用来治疗糖尿病的胰岛素,过去主要靠从动物体器官、组织中提取,但因受原料限制,无法推广。现在,可以用发酵工程的方法来生产胰岛素。若用大肠杆菌发酵来生产胰岛素,并结合基因工程,写出其生产过程:
(1)构建转入人胰岛素基因的工程菌。
①提取目的基因:用胰岛素基因探针从人的胰岛细胞中获取 ,再用 法制备人的胰岛细胞目的基因。
②目的基因与运载体结合:从大肠杆菌的细胞中提取 ,并用 酶切割质粒,使其露出 。用同一种酶切割目的基因使其产生相同的 ,再将目的基因插人质粒切口处,加入适量的 酶,这样就形成了一个 和 的重组DNA。
③将目的基因导人受体细胞:将大肠杆菌用 处理,以增大 的通透性,让重组DNA进人大肠杆菌体内。
④目的基因的检测和表达:在用一定的方法检测出目的基因已导人大肠杆菌细胞内,并 后,再对该种大肠杆菌扩大培养。
(2)发酵生产。如图为发酵罐,回答:(括号中填数字,如[1])
①配制适合大肠杆菌的培养基,调整 ,然后对培养基进行 处理并装入发酵罐,将上述大肠杆菌接种于发酵罐发酵
②若经检测若发现放料口排出的旧培养基中微生物细胞形态多样,甚至出现畸形,则此时微生物的生长处于 期,加料口[ ]添加新培养基的速度应该适当 ,并从[ ]以适当速度通入
③若该装置阶段发酵的目的是为扩大培养生产酵母菌菌种,则应尽可能延长 期,采取的主要措施为:加料口放料的速度都 ,通人的无菌空气成分中应 ,搅拌的速度适当
④影响发酵过程中温度变化的因素是
⑤发酵过程中pH变化的原因是
⑥搅拌器搅拌的作用是
(3)发酵完毕后,从培养基中 并 胰岛素,经过一定的加工成为药用胰岛素,经 合格后,可投入使用。
(15分)某班同学用新鲜苹果榨取果汁并制作果酒,其简要流程如下:
(1)实验过程中,该小组同学发现榨取的果汁非常浑浊,解决的方法是_______________。
(2)分离酵母菌应使用________培养基,固定化酵母细胞常采用____________法,若想使这些酵母细胞能反复使用,实验过程中一定要注意________________________。
(3)在酸性条件下,可用______________________来检测发酵产物中是否有酒精产生。若想进一步检测所得果酒中酵母菌的密度,可采用_________________________法。
(4)发酵完成后,该班同学制作的果酒品质非常好。为了方便后续年级以后使用,可将菌液______________保存。
(5)另一个班的同学用葡萄制做的果酒酒味醇正,放置一段时间后,发现果酒带有明显的酸味,请分析出现酸味的原因。
当今全球出现的诸多环境问题与生态系统稳定性遭到破坏有关。
(1)生物多样性的价值包含直接价值、、和三个价值。其中,湿地生态系统能够净化污水,调节气候,体现生物多样性的价值。
(2)下表是五个种群在一个相对稳定的水域生态系统中所含有的总能量和含高残留污染物X的平均浓度。已知水中X的含量为0.003mg/L,请分析说明:
项目 |
甲 |
乙 |
丙 |
丁 |
戊 |
能量(kJ) |
1.6×109 |
1.2×109 |
1.1×108 |
9.9×107 |
2.9×107 |
X含量(mg/L) |
0.037 |
0.036 |
0. 35 |
0.39 |
3.40 |
①处于本生态系统第一营养级的种群有。
②若每一种生物都可被相邻的下一个营养级的生物捕食,请你绘出该生态系统最可能的食物网。
(3)图为牡丹江镜泊湖生态系统参与碳循环的示意图, 甲、乙、丙、丁代表生态系统的4种成分,图中以CO2形式流动的是(填序号),①的生理作用主要是,该生态系统中丙成分的作用是。
