为了得到普洱茶中产蛋白酶的微生物,科研人员进行了一系列筛选、检测。
(1)科研人员称取普洱茶1g,加入__________,制备稀释102倍的茶叶水。再将茶叶水进行梯度稀释,获得103、104、105倍的稀释茶叶水。取100μL稀释茶叶水,用__________法接种到奶粉培养基,37℃条件下培养4~5天,在培养基中选择菌落周围的__________较大的菌株作为目的菌株。
(2)将获得的多个目的菌株接种于液体茶汤培养基中培养。已知氨基酸都能够和茚三酮反应生成蓝紫色物质,因此可以利用分光光度计测定茶汤中游离氨基酸的量。先用____________________绘制标准曲线,再分别测定培养每个菌株的液体茶汤培养基的吸光值,与标准曲线比较,计算出该茶汤中游离氨基酸的量,氨基酸含量高的,即为__________的菌株。该实验中应测定__________的液体茶汤培养基的游离氨酸含量,作为对照组的数据。
西方蜜蜂和东方蜜蜂是主要的人工饲养蜂种。西方蜜蜂因具有更优的生产效益而在世界各地被广泛引种,在引入亚洲的东方蜜蜂自然分布区后,导致后者数量锐减,然而近年来发现入侵地的西方蜜蜂也出现蜂群损失现象。
(1)蜜蜂属于生态系统成分中的__________,其存在可加快生态系统的__________。作为植物的主要传粉者,西方蜜蜂和东方蜜蜂会竞争__________,因此引入亚洲的西方蜜蜂会导致本土的东方蜜蜂数量减少。
(2)研究发现,狄斯瓦螨可从原始寄主东方蜜蜂向西方蜜蜂转移。推测狄斯瓦螨是导致西方蜜蜂数量减少的原因。为验证推测,研究者进行了多年的大量实验跟踪研究。
①首先对两种蜜蜂巢内清理行为能力做了对比研究。
请补齐方法步骤:
组别 | 操作方法 | 检测 |
实验组 | 打开蜂房盖针刺幼虫,用透明盖封口 | a:幼虫死亡率 b:成年工蜂清理行为(探测,开盖并移除死亡或不健康的幼虫)出现的频率 |
对照组 | 打开蜂房盖__________,用透明盖封口 |
注:针刺模拟狄斯瓦螨的叮咬,同时排除螨传播病毒等其他致病生物对实验的影响
实验结果如下图。
比较左图中两实验组可知,东方蜜蜂幼虫死亡时间__________、比例__________;据右图推测,在蜂群中,东方蜜蜂成年工蜂__________。
②研究者欲进一步探究自然状态下两种蜜蜂幼虫的死亡原因,设计实验用携带病毒的狄斯瓦螨感染两种蜜蜂幼虫,与①实验中的__________组进行比较,发现__________,说明东方蜜蜂和西方蜜蜂致死机制相似,即由狄斯瓦螨传播的病毒是蜜蜂幼虫死亡的主要原因。
③经多年的实验跟踪研究,研究者认为,相比西方蜜蜂,东方蜜蜂能更有效地抵抗经狄斯瓦螨传播的病毒,故狄斯瓦螨是导致西方蜜蜂种群密度下降的原因。请根据上述实验解释这种说法的合理性:__________。
(3)东方蜜蜂与狄斯瓦螨的互作模式是长期__________的结果,这种模式限制了西方蜜蜂在入侵地的数量增长。两类蜜蜂数量的减少会影响到植物的种群数量和物种多样性,进而降低当地生态系统的__________。本研究带给你的启示是__________。
中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)可引起人体严重的呼吸系统症状,甚至造成死亡。科研人员为研制针对MERS-CoV的特异性治疗药物进行了系列研究。
(1)MERS-CoV主要通过其表面囊膜的S蛋白与宿主细胞膜受体DPP4结合来感染宿主细胞。如图1所示, S1与DPP4结合后导致S1和S2分离,S2的顶端插入到宿主细胞膜上,通过S2蛋白的__________改变从而将两个膜拉近,发生膜融合过程。MERS-CoV进入宿主细胞后,利用宿主细胞内的_________等为原料合成大分子物质组装成新的病毒,扩散并侵染健康细胞。
(2)RBD是MERS-CoV的 S1上与DPP4结合的部分。科研人员用从康复者体内筛选出的三种抗体甲、乙、丙进行实验,研究它们与RBD的特异性结合能力。另用抗体丁作为对照抗体。实验流程如图2所示,结果如图3。在实验过程中将________作为抗原固定,分别将___________________加入反应体系,然后加入酶标记的抗体(能与待检抗体结合,携带的酶可使底物反应显色),其后加入底物显色,检测相应的吸光值(颜色越深吸光值越高)。该实验中抗体丁可以作为对照抗体的理由是___________。实验结果表明_________________。
(3)研究发现MERS-CoV在感染宿主细胞后,有一种更快速的病毒传播方式。当被感染细胞表面的MERS-CoV囊膜蛋白与健康细胞表面的DPP4结合后,膜发生融合实现MERS-CoV的转移。为了探究三种抗体能否抑制MERS-CoV在被感染细胞和健康细胞之间的传播,科研人员展开研究。请在下表中的空白处填写相应处理内容,完成实验方案。(注:鼠DPP4与人DPP4存在结构和序列上的差异)
组别 | 实验处理 | 实验结果 | ||
实验组 | 抗体甲 | 表达病毒囊膜蛋白的细胞 | ①____________ | 无细胞融合 |
抗体乙 | 部分细胞融合 | |||
抗体丙 | 部分细胞融合 | |||
对照组1 | 不加抗体 | ②____________ | 表达鼠DPP4的细胞 | 无细胞融合 |
对照组2 | 抗体丁 | 表达病毒囊膜蛋白的细胞 | ③____________ | 部分细胞融合 |
对照组3 | ④ _________ | 表达病毒囊膜蛋白的细胞 | 表达人DPP4的细胞 | 部分细胞融合 |
实验结果说明,三种抗体中,甲可以阻断病毒通过细胞融合的途径进行传播,乙和丙效果不明显。
