978年美国科学家利用基因工程技术,将人类胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA分子中,然后通过大肠杆菌的繁殖,生产出了人胰岛素,操作过程如图所示:
(1)在上述基因操作中,由①→②过程所用的基因“剪刀”是 ;由③→④过程的实现是通过与①→②过程相同的 切割的结果;由④→⑤过程需要 连成重组DNA分子;由⑥→ ⑦过程是通过细胞的 实现的。
(2)不同生物间基因可以“移植”成功的基础是DNA的 结构。大肠杆菌可以生产出人类的胰岛素,说明它们和人类作用一套 ,大肠杆菌合成人胰岛素的过程可以表示为 。
(3)形成的重组DNA分子是否真正转移到了受体细胞,必须对受体细胞进行检测。
请根据下面实验原理和材料用具,设计实验选择运载体-质粒,探究质粒的抗菌素基因所合成的抗菌类别。
实验原理:作为运载体的质粒,须有标记基因,这一标记基因是抗菌素抗性基因。故凡有抗菌素抗性的细菌,其质粒才可能用作运载体。
材料用具:青霉素、四环素的10万单位溶液、菌种试管、灭菌的含细菌培养基的培养皿、酒精灯、接种环、一次性注射器、蒸馏水、恒温箱。
方法步骤:
第一步:取三个含细菌培养基的培养皿并标1、2、3号,在酒精灯旁,用三支注射器,分别注入1 mL蒸馏水、青霉素、四环素液,并使之分布在整个培养基表面。
第二步:将接种环在酒精灯上燃烧用来灭菌,并在酒精灯火焰旁取种,然后对三个培养皿接种。
第三步:培养。将接种后的三个培养皿放入37℃的恒温箱中培养24 h。
预期结果分析:
①设置1号的目的是 ,出现的现象是 。
②若3号不存活,1、2号存活则 。
③若2号不存活,1、3号存活则 。
果蝇的X和Y染色体有一部分是同源的(图中I片段);
另一部分是非同源的(图中II—1,II—2片段)。请回答下列问题:
(1)果蝇的白眼基因位于右图中的片段。
(2)在一个自然果蝇的种群中,果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上I片段上的一对等位基因控制,刚毛基因(B)对截毛基因(b)为显性。在此种群中,刚毛果蝇比截毛果蝇的数量()
A.多 B.少
C.相等 D.无法判断(3)果蝇的正常细胞中,有四对同源染色体,其中的一对“点状染色体”多一条(称为三体)或少一条(称为单体)都可以正常生活,但性状与正常个体不同,可以挑选出来。点状染色体上的基因突变,形成无眼个体(ee),眼未突变的称为野生型。据此回答下列问题(要求所有现象均用野生和无眼表示,如果有固定比例,要求写出):
①如果将无眼个体与点状染色体单体的野生型果蝇杂交,子一代现象是,将子一代中单体果蝇挑选出来,与无眼果蝇交配,子二代现象是。
②如果将无眼个体与点状染色体三体的野生型纯合果蝇(无基因突变,且能正常减数分裂)杂交,子一代现象是,将一代中三体果蝇挑选出来,与无眼果蝇交配,子二代现象是。
在科学研究中,通常把一个大的课题分解成若干小的子课题来分别进行研究。在“研究环境因素对光合速率的影响”这一研究性课题中,某小组同学进行了如下研究:将某种植物置于CO2和水分充足的环境中,通过实验测得图a所示的结果。
(1)你认为该小组研究的子课题是。
(2)据图a可知,当光照强度小于1时,是限制光合作用速率的因素。
(3)当光照强度为0.5、温度为35℃时,呼吸作用消耗的有机物比光合作用制造的有机物(多、少、相同)
(4)在图a中可得出不同温度下Y的值,如图b所示。Y的含义是。
线虫是所有蠕虫的通称,土壤中的线虫对环境变化敏感,分布广泛,是一种土壤污染程度的指示生物。请回答下列有关问题:
(1)土壤线虫的食性多样,这对促进生态系统两大重要功能,维持土壤生态系统的具有重要意义。其中自由生活的线虫能促进土壤有机物的降解,这些线虫属于生态系统成分中的。
(2)若要调查土壤中线虫的种类和数量,可采用淘洗——过筛——离心的方法分离提取线虫,在解剖镜下观察,对观察到的线虫进行和,如果调查结果显示线虫的种类减少,并且能在极端条件下生存的线虫呈增多趋势,说明被调查的土壤。
(3)图25示某项研究的实验结果,图中Cu50表示每kg干土中添加50mg的Cu,不施加Cu的为对照处理。本项实验探究的问题是。为保证上述实验结果的准确性,实验的每个处理需重复3次,则实验者应设置实验组的样本数为个。通过图中数据分析得出的结论是:
1917年,布里奇斯发现了一种翅膀后端边缘缺刻(缺刻翅)的红眼雌果蝇,并用这种果蝇做了如图23所示的实验:
(1)其它实验证实,控制翅型的基因位于X染色体上,Y染色体上没有。假设缺刻翅是由X染色体上控制翅型的基因发生突变引起的,与正常翅是一对等位基因控制的相对性状。如果缺刻翅由隐性基因控制,则后代中不应该有果蝇出现;如果缺刻翅是由显性基因控制,则后代中应该有果蝇出现。实验结果与上述假设是否相符:。
(2)从果蝇的眼色性状分析,后代雌蝇有两种表现型,说明雌性亲本产生了种类型的配子。理论上讲图23所示的实验,子代应该有种类型。
(3)图23所示的实验,子代的雌雄比例不是1:1,而是2:1,其原因最可能是。
(4)布里奇斯认为“X染色体片段缺失”是导致图23所示实验现象的原因。为证实这一猜测,科研工作者对表现型为的果蝇做了唾腺染色体的检查,显微镜下观察到如图24所示的片段,从而证实了布里奇斯的猜测。
(5)从图23中雌性亲本所产生的配子分析,解释子代中雌性出现缺刻白眼性状的原因:。
一切生命活动都离不开蛋白质,图22示部分细胞结构和多种蛋白质,请回答下列有关问题:
(1)A蛋白参与细胞间的相互粘连,所以在动物细胞工程中常用处理组织碎块,使细胞分散开。
(2)B蛋白与物质跨膜运输有关,如果转运过程需ATP供能,则转运方式称为,若转运过程不消耗ATP,则转运方式称为,能量来自于所转运物质形成的势能。
(3)C蛋白只能与特定分子结合,结合后使蛋白质的发生变化,像“分子开关”一样,引起细胞内一系列变化,是细胞膜完成功能的分子基础。
(4)D蛋白和细胞骨架共同完成细胞内的物质运输,细胞骨架的化学本质是。
(5)E蛋白具有催化功能,因其只能与结合,所以E蛋白的功能具有专一性的特点。
(6)F蛋白的功能是与DNA分子的某一部位结合,以DNA分子的一条链为模板合成RNA分子,F蛋白的名称是。