Question

（30分）水稻种子中70％的磷以植酸形式存在。植酸易同铁、钙等金属离子或蛋白质结合排出体外，是多种动物的抗营养因子，同时，排出的大量磷进入水体易引起水华。

（1）磷元素除了形成植酸外，还可以出现在下列_____________分子或结构中（多选）。

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

（2）种植芦苇能有效抑制水华的发生，表明芦苇与引起水华的藻类关系是_____________。

（3）植酸酶可降解植酸，在谷物类饲料中添加植酸酶可提高饲料的_____________  利用率。

（4）酵母菌中植酸的活性较高。下图是从不同类型酵母菌的发酵液中提取植酸酶的工艺流程。

 

 

 

 

 

 

据图回答：

①植酸酶________________（Ⅰ/Ⅱ）属于分泌蛋白。

②若植酸酶Ⅰ和Ⅱ的肽链组成不同，其差异体现在______________________。

③提纯的植酸酶需做活性条件测定。右图为测定结果。

图中的自变量可为____________________________(答一种)；因变量可以通过测定______________________来表示。

（5）为从根本上解决水稻中的高植酸问题，可将植酸酶基因导入水稻，培育低植酸转基因水稻品种。下图是获取植酸酶基因的流程。

 

 

 

 

 

据图回答：

①图中基因组文库____________（小于/等于/大于）cDNA文库。

②B过程需要的酶是______________；A、C过程中_____________（可以/不可以）使用同一种探针筛选含目的基因的菌株。

③目的基因Ⅰ和Ⅱ除从构建的文库中分离外，还可以分别利用图中___________和_____________为模板直接进行PCR扩增，该过程中所用酶的显著特点是_________________________。

（6）已获得的转植酸酶基因水稻品系植酸含量低，但易感病，下图为选育低植酸抗病水稻品种的过程。图中两对相对性形状分别由两对基因控制，并独立遗传。

 

 

 

 

 

 

 

 

采用上图育种过程，需从_______________代开始筛选，经筛选淘汰后，在选留的植株中低植酸抗病纯合体所占的比例是______________。选留植株多代自交，经筛选可获得低植酸抗病性状稳定的品性。

Answer 1

（1）BCD

（2）竞争关系

（3）营养成分

（4）①I

     ②氨基酸的种类、数量和排列顺序不同

     ③温度（或PH）   单位时间内植酸的降解量（或植酸降解产物的生成量）

（5）①大于

②逆转录酶   可以

③DNA    cDNA耐高温

（6）F₂      1/9

解析：本题考查物质的元素组成、生物的种间关系、蛋白质、酶、基因工程、遗传定律的相关知识，涉及的知识点较多，综合性很强。

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

（2）芦苇能抑制水华的发生，表明芦苇与水华的藻类关系是竞争。

（3）植酸易同铁、钙等金属离子或蛋白质结合排出体外，是多种动物的抗营养因子，而植酸酶可降解植酸，因此在谷物类饲料中添加植酸酶可提高饲料的营养成分的利用率。

（4）分析图可知，植酸酶Ⅱ需要经过两次离心，因此植酸酶Ⅰ属于分泌蛋白。若植酸酶Ⅰ和Ⅱ的肽链组成不同，其差异体现在氨基酸的种类、数量和排列顺序的不同。从图的可看出，自变量可为温度或pH，因变量可以通过测定单位时间内植酸的降解量或植酸降解量产物的生成量来表示。

（5）分析获取植酸酶基因的流程图可知，图中基因组文库大于cDNA文库。B过程需要的酶应该是逆转录酶，因为A、C过程都能获得含目的基因的菌株，所以可以使用同一种探针进行筛选。目的基因Ⅰ和Ⅱ除从构建的文库中分离外，还可以分别利用图中DNA和cDNA为模板直接进行PCR扩增，该过程中所用酶的显著特点是耐高温。

（6）根据上图育种过程，所需性状在F₂代中才开始出现，所以应从F₂代开始筛选。从图中可以看出，低植酸抗病是双显性（在F₂中占9/16），经筛选淘汰后，在选留的植株中纯合体所占的比例是1/9。