(4)科研人员进一步利用多种方法深入研究了三种抗体与RBD结合的区域,实验结果表明,甲与乙结合 RBD 上不同的区域,甲与丙结合RBD的区域部分重叠。综合以上系列研究结果,研究人员推测将__________两种抗体联合使用会具有更强的抗病毒能力。如果希望用联合抗体治疗中东呼吸综合征患者,还需要进行哪些方面的研究?___________________(写出一个方面即可)。
在栽培某种农作物(2n=42)的过程中,有时会发现单体植株(2n-1),例如有一种单体植株比正常植株缺少一条6号染色体,称为6号单体植株。
(1)6号单体植株的变异类型为____________________,该植株的形成是因为亲代中的一方在减数分裂过程中________________________未分离。
(2)6号单体植株在减数第一次分裂时能形成_________个四分体。如果该植株能够产生数目相等的n型和n-1型配子,则其自交后代(受精卵)的染色体组成类型及比例为_________________。
(3)科研人员利用6号单体植株进行杂交实验,结果如下表所示。
杂交亲本 | 实验结果 |
6号单体(♀)×正常二倍体(♂) | 子代中单体占75%,正常二倍体占25% |
6号单体(♂)×正常二倍体(♀) | 子代中单体占4%,正常二倍体占96% |
①单体♀在减数分裂时,形成的n-1型配子__________(多于、等于、少于)n型配子,这是因为6号染色体往往在减数第一次分裂过程中因无法__________而丢失。
②但因n-1型配子对外界环境敏感,尤其是其中的____________(雌、雄)配子育性很低,所以杂交一与杂交二的结果不一致。
(4)现有该作物的两个品种,甲品种抗病但其他性状较差(抗病基因R位于6号染色体上),乙品种不抗病但其他性状优良,为获得抗病且其他性状优良的品种,理想的育种方案是:以乙品种的6号单体植株为______________(父本、母本)与甲品种杂交,在其后代中选出单体,再连续多代与___________杂交,每次均选择抗病且其他性状优良的单体植株,最后使该单体_____________,在后代中即可挑选出RR型且其他性状优良的新品种。
苏云金芽孢杆菌的CryIAC基因编码一种蛋白质,该蛋白可杀死鳞翅目昆虫。研究者将CryIAC基因转入玉米中,并对玉米抗性进行鉴定和遗传分析。
(1)将从苏云金芽孢杆菌细胞内获取的CrylAC基因与质粒结合构建________,然后用________法导入普通玉米中,获得T0代植株。
(2)对不同株系植株进行PCR检测,结果如下图。1号为________检测结果。将______接种(施放)于不同株系植株,以________占叶片总面积的百分率作为抗虫能力参数,筛选抗虫的阳性植株。
(3)T0代4号植株表现为非抗虫,但PCR检测结果为________,可能的原因是________(选填选项前的符号)。
a.CrylAC基因突变
b.CrylAC基因所在染色体片段缺失
c.CrylAC基因表达效率太低
d.CrylAC基因未导入
(4)将T0代2号植株与普通玉米杂交获得T1代,对T1代进行抗虫鉴定,结果发现抗虫玉米与非抗虫玉米的比值约为3:1。推测导入的CrylAC基因位于____________上,其遗传遵循___________定律。T0代2号玉米自交,子代的性状及分离比为___________。
光合作用是地球上最重要的化学反应,发生在高等植物、藻类和光合细菌中。
(1)地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的____________,在碳(暗)反应中,RuBP羧化酶(R酶)催化CO2与RuBP(C5)结合,生成2分子C3,影响该反应的外部因素,除光照条件外还包括_________________________(写出两个);内部因素包括_____________(写出两个)。
(2)R酶由8个大亚基蛋白(L)和8个小亚基蛋白(S)组成。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成,S由细胞核基因编码并在___________中由核糖体合成后进入叶绿体,在叶绿体的___________中与L组装成有功能的酶。
(3)研究发现,原核生物蓝藻(蓝细菌)R酶的活性高于高等植物,有人设想通过基因工程技术将蓝藻R酶的S、L基因转入高等植物,以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝藻S、L基因转入某高等植物(甲)的叶绿体DNA中,同时去除甲的L基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明,转基因植株中的R酶活性高于未转基因的正常植株。
①由上述实验能否得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测________?请说明理由。______
②基于上述实验,下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括______。
a.蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质
b.蓝藻与甲都以R酶催化CO2的固定
c.蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成
d.在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同