Question

（30分）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結合排出體外，是多種動物的抗營養因子，同時，排出的大量磷進入水體易引起水華。

（1）磷元素除了形成植酸外，還可以出現在下列_____________分子或結構中（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生，表明蘆葦與引起水華的藻類關系是_____________。

（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酵液中提取植酸酶的工藝流程。

據圖回答：

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，其差異體現在______________________。

③         提純的植酸酶需做活性條件測定。右圖為測定結果。

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，可將植酸酶基因導入水稻，

培育低植酸轉基因水稻品種。下圖是獲取植酸酶基因的流程。

據圖回答：

①         圖中基因組文庫____________（小于/等于/大于）cDNA文庫。

②         B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除從構建的文庫中分離外，還可以分別利用圖中___________。

和_____________為模板直接進行PCR擴增，該過程中所用酶的顯著特點是_________________________。

（6）已獲得的轉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，并獨立遺傳。

     采用上圖育種過程，需從_______________代開始篩選，經篩選淘汰后，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，經篩選可獲得低植酸抗病性狀穩定的品性。

Answer 1

(1)BCD

(2)競爭關系

（3）營養成分

（4）①I

      ②氨基酸的種類、數量和排列順序不同

      ③溫度（或PH）   單位時間內植酸的降解量（或植酸降解產物的生成量）

（5）①大于

②逆轉錄酶   可以

③DNA    cDNA耐高溫

（6）F₂

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解析:

本題考查物質的元素組成、生物的種間關系、蛋白質、酶、基因工程、遺傳定律的相關知識，涉及的知識點較多，綜合性很強。⑴只有核糖中不含磷元素，ATP（磷酸基團）、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生，表明蘆葦與水華的藻類關系是競爭。（3）植酸易同鐵、鈣等金屬離子或蛋白質結合排出體外，是多種動物的抗營養因子，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成分的利用率。（4）分析圖可知，植酸酶Ⅱ需要經過兩次離心，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，其差異體現在氨基酸的種類、數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間內植酸的降解量或植酸降解量產物的生成量來表示。（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過程需要的酶應該是逆轉錄酶，因為A、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行篩選。目的基因Ⅰ和Ⅱ除從構建的文庫中分離外，還可以分別利用圖中DNA和cDNA為模板直接進行PCR擴增，該過程中所用酶的顯著特點是耐高溫。（6）根據上圖育種過程，所需性狀在F₂代中才開始出現，所以應從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），經篩選淘汰后，在選留的植株中純合體所占的比例是1/9。