亲和植株与纯合两侧对称花型、自交不亲和植株杂交得F1。
（1）F1花型为两侧对称，表明 基因为隐性基因。在基因不发生改变的情况下，F1植株花型的基因型为 。
（2）采用分子杂交技术对F1中的c650基因进行分子水平的检测，结果发现F1中有一半左右的植株中c650基因发生改变，该植物突变频率这么高的原因最可能是 的结果。
ⅱ、从F1中选出基因型为ScS且c650基因未发生改变的植株间进行异花粉得F2。
（3）如果基因未发生改变以及染色体也没有发生改变，则F2中两侧对称花型且自交亲和个体所占比例应为 。
（4）从F2的150个辐射对称花型植株中检测出5个植株含S基因，其产生原因最可能是 。
Ⅱ、下图是一个遗传病的家族系谱图。甲病的基因以A或a表示，G人类Ⅰ型糖原贮积症（GSDl a）基因以B或b表示，两对基因自由组合。Ⅰ3和Ⅰ4不携带有GSDl a基因。请分析回答：
（5）GSDl a的遗传方式是 。
（6）Ⅰ1和Ⅰ2表现正常，但生出患有GSDla 的 Ⅱ7，这种现象符合 遗传规律。
（7）Ⅲ13的基因型是 。若不考虑基因突变，Ⅲ12和Ⅲ13结婚，生出既患甲病又患GSDl a子女的概率是 。
请分析回答下列人体稳态调节问题：(13分)
Ⅰ、肝在人体的稳态中发挥着重要的作用。下图甲示意肝细胞在稳态调节中的部分功能。
（1图甲中物质B代表 。
（2图甲中过程②代表的生理反应是 ；过程⑥代表的生理反应是 。
（3图甲中由胰高血糖素促进的过程有 （用图中数字序号表示）；肝细胞中合成的甘油三酯绝大部分以 形式通过血液循环运送至脂肪组织细胞中。
（4单纯性高脂血症者脂蛋白含量的异常表现为 ；如果人体过多食入脂类物质，会导致 ，从而引起动脉粥样硬化甚至心血管疾病。
Ⅱ、人体的排尿是一个复杂的神经调节过程，图乙表示尿意的形成及排尿的调控过程。
（5当膀胱充盈时，人产生尿意。根据反射弧有关知识，用恰当文字和图乙中的符号，写出尿意产生过程： 。
（6膀胱的肌肉收缩引起排尿，尿液流经尿道时，刺激尿道使膀胱的肌肉进一步收缩,此过程属于 反馈调节。
Ⅲ、神经-体液-免疫调节网络是人体维持稳态的主要调节机制，上图丙示意人体内的某种稳态调节机制。
（7图丙中细胞C的名称为 。
（8维持机体稳态离不开细胞间的信息交流。图甲所示调节机制中，细胞间进行信息交流的途径有：一是___________、激素等三类信息分子通过体液运输并作用于靶细胞来实现，二是通过 实现信息交流，如吞噬细胞将抗原呈递给T 细胞。
（9图丙中的A器官某区域出现病理损伤后，表现出排尿量异常增多、饮水剧增。可推测该器官受损后，引起 缺乏。
回答下列有关植物激素调节的问题
I、为研究赤霉素（GA3）和生长素（IAA）对植物生长的影响，切取菟丝子茎顶端2.5cm长的部分（茎芽），置于培养液中无菌培养（图1）。实验分为A、B、C三组，分别培养至第1、8、15天，每组再用适宜浓度的激素处理30天，测量茎芽长度，结果见图2。
（1）本实验中，用激素处理时应将IAA加在____（填“培养液中”或“茎芽尖端”）原因是____________。
（2）当加入药物完全抑制DNA复制后，GA3诱导的茎芽伸长生长被抑制了54%，说明GA3影响茎芽伸长生长的方式是____________________________。
（3）从图2中B组数据可知，两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用是GA3单独处理的_______倍、IAA单独处理的_______倍，由此可以推测GA3和IAA在对茎芽伸长生长的作用上存在___________的关系。
II、20世纪70年代，科学家雷利(P.M.Ray)研究发现,植物细胞在酸性环境中,由于细胞壁的软化易引起细胞膨压下降,从而导致细胞吸水体积增加（表现为生长）,在这个基础上他和克莱兰(Rayle and Cleland)共同提出生长素作用机理的“酸生长理论”。20世纪80年代科学家在大量研究基础上，又进一步提出了生长素的作用机理的“基因活化学说”。下图示意生长素促进生长的两种作用方式。
（4）生长素受体的化学本质是 ；此处的“H+泵”除了能在收到信息时泵出H+外，还能 。
（5）图中生长素促进生长的作用途径 （填序号）符合生长素作用机理的“酸生长理论”；结合图示，试推测生长素作用机理的“基因活化学说”内容： 。
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