遗传病是威胁人类健康的一个重要因素。某校生物学习小组开展对当地几种遗传病的调查,请根据调查结果分析回答下列问题:
(1)遗传性乳光牙是一种单基因遗传病,小组同学对一个乳光牙女性患者的家庭成员的情况进行调查后,记录如下:
祖父 |
祖母 |
外祖父 |
外祖母 |
父亲 |
母亲 |
姐姐 |
弟弟 |
女性患者 |
○ |
√ |
√ |
○ |
√ |
√ |
○ |
○ |
√ |
(空格中“√”代表乳光牙患者,“○”代表牙齿正常)
根据上表绘制遗传系谱图。
(2)从遗传方式上看,该病属于______性遗传病,致病基因位于______染色体上。
(3)同学们进一步查阅相关资料得知,遗传性乳光牙是由于正常基因中第45位决定谷氨酰胺的一对碱基发生改变,引起该基因编码的蛋白质合成终止而导致的,已知谷氨酰胺的密码子(CAA、CAG),终止密码子(UAA、UAG、UGA),那么,该基因突变发生的碱基对变化是______,与正常基因控制合成的蛋白质相比,乳光牙致病基因控制合成的蛋白质相对分子质量______(增加/减少/不变),进而使该蛋白质的功能丧失。
(4)调查研究表明,人类的大多数疾病都可能与人类的遗传基因有关,据此有的同学提出:“人类所有的病都是基因病”。 然而,这种观点过于绝对化,人类的疾病并不都是由基因的改变引起的,也可能是______异常或______因素影响造成的。
胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术,可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。
(1)从良种母牛采集的卵母细胞,都需要进行体外培养,其目的是________________________;从良种公牛采集的精子需在___________________________中___________后才能进行受精作用。
(2)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的以维持细胞呼吸外,还需要提供______气体,其作用________________________。
(3)图中过程A称为____________,它在胚胎工程中的意义在于___________________________________
__________________________。
(4)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器,需将目的基因导入牛受精卵,获得转基因母牛后,如果____________________即说明目的基因已经表达。
甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物,甲含有效成分A,乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。回答下列问题:
(1)为了培育该新型药用植物,可取甲和乙的叶片,先用______________酶去除细胞壁,获得具有活力的_________,再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成_________组织,然后经过_________形成完整的杂种植株。这种培育技术优点__________________________________ 。
(2)假设甲与乙有性杂交的后代是不育的,而上述杂种植株是可育的,造成这种差异的原因是_____________________________________________________________________________。上述杂种植株属于多倍体,多倍体是指__________________________________________________________。
(3)这处杂交植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的___________等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。
阅读如下材料:
材料甲:科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵在,得到了体型巨大的“超级小鼠”;科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。
材料乙:T4溶菌酶在温度较高时易失去活性,科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造,使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,在该半胱氨酸与第97为的半胱氨酸之间形成了一个二硫键,提高了T4溶菌酶的耐热性。
材料丙:兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体,科学家兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内,成功产出兔甲的后代,证实了同一物种的胚胎课在不同个体的体内发育。
回答下列问题:
(1)材料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用法。构建基因表达载体常用的工具酶有和。在培育转基因植物是,常用农杆菌转化法,农杆菌的作用是。
(2)材料乙属于工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,制造一种,或对进行改造的技术。在该实例中,引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的序列发生了改变。
(3)材料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到种的、生理状况相同的另一个雌性动物体内,使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中,兔乙称为体,兔甲称为体。
乌鱼能治疗各种痔及湿痹,利大小便。为研究污染物对乌鱼塘中生物的影响,研究小组对某池塘中生物的食性进行分析,如表1。
(1)乌鱼的药用意义体现了生物多样性的价值,它与泥鳅之间存在,所以它们属于两个物种。
(2)根据表1分析,水蚤和泥鳅的关系是。
(3)在整个生长季节,流经各部分能量数值如表2(单位:kJ)。乌鱼从鱼塘获取的能量为kJ。
(4)池塘中两种生物减少可使乌鱼的种群密度上升。
(5)若鱼塘中泥鳅的数量变化如右图所示,则图中d点时该种群的年龄组成接近型,若该种群出生率提高,个体数量的增加(会/不会)大幅超过b点。
(6)该池塘被严重污染后经若干年形成了一片草地,该过程属于演替。
机体的免疫系统对核辐射损伤很敏感,主要表现在核辐射会诱导免疫细胞凋亡。人白细胞介素18(IL18)能促进免疫细胞的增殖和分化,提高机体免疫功能。某科研小组开展了“IL18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用”的研究:
选取若干实验小鼠,随机分成三组:①组无辐射损伤;②组辐射损伤(60Co照射,下同);③组先辐射损伤,1天后注射IL18。14天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养,在培养了0 h、12 h、24 h、48 h后,进行细胞凋亡检测,得到的细胞凋亡相对值如下表:
组别 |
处理方法 |
0 h |
12 h |
24 h |
48 h |
① |
无辐射损伤 |
0.046 |
0.056 |
0.048 |
0.038 |
② |
辐射损伤 |
0.460 |
0.420 |
0.530 |
0.520 |
③ |
辐射损伤+IL18 |
0.239 |
0.265 |
0.279 |
0.269 |
(1)选择脾细胞作为本实验材料,是因为脾脏是机体重要的_____器官。已知IL18是一种淋巴因子,它与____都属于免疫活性物质。
(2)细胞凋亡是由遗传机制决定的_____死亡。从表中可知,细胞凋亡相对值越小,说明发生凋亡的脾细胞数目越____;从_____(组别)可知,IL18能够抑制脾细胞凋亡。
(3)科研小组还设置了第④组实验,方法是先注射IL18,3天后,进行辐射损伤,14天后的实验操作同前三组。与第③组相比,设置第④组的目的是________。
(4)在作物育种中,可用60Co放出的γ射线使作物发生基因突变,从中筛选出优良的变异类型,这种育种方法叫做____育种,其特点是_______(至少答出两点)。