(2009江苏金坛调研)阅读有关生物膜结构探索历程的资料,回答相关问题:
资料1:1985年Overton在研究各种未受精卵细胞的透性时,发现脂溶性物质容易透过细胞膜,不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难。
资料2:20世纪初,科学家们第一次将细胞膜从某种细胞中分离出来,化学分析表明,它们的主要成分是磷脂和蛋白质。
资料3:1925年科学家用丙酮从某种细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积恰为细胞表面积的2倍。
资料4:19世纪30年代初,科学家通过实验发现细胞膜不可能是单纯磷脂分子构成,再通过实验进一步发现可能还有蛋白质,于是提出在磷脂双分子层内外两侧都有蛋白质分子覆盖的假说。
资料5:1959年,罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的“暗—亮—暗”的三层结构。按照“三明治”模型,科学家经过计算认为生物膜至少厚约15~20 nm。但电镜照片中,实际测得细胞膜的厚度为7~10 nm。
资料6:1970年,科学家用荧光标记的小鼠细胞和人细胞等做了一系列相关融合实验。
(1)仅通过对资料1的分析,你能对膜结构提出什么样的假说?____________________。
(2)资料2、3中要获得纯净的细胞膜,最好选择哺乳动物的哪一类细胞?____________________。试简述理由:____________________。
(3)从资料3的实验结果可以得出什么结论?____________________。
(4)资料4、5中,通过比较分析生物膜的计算厚度和实测厚度,科学家对膜结构模型提出了什么样的假说?____________________。
(5)资料6中,科学家最早是用红色荧光染料标记人细胞的膜蛋白,用绿色荧光染料标记小鼠细胞的膜蛋白,进行融合实验。刚融合时,融合细胞一半发绿色荧光,另一半发红色荧光。在37 ℃下经过40 min,两种颜色的荧光均匀分布,这一实验现象表明___________________。
(6)1972年,桑格和尼克森综合以上实验,并在新的观察和实验证据基础上,提出了大多数人所接受的____________________模型。
请分析回答有关蛋白质合成问题:
蛋白质分选是蛋白质依靠自身信号序列,从起始合成部位定向转运到其功能发挥部位的过程。下图甲示意人体某种分泌蛋白的分选途径,图乙示意人体某种线粒体蛋白的分选途径。
(1)[A]标注的细胞结构是;[C]标注的细胞结构是;[D]标注的细胞结构是。
(2)[B]结构的功能是;参与[⑦]过程的酶是。
(3)在过程[③]和[④]中,运输分泌蛋白的结构是;人体体细胞中,具有双层膜的结构(细胞器)是 。
(4)与图乙所示蛋白质分选途径相比,图甲中信号序列定向功能发挥与翻译的时间顺序特点是。
(5)尽管都有信号序列的存在,但是图甲和图乙中的蛋白质分选方向却不同。其主要原因是。
(6)由图可知,蛋白质分选的物质基础包括信号序列和,这也是细胞内或细胞间进行的分子基础。
(7)如果某分泌蛋白由3条多肽链共300个氨基酸组成,则控制该分泌蛋白的基因完成一次表达过程至少生成个水分子。
回答下列有关生物工程的问题。(10)
Ⅰ、生物工程是改造生物的结构与功能的主要手段。生物工程的四个主要领域并不是各自独立的,而是相互联系、相互渗透的。它们之间的关系示意如下图:
(1)人类最早运用的生物工程技术是。图中编号①指的是。请列出图中编号②工程在生产生活实践中的两个应用实例。
(2)筛选抗癌药物经常要运用技术。单克隆抗体的生产过程利用了生物工程中的
技术。
Ⅱ、生物工程中的核心技术是基因工程。下图是利用基因工程方法生产人生长激素的示意图。根据下图回答问题(限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ切割形成的末端均不相同):
(3)过程②必需的酶是__________________酶,过程④必需的酶是_________________酶。