科学家在研究果蝇时,发现果蝇的眼色中有红色、褐色、白色三种表现型,身色有灰身、黑身两种表现型。
(1)果蝇是XY型性别决定的生物,体细胞中染色体数为2N=8条。如果对果蝇的基因组进行测序,需要测量条染色体。
(2)若假设控制果蝇眼色A(a)与身色B(b)基因位于在两对常染色体上。有人将两只果蝇杂交,获得了l00个体。其表现型为37只灰身褐色眼;l9只灰身白眼;l8只灰身红眼;l3只黑身褐色眼;7只黑身红眼;6只黑身白眼。则两个亲本的基因型是。如果该人进行的杂交实验果蝇所产白眼果蝇胚胎致死,则理论上亲代两只果蝇杂交后代的表现型及比例为。
(3)若控制眼色的基因由两对位于常染色体上的等位基因控制(遵循基因的自由组合定律),其中C_DD为红眼,C_Dd为褐色眼,其它基因型均表现白眼,现有CcDd两只雌雄果蝇杂交,所产生F1代果蝇的表现型及比例为,若再让F1代中褐色眼的个体自由交配,则子代的表现型及比例为。
(4)若已知灰身是位于X染色体上显性性状,有人进行实验让纯合灰身雌果蝇和黑身雄果蝇杂交,F1雌雄果蝇相互交配得F2,再让F2代雌雄果蝇相互交配得F3,则F3代中雄性果蝇的表现型及比例。
回答下列问题
(1)下图1是测量神经纤维膜内外电位的装置,图2是测得的电位变化。回答:
①图1状态测得的电位相当于图2中的区段的电位,此电位称为。若该神经纤维接受突触前膜释放的抑制性递质,则图1的指针有何变化(填向左、向右、不变)。
②图2中由于受到刺激时,Na+内流引起的是区段的变化。
(2)下图表示内环境与细胞间的一种信息传递方式(含氮类激素的作用机理示意图)。请分析回答:
①图中受体的化学本质是;激素A能作用于靶细胞,而激素B则不能起作用,其根本原因是。
②如果图示靶细胞为垂体细胞,其产生的“生理反应”为产生促性腺激素,则激素A为。
③如果图示靶细胞为肝细胞,胰高血糖素与受体结合后引起的“生理反应”是
④如果图示靶细胞为甲状腺细胞,则该靶细胞分泌的激素的化学本质是
根据图回答某植物光合作用强度与呼吸作用强度之间的关系问题:
甲乙
Ⅰ:甲图A光合作用与呼吸作用强度关系是_____。能导致该植物叶肉细胞内有机物的质量增加的图是____________。
Ⅱ:乙图为高等绿色植物光合作用过程图解,请据图回答下列问题:
①是_______________结构,其上分布着_________________能完成对光能的吸收等。②是氧气,可参与________呼吸_________阶段。
Ⅲ:科学家通过对绿色植物转换CO2的研究中知道:①在一定浓度范围内,绿色植物对外界CO2的转换为定值(实际光合作用消耗的CO2量=外界CO2量×转换率+呼吸作用CO2释放量);②绿色植物光合作用利用的CO2来自于外界与呼吸作用两方面。已测得呼吸作用释放CO2为0.6umol/h,现用红外测量仪在恒温不同光照下测得如下的数据,实际光合量用葡萄糖表示。
外界CO2浓度(μmol/h) 实际光合量(μmol/h) |
1.2 |
2.4 |
3.6 |
4.8 |
|
光照强度(klx) |
1 |
0.1[ |
0.1 |
0.1[ |
0.1 |
2 |
0.27 |
0.44 |
0.61 |
0.78 |
从表中数据的对比可知影响光合作用的因素有。当光照强度为2klx,当实际光合量0.44μmol/h时,植物从外界吸收CO2为μmol/h,植物对外界CO2转换率为。若外界CO2浓度为6.0μmol/h,则该条件下绿色植物的实际光合量为μmol/h。