豇豆对多种害虫具有抗虫能力,根本原因是豇豆体内具有胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI基因)。科学家将其转移到水稻体内后,却发现效果不理想,主要原因是CpTI蛋白质的积累量不足。经过在体外对CpTI基因进行了修饰后,CpTI蛋白质在水稻中的积累量就得到了提高。修饰和表达过程图3所示:
图3
请根据以上材料,回答下列问题:
(1)CpTI基因是基因工程中的________ ,为减少工作量和盲目性,获以CpTI基因时应尽可能采用人工合成基因的方法,目前主要有两条途径:一是利用mRNA为模板合成所需基因,完成这一过程需要 ________酶和DNA聚合酶等;二是根据已知的蛋白质的氨基酸序列,推测出目的基因结构中的________的核苷酸序列,再通过化学方法合成目的基因。
(2)用化学方法合成的CpTI与豇豆体内的CpTI相比,前者的核苷酸数目________后者的,主要原因是________ 。
(3)“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列之所以能修饰到CpTI上,是由于其基本组成单位是________ ,在①过程中,要使用________酶,②过程称为 ________ 。
(4)检测修饰后的CpTI基因是否表达的最好方法是______ 。
人体内苯丙氨酸的代谢途径如图所示。人群中,有若干种遗传病是由于苯丙氨酸的代谢缺陷所致,例如,苯丙氨酸的代谢产物之一苯丙酮酸在脑中积累可阻碍脑的发育,造成智力低下。请分析:
(1)缺乏哪一种酶可导致病人又“白(白化病)”又“痴”?________。
(2)缺乏哪一种酶可导致病人只“白”不“痴”?_____。
(3)缺乏哪一种酶时,婴儿使用过的尿布留有黑色污迹(尿黑酸)?_____。
(4)出现上述各种代谢缺陷的根本原因是____________________________。
(5)从上述实例中可以证明遗传物质的哪一特点?______________________________。
某种哺乳动物的心脏形状、大小很像人的心脏,有可能成为人体器官移植的重要来源,但会遭到人体的强烈排斥,这主要是因为该动物有一对纯合的基因(AA)能表达GT酶,从而使细胞表面具有一种多糖类物质。人体能够识别该多糖类物质,从而确定该心脏是外来的异种器官。经过科学家多年的努力,目前得到了编码GT酶的一对基因中有一个丧失表达功能的一些新型个体(Aa)。
请回答:
(1)人体对该动物心脏的排斥,是人类_____系统起作用的结果,其本质是人体的_____与该动物的_____相互作用。
(2)上述新型个体能否作为人体器官移植的来源?为什么?
_________________________________________________________________________。
(3)今后用常规的杂交方法能否获得GT酶一对基因都丧失表达功能的个体?说明理由。
____________________________________________________________________________。
某人持续进行中等强度的运动,下图是运动前、运动中和运动后血糖和血液中游离脂肪酸浓度的测定结果。据图分析回答:
(1)运动开始时,血糖下降是由于血糖大量进入细胞,经过______________分解成____________,同时合成______________。
(2)运动过程中,6分钟后血糖保持在相对稳定的状态,主要直接依赖于_____________分解供应。
(3)运动初期,血液中脂肪酸浓度也下降,表明__________________________________。
(4)运动6分钟后,随着运动时间的持续,脂肪酸浓度反而上升,其原因是___________________________________________________________________________。
(16分)下图反应圈示意图是生态系统中碳循环和氮循环的一部分, A、B、C三类微生物参与其中。请选择或填充:
(1)A类细菌(自养型、异养型)生物它进行着(好氧的、厌氧的)________________(合成代谢、分解代谢)。
(2)B类细菌是________________(自养型、异养型)生物,它进行着(好氧的、厌氧的)______________(合成代谢、分解代谢)。
(3)类细菌的活动,造成土壤中氮元素的丧失,降低了土壤肥力。可采取______________的措施抑制这类细菌。
(4)类细菌的活动可以增加土壤肥力,这种作用称之为________________________。
紫草素是紫草细胞的代谢产物,可作为生产治疗烫伤药物的原料。用组织培养技术可以在生物反应器中通过培养紫草细胞生产紫草素。图记录了生物反应器中紫草细胞产量、紫草素产量随培养时间发生的变化。
(1)在生产前,需先加入紫草细胞作为反应器中的“种子”。这些“种子”是应用组织培养技术,将紫草叶肉细胞经过_____而获得的。这项技术的理论基础是___________。
(2)从图中可以看出:反应器中紫草细胞的生长呈现_____规律;影响紫草素产量的因素是_____和_____。
(3)在培养过程中,要不断通入无菌空气并进行搅拌的目的是_____和_____。