(4)为了使目的基因和质粒B定向连接并且有利于受体细胞的筛选,酶1是___________。
(5)如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ同时对重组质粒C进行切割,假设同时只有任意两个位点被切断且每次机会相等,则形成含有完整四环素抗性基因的DNA片段的概率是____________。
(6)作为受体的大肠杆菌细胞内,应不含__________________基因,以利于筛选出含重组载体的受体菌。
分析有关人体代谢及其调节的资料,回答问题。
说明:图乙中①为甲图中的物质d;P为RNA 聚合酶;PB为图甲中d物质的运输蛋白
(1)图甲中1~5为神经细胞,神经细胞间存在突触结构(如右图),关于突触下列描述正确的是。(多选)
A.神经兴奋从A细胞向B细胞传导 |
B.神经兴奋从B细胞向A细胞传导 |
C.神经兴奋从B细胞向C细胞传导 |
D.神经兴奋从C细胞向B细胞传导 |
E.C的物质通过通道a进入d中引起动作电位
F.d中的物质能与结构b结合从而影响结构a对Na+离子的通过
(2)图甲是人体遇到寒冷环境的调节过程。其中物质a是。
(3)在体温调节中与物质d有协同关系的激素是。该激素还可以参与内环境中
(至少两点)等的调节。
(4)人的体温调节中,维持体温恒定的热量主要于(填生理作用),该生理作用产生的能量还用于的合成。
(5)由乙图可知,d物质的受体在___________,其直接调节的是_________过程,最终产生的生物效应是______________________________。
分析有关遗传病的资料,回答问题。
Ⅰ下图表示乙醇进入人体内的代谢途径,若人体内缺乏酶1,喝酒脸色基本不变但易醉,称为“白脸人”;缺乏酶2,喝酒后乙醛积累刺激血管引起脸红,称为“红脸人”;若上述两种酶都有,则乙醇能彻底氧化分解,就基本不会喝醉。
(1)图示的乙醇代谢途径,符合1941年科学家对粗糙脉胞菌的研究中提出的学说,也说明基因可以通过_____________________________从而控制性状。
(2)据图分析,“白脸人”的基因型有______种;红脸人的基因型有,一对喝酒“红脸”夫妇所生的三个子女中,两个儿子表现为一个喝酒“不醉”和一个喝酒“白脸”,则他们女儿也是喝酒“不醉”的概率是_____________。
Ⅱ.右图是部分同学采用遗传系谱分析的方法记录了某家族成员的遗传性状出现的情况。(甲病,设显性基因为A;乙病,设显性基因为B。)
(3)甲病致病基因位于_________染色体上,属_________性遗传病。
(4)Ⅱ-3、Ⅱ-8两者都不含乙病致病基因。若Ⅲ-10与一正常男子婚配,子女同时患两种病的概率为_________。
回答下列有关微生物的问题。
Ⅰ.苯酚(C6H5OH)是广泛存在于化工行业废水中的一种污染物。为了分离和纯化高效分解苯酚的细菌,科研人员进行了如下图所示的实验。
(1)该实验中步骤②使用了LB培养基,其主要成分是胰蛋白胨、酵母提取物和氯化钠,请推测步骤②的目的是。
(2)该实验步骤③中的培养基成分的与LB最大区别是以苯酚作为唯一的________。
(3)在接种过程中需要严格保证无菌操作,请举出两例、。
(4)步骤④的目的是_____________________。
Ⅱ.某种链球菌能引起人的咽喉感染,研究人员欲测试一种新抗生素(P)对该种链球菌的杀菌效果。将此链球菌分别接种在三个培养皿中,在2号培养皿中放入一片浸过抗生素(P)的滤纸圆片,在3号培养皿中放入没有浸抗生素的滤纸圆片,如下图所示。
(5)三个培养皿中,实验项是____________________,对照项是________________________;
判断实验项的理由是____________________________________________________________。
(6)培养皿3中的小圆片在放置前需做处理,具体步骤是:_________________________。