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(9分)利用基因工程的技术手段可以生产抗性植株。在研究并大面积种植只含一种抗虫基...

(9分)利用基因工程的技术手段可以生产抗性植株。在研究并大面积种植只含一种抗虫基因的转基因甘蓝以后,调查发现,小菜蛾种群对该种甘蓝产生的毒蛋白具有更强的抗性。为此研究人员培育了体细胞含有两种外源抗虫基因(分别用AB表示)的转基因甘蓝。这两种基因在染色体上的整合位点存在下图所示的情况(细胞中只有2个抗虫基因)。请回答(不考虑染色体的交叉互换):

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1)基因工程技术手段的核心是                      。在供体细胞中提取目的基因需要用到          酶,此酶的作用特点是                                

2抗虫基因能在甘蓝植株内成功表达是因为                       

检测A基因和B基因在细胞中是否得到转录可采用                     技术。

3)甘蓝是雌雄同株植物。体细胞含两种抗虫基因的甘蓝表现为强抗虫,含一种抗虫基因的植株表现为弱抗虫,没有抗虫基因的植株不抗虫(普通甘蓝)。

①体细胞含两个抗虫基因的转基因甘蓝与普通甘蓝杂交,若F1中表现为强抗虫的植株所占比例为25%,则该转基因甘蓝的两个抗虫基因的整合位点属上图        类型。

②可选取上图         类型的转基因甘蓝的花粉培育出单倍体强抗虫转基因甘蓝。利用花粉培养出幼苗的技术所依据的原理是                                  

③上图甲所示类型的植株自交,F1中表现为强抗虫的植株所占的比例是        

 

(1)构建目的基因表达载体 限制性核酸内切酶 识别特定的碱基序列,并在特定的位点切割 (2)共用一套(遗传)密码子 分子杂交(RNA-DNA分子杂交,核酸分子杂交,RNA分子杂交均可) (3)①丙 ②乙、丙 细胞的全能性(花粉细胞具有全能性) ③1/2 【解析】 试题分析: (1)基因工程的核心是构建基因表达载体;提取目的基因时需要用到限制性核酸内切酶;限制酶的作用特点是识别特定的核苷酸序列,并在特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。 (2)抗虫基因之所以能在甘蓝植株内成功表达的原因是共用一套遗传密码;检测目的基因是否转录成mRNA,可以采用分子杂交的方法。 (3)①分析题图,若采用甲图类型整合,杂交后代F1中不会出现强抗虫植株;若采用乙图类型整合,杂交后代F1中有50%植株为强抗虫类型;若采用丙图类型整合,F1中有25%植株为强抗虫类型。 ②要想培育出单倍体强抗虫转基因甘蓝,则A和B基因不能位于一对同源染色体上,可以位于一条染色体上,也可以位于非同源染色体上,故可选用乙、丙两种类型;利用花粉培育出幼苗的过程体现了细胞的全能性。 ③若为图甲类型的植株自交,由于能产生比例相等的两种配子A和B,后代的基因型有AA、BB和AB三种情况,其中后代强抗虫植株(同时含有AB)所占的比例为1/2。 考点:本题考查基因工程、基因的分离定律的有关知识,意在考查考生识图能力和理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力;能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或得出正确的结论。  
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考点分析:
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(9分)科学家从哺乳动物早期胚胎中分离出一类胚胎干细胞(ES细胞),并进一步将ES细胞诱导分化出某些组织细胞,如图所示:

(1) 过程中胚胎干细胞(ES细胞)可由囊胚的               分离培养获得。ES细胞体积小,细胞核大、核仁明显,在功能上具有发育的                 

(2)过程相同的胚胎干细胞可产生多种多样的细胞,其本质原因是_________________。

(3)获得的动物细胞的初次培养称为         ,培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂,这种现象称为          在培养过程中,将细胞置于5%CO2的气体环境中,CO2的作用是                  为防止杂菌的污染培养基中要加入一定          

(4)科学家已能利用患者的体细胞去分化获得与ES细胞功能相似的诱导性多能干细胞(iPS),人类有望利用iPS细胞进行定向            后用于糖尿病、肝衰竭、心衰竭等疾病的细胞移植治疗,而不会发生                反应。

 

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(7分)植物细胞受损后通常会释放出酚氧化酶,使无色的酚氧化生成褐色的物质。例如,酚氧化酶引起果蔬酶促褐变,也是引起果汁褐变的最主要因素。请据资料分析回答:

