Question

水稻種子中70％的磷以植酸形式存在，植酸易同鐵、鈣等金屬離子或蛋白質(zhì)結(jié)合排出體外，是多種動物的抗?fàn)I養(yǎng)因子，同時(shí)，排出的大量磷進(jìn)入水體易引起水華。

（1）磷元素除了形成植酸外，還可以出現(xiàn)在下列_____________分子或結(jié)構(gòu)中（多選）。

A．核糖                     B．ATP                 C．核糖體                   D．核膜

（2）種植蘆葦能有效抑制水華的發(fā)生，表明蘆葦與引起水華的藻類關(guān)系是_____________。

（3）植酸酶可降解植酸，在谷物類飼料中添加植酸酶可提高飼料的_____________利用率。

（4）酵母菌中植酸的活性較高。下圖是從不同類型酵母菌的發(fā)酵液中提取植酸酶的工藝流程。

據(jù)圖回答：

①植酸酶________________（Ⅰ/Ⅱ）屬于分泌蛋白。

②若植酸酶Ⅰ和Ⅱ的肽鏈組成不同，其差異體現(xiàn)在______________________。

③提純的植酸酶需做活性條件測定。下圖為測結(jié)果。

圖中的自變量可為_____________________________（答一種）；

因變量可以通過測定______________________來表示。

（5）為從根本上解決水稻中的高植酸問題，可將植酸酶基因?qū)�入水稻，培育低植酸轉(zhuǎn)基因水稻品種。下圖是獲取植酸酶基因的流程。

據(jù)圖回答：

①圖中基因組文庫____________（小于/等于/大于）cDNA文庫。

②B過程需要的酶是______________；A、C過程中_____________（可以/不可以）使用同一種探針篩選含目的基因的菌株。

③目的基因Ⅰ和Ⅱ除從構(gòu)建的文庫中分離外，還可以分別利用圖中________和_________為模板直接進(jìn)行PCR擴(kuò)增，該過程中所用酶的顯著特點(diǎn)是_________。

（6）已獲得的轉(zhuǎn)植酸酶基因水稻品系植酸含量低，但易感病，下圖為選育低植酸抗病水稻品種的過程。圖中兩對相對性形狀分別由兩對基因控制，并獨(dú)立遺傳。

采用上圖育種過程，需從_______________代開始篩選，經(jīng)篩選淘汰后，在選留的植株中低植酸抗病純合體所占的比例是______________。選留植株多代自交，經(jīng)篩選可獲得低植酸抗病性狀穩(wěn)定的品性。

Answer 1

（1）BCD

（2）競爭關(guān)系

（3）營養(yǎng)成分

（4）①I

②氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序不同

③溫度（或PH）   單位時(shí)間內(nèi)植酸的降解量（或植酸降解產(chǎn)物的生成量）

（5）①大于

②逆轉(zhuǎn)錄酶   可以

③DNA    cDNA   耐高溫

（6）F2        1/9

解析：本題考查物質(zhì)的元素組成、生物的種間關(guān)系、蛋白質(zhì)、酶、基因工程、遺傳定律的相關(guān)知識，涉及的知識點(diǎn)較多，綜合性很強(qiáng)。

（1）只有核糖中不含磷元素，ATP（磷酸基團(tuán)）、核糖體（含RNA）、核膜（含磷脂）中均含有磷元素。

（2）蘆葦能抑制水華的發(fā)生，表明蘆葦與水華的藻類關(guān)系是競爭。

（3）植酸易同鐵、鈣等金屬離子或蛋白質(zhì)結(jié)合排出體外，是多種動物的抗?fàn)I養(yǎng)因子，而植酸酶可降解植酸，因此在谷物類飼料中添加植酸酶可提高飼料的營養(yǎng)成分的利用率。

（4）分析圖可知，植酸酶Ⅱ需要經(jīng)過兩次離心，因此植酸酶Ⅰ屬于分泌蛋白。若植酸酶Ⅰ和Ⅱ的肽鏈組成不同，其差異體現(xiàn)在氨基酸的種類、數(shù)量和排列順序的不同。從圖的可看出，自變量可為溫度或pH，因變量可以通過測定單位時(shí)間內(nèi)植酸的降解量或植酸降解量產(chǎn)物的生成量來表示。

（5）分析獲取植酸酶基因的流程圖可知，圖中基因組文庫大于cDNA文庫。B過程需要的酶應(yīng)該是逆轉(zhuǎn)錄酶，因?yàn)锳、C過程都能獲得含目的基因的菌株，所以可以使用同一種探針進(jìn)行篩選。目的基因Ⅰ和Ⅱ除從構(gòu)建的文庫中分離外，還可以分別利用圖中DNA和cDNA為模板直接進(jìn)行PCR擴(kuò)增，該過程中所用酶的顯著特點(diǎn)是耐高溫。

（6）根據(jù)上圖育種過程，所需性狀在F2代中才開始出現(xiàn)，所以應(yīng)從F2代開始篩選。從圖中可以看出，低植酸抗病是雙顯性（在F2中占9/16），經(jīng)篩選淘汰后，在選留的植株中純合體所占的比例是1/9。