糖尿病是一种常见病,且发病率有逐年增加的趋势,以致西方发达国家把它列为第三号“杀手”。治疗该病的胰岛素过去主要从动物(如猪、牛)中获得。自20世纪70年代遗传工程(又称基因工程)发展起来以后,人们开始采用这种高新技术生产,其操作的基本过程如图所示。
(1)图中基因工程的基本过程可概括为“五步曲” ____________,____________,____________,____________,____________。
(2)图中的质粒存在于细菌细胞内,在基因工程中通常被用作____,从其分子结构可确定它是一种____________。
(3)根据碱基互补配对的规律,在________酶的作用下,把图中甲与乙拼接起来(即重组),若a段与d段的碱基序列分别是AATTC和CTTAA,则b段与c段分别是________________。
(4)细菌进行分裂后,其中被拼接起来的质粒也由一个变成两个,两个变成四个……质粒的这种增加方式在遗传学上称为____。目的基因通过活动(即表达)后,能使细菌产生治疗糖尿病的激素。这是因为基因具有控制____合成的功能,它的过程包括________________。
鸡的羽毛有白色和有色等性状,显性基因l是抑制基因,显性基因C是有色羽基因,隐性基因c是白羽基因,且这两对基因分别位于两对同源染色体上c当I和C同时存
在时,I就抑制了有色羽基因C的作用,使其不能表现为有色羽;当l不存在时,C才发挥
作用,显示有色羽。
(1)现将一种白羽莱杭鸡(IICC)若干只与另一种白羽温德鸡(iicc)若干只作为亲本进行杂交,F,的表现型为_________________,基因型为______________。
(2)让F,雌雄个体互相交配(自交),F2中表现型为白色羽的比例为__________________,其中能够稳定遗传的比例为___________________。
(3)F2中有色羽个体的基因型为_______________,若要判断一只有色羽公鸡是否为纯合子,可以让其与多只________________母鸡交配,结果______________________时,说明这只公鸡为纯合子。请用遗传图解解释上述现象。
酸性磷酸酶(简称ACP)在动、植物和微生物细胞中广泛存在,它是调控磷
代谢的重要酶类。鲫鱼是我国一种养殖的淡水鱼类,但是鲫鱼生活的水体中常常
有金属离子的污染,危害了鲫鱼的生长和繁殖。研究者从鲫鱼内脏中分离纯化得
到一种ACP,研究了金属离子对该酶活性的影响。实验操作如下:
(1)取若干洁净的试管,用蒸馏水清洗以去除自来水中的氯离子,其目的是______ ,各反应体系均加入等量的pH为4.8的缓冲液,其目的是____________,试管中加人不同浓度的Pb2+、Cd2+,Mg2+、Ca2+以及等量的ACP,另取一支试管加入____________作为对照c
(2)在最适温度下保温一段时间后测定酶的活力,得到如图9所示的曲线,从曲线中可以得出的结论是_____________________________________________________,如果酶的活性降低,可能是酶的______________________________改变所致。
人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白,制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。下图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图,请分析回答:
(1)制备单克隆抗体过程中要用到____和技术。
(2)制备单克隆抗体过程中,给小鼠注射的HCG相当于,使小鼠产生分泌相应的淋巴细胞,此过程属于特异性免疫中的免疫。
(3)在细胞内DNA合成一般有两条途径,主途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸,进而合成DNA,而氨基喋呤可以阻断此途径。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下,经酶催化作用合成DNA,而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。
①利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分,其中添加的成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。
②最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是。
(4)此过程生产的单克隆抗体可以与特异性结合,从而诊断早孕。
果蝇是常用的遗传学实验材料,请分析并回答:
(1)摩尔根利用果蝇群体中出现的一只白眼雄性果蝇,设计了如下表所示的一系列
杂交实验。
①从实验一的结果分析,果蝇眼色的遗传符合孟德尔的定律。但实验一F2中眼色的性状表现与相关联。
②摩尔根由此提出以下假设:控制白眼的基因是隐性基因,且位于X染色体上,Y染色体上没有它的等位基因。上表中实验____和(结果)对支持其假设起到关键作用。
③实验证明摩尔根的假设是成立的。若用B、b分别表示控制红眼和白眼的基因,则实验一中F2红眼雌果蝇的基因型是产;欲检测实验一中F1红眼雌果蝇眼色的基因组成,所选用的另一亲本的基因型是,表现型是。
(2)果蝇的正常翅和缺刻翅是一对相对性状,观察缺刻翅果蝇的染色体,如图所示。
果蝇翅形的变异属于染色体变异中的。这一变异有纯合致死效应,在果蝇的群体中没有发现过缺刻翅的雄性果蝇,由此推断控制该性状基因位于染色体上。
(3)上述果蝇遗传实验说明,基因与染色体的关系
是。
研究人员测定了香梨果实从形成到成熟及采收后某些激素含量的动态变化,其结果如下图所示,请分析并回答:
(1)在香梨果实发育初期(花后15天左右)达到高峰,且在果实迅速膨大期间(花后60天左右)含量比值加大的两种激素是,在此过程中(填激素名称)作用也是不可缺少的,说明果实正常发育是____的结果。
(2)香梨果实采收后30天才进入完全成熟阶段,在此过程中乙烯含量的变化说明其主要作用是。
(3)采收后的骤减是果实成熟的必要条件,脱落酸积累可能触发了果实的衰老过程,含量再次升高,可能促使衰老阶段乙烯的大量合成,因此在果实成熟衰老后期调节至较低水平将是延缓香梨果实衰老的关键。