材料一:在临床上,将机体不能合成腺苷脱氨酶(ADA)、缺乏正常的免疫能力的患者,称为先天性重症联合免疫缺陷病(SCID)。该病可用“基因疗法”治疗:首先从患者血液中获得T细胞,在绝对无菌环境里用逆转录病毒把ADA基因转入T细胞,再在体外大量繁殖扩增。然后再将约10亿个这种带有正常基因的T细胞输回患者体内,以后每隔1—2个月再输1次,共输7—8次,患者的免疫功能在治疗后显著好转。这一成果,标志着人类在治疗遗传性疾病方面进入了一个全新的阶段。
材料二:番茄果实成熟过程中,某种酶(PG)开始合成并显著增加,促使果实变红变软,但不利于长途运输和长期保鲜。科学家利用反义RNA技术,可有效解决此问题。该技术的核心是,从番茄体细胞中获得指导PG合成的信使RNA,继而以该信使RNA为模板人工合成反义基因并将之导入离体番茄体细胞,经组织培养获得完整植株。新植株在果实发育过程中,反义基因经转录产生的反义RNA与细胞原有mRNA(靶mRNA)互补形成双链RNA,阻止靶mRNA进一步翻译形成PG,从而达到抑制果实成熟的目的。
⑴ 在材料一的基因治疗过程中,用逆转录病毒把ADA基因转入T细胞,逆转录病毒相当于基因工程中的 。在基因治疗过程中获取ADA基因常用方法有: 、 、 。
⑵ 以上两组材料中不仅涉及到了基因工程还涉及到了细胞工程,材料一中T细胞在体外大量繁殖扩增,原理是 ;材料二中离体番茄体细胞经组织培养获得完整植株,原理是 。
为了检测饮用水中是否会有某种细菌,配制如下培养基进行培养:
蛋白胨 |
10 g |
乳糖 |
5 g |
蔗糖 |
5 g |
K2HPO4 |
2 g |
伊红Y |
0.4 g |
美蓝 |
0.065 g |
蒸馏水 |
1000 mL |
将pH调到7.2 |
(1)该培养基所含有的碳源有___________,其功能是____________________。
(2)该培养基所含有的氮源有___________,其功能是____________________。
(3)该培养基除含碳源、氮源外,还有微生物需要的营养物质,是____________________。
(4)该细菌在同化作用上的代谢类型是___________型。
(5)该培养基可用来鉴别哪种细菌______________。
A.霉菌 | B.酵母菌 | C.大肠杆菌 | D.乳酸菌 |
艾滋病病毒(HIV)侵染T淋巴细胞并繁殖新一代病毒的过程示意图如图所示。请回答:
(1)图中①表示病毒正侵染淋巴细胞。进入寄主细胞的是病毒的___________。
(2)遗传学上将过程②称为_______________。
(3)③和④的信息传递过程分别称为______________。
(4)HIV有Ⅰ和Ⅱ两种类型,其中Ⅰ型又有7个亚型。
Ⅰ型的基因组中4个主要基因的变异率最高可达22%。多达100种左右的HIV变异株是目前研制疫苗的主要困难,因此切断传播途径是目前预防艾滋病的唯一行之有效的措施。HIV众多变异类型是_____的结果,这种变异特点与一般生物的不同之处是______________,其原因是____________________。
(5)2010年12月1日是国际第23个______________日。
(6)据最近研究认为,引起“严重急性呼吸系统综合症”(SARS)的病原体可能是_________。它和HIV一样,遗传信息的传递是按照__________的规律进行的(可以用简图表达)。
试回答有关人体代谢的一组问题。
(1)某同学因高考体检而不能吃早餐,若血糖测定表明,他的血糖浓度降低甚微,则其维持血糖动态平衡的来源是____________和___________,血糖正常值应为_______。
(2)体检发现该同学甲状腺功能亢进,他在患病期间肌肉消瘦和乏力,这是因为_______的分解加快,在肌肉细胞内该物质初步分解方式主要是_______,该同学可能还伴随有_______等症状。
(3)该同学治疗期间的饮食应以_____性食物为主。治愈后他饮食未变,但因不经常锻炼身体而逐渐长胖,这表明,在物质代谢过程中,_____可以转变为_____。
(4)该同学三级跳远时,骨骼肌需要的能量主要来源于________这一供能系统;他通过呼吸运动完成,并以________为主要形式运输O2。
(5)某同学早餐食用面包,其消化淀粉的酶由唾液腺、_________腺和_________腺分泌。若他一次性吃糖过多,部分葡萄糖将以_________形式排出,组织细胞内的糖以________形式储存,主要用于__________。
(6)肝、肾患者的血浆蛋白减少过多时,会引起组织水肿;局部淋巴管被丝虫阻塞者,也会发生局部组织性水肿,前者表明__________________,后者则说明组织液通过___________。
(7)正常人血液的pH常在7.35~7.45之间作微小波动;但人体代谢不断产生乳酸、碳酸等酸性物质,果蔬中常含Na2CO3等碱性物质。血液pH维持相对稳定的直接原因是_____________________________。经查,血液中存在H2CO3/NaHCO3这对物质,它们能对剧烈运动产生的乳酸(HL)起pH缓冲作用,试写出缓冲pH的反应式:___________________。事实上,人体内环境总是处于相对稳定状态,这是人体进行正常生命活动的必要条件,这是因为_______________________________________。
糖尿病是一种常见病,且发病率逐年增加,以致西方发达国家把它列为第三号“杀手”,请回答下列问题:
(1)经测定,人和其他哺乳动物胰岛素的氨基酸组成不同,其结果如下:
动物名称 |
猪 |
马 |
牛 |
羊 |
天竹鼠 |
与人的氨基酸差异(个) |
1 |
2 |
2 |
3 |
18 |
请回答:
①人与这几种哺乳动物的胰岛素的氨基酸组成大多数相同,从生物进化角度看,说明__________________________________________________________________________。
②糖尿病人最适宜的代用品是_____的胰岛素药物。
(2)1978年美国科学家利用转基因技术,将人类的胰岛素基因拼接到大肠杆菌DNA中,然后通过大肠杆菌的繁殖,生产出人类胰岛素药物,其操作基本过程如下图1所示:
图1
请回答:
①从分子结构看,细菌中的质粒是一种____________;质粒能随细菌的细胞分裂而增加,质粒这种增殖方式在遗传学上称为______________。
②根据碱基互补配对原则,在DNA连接酶的作用下,将甲与乙拼接起来,请在图中相应位置画出。
(3)现在,许多发达的国家采用基因疗法来治疗糖尿病,其操作过程如图2所示。
图2
请回答:
①图中外源基因由_____提供,受体细胞由_____提供。
②外源基因成功表达的过程为________________________________。
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?______________________________。