(1)酚氧化酶与酚类底物分别储存在细胞的不同结构中。能实现这样的分类存放是因为细胞内具有          系统,组成该系统的结构具有的功能特性是             

(2)把含有酚氧化酶的提取液作如下表的处理, 完成下列问题:

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试管

酚氧化酶提取液的处理

加入缓冲液

加入酚类底物

实验后的颜色

A

不作处理

2ml

2ml

褐色

B

加入蛋白酶,10分钟

2ml

2ml

无色

C

加入三氯乙酸(强酸),10分钟

2ml

2ml

 

推测实验后,试管C中的颜色是      。试管A、C对照,你能提出什么结论?            。试管A、B对照,说明酚氧化酶的化学本质是             

(3)基因工程已应用在抗褐变品种的改良上,目前比较成功的是反义RNA技术(反义RNA可直接作用于靶MRNA的SD序列和部分编码区,直接抑制翻译)人将一段cDNA片段通过           的方法导入马铃薯的细胞中,并表达得到反义的RNA,结果块茎中的酚类物质氧化受阻,表皮被擦破后不发生褐变。你认为反义RNA发挥作用的原因可能是                   ,阻碍了翻译过程的进行

 

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(9分)利用不同微生物的发酵作用来制作腐乳、酸奶、泡菜、果酒和果醋等食品的历史悠久,遍布民间,一般称作传统发酵技术。根据传统发酵技术相关知识,回答以下问题:

(1)腐乳的制作:

①腐乳制作有多种微生物参与,其中起主要作用的是           ,主要是利用这些微生物产生的            水解豆腐中营养物质,将豆腐转变成风味独特的腐乳。

②腐乳制作过程中加盐的作用是            

(2)乳酸发酵:

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①测定泡菜中亚硝酸盐含量的原理是在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,

与N—1—萘基乙二胺盐酸盐结合形成       色染料。

②据图可知泡菜在腌制      天后食用最佳。

(3)果酒和果醋的制作:

①鉴定发酵液中有酒精生成:用试管取发酵液少量,加入                 ,如果出现灰绿色,则鉴定有酒精生成。

②为获得高纯度的果酒、果醋等发酵产品,需要对所用的微生物进行分离和纯化,其过程为:

第一步:配制培养基。虽然各种培养基的具体配方不同,但一般都含有水、无机盐、       (写两项)。培养基需要进行灭菌操作,常用的灭菌方是          

第二步:接种。微生物常用的接种方法有平板划线法和                 。 

第三步:培养。

第四步:挑选符合要求的菌落。

 

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(10分)假设在水稻农田生态系统中的生物有水稻、杂草、食草昆虫、食虫鸟、细菌和真菌等。下图是生态系统的能量流动分析模式图

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回答有关生态学的问题:

(1) 水稻农田生态系统含有          个营养级,消费者包括                 

(2)中的能量输入”的总量是                  能量散失主要指各营养级通过呼吸作用散失的      能,因而能量流动具有                特点

(3)下图是分析第二营养级的能量储存部分的传递过程,其能量传递方向有两个,请在下图中补充完整。

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(4)福寿螺原产于南美洲亚马逊河流域,始初由巴西引入我国进行人工养殖,后来福寿螺在野外迅速增殖蔓延,其中主要原因是                                          

(5)若福寿螺侵入水稻农田生态系统,会疯狂吞噬水稻等作物,导致生态系统的       稳定性下降。为了水稻田中福寿螺,农户在水稻田放养鳖鳖可以吃掉稻田中的草籽、害虫等,对水稻来说不需要除、施肥和用药。由此推测,鳖处于        营养级,从生态学原理上分析,这种做法的优点有                                      

 

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(8分)2009年,中国政府在世界气候大会上作出承诺,降低我国单位生产总值CO2排放量低碳经济与绿色生活方式成为热门议题。根据的碳循环模式图回答:

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(1)生物群落中的碳返回无机环境的途径包括       (填序号)。途径表示分解者通过________和_______的呼吸方式将有机物分解,释放CO2到无机环境中。

(2)根据图,提出两项实现低碳承诺、缓解温室效应的具体措施                                                                 

3)垃圾资源化、无害化是绿色城市的重要标志之一,可将回收后无法直接利用的有机废物进行发酵处理,该过程所利用的生物属于生态系统的                (成分)。

(4)碳循环的进行伴随着        若图8虚线框中的种群及相互间的关系如图所示,假设D种群中的能量是5.8×109 kJ;B种群中的能量为1.3×108 kJ。若能量的传递效率为10%~20%,则A种群中的能量至少是                  kJ。

 

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