下面是以小鼠为对象进行的研究工作,请分析回答问题。
(1)进行小鼠胚胎工程操作时,首先在光控周期下(光照14h,黑暗10h)饲养成年雌鼠,并注射促进性腺激素,目的是 。然后从雌鼠输卵管中取出卵子,在一定条件下培养成熟;并从雄鼠附睾中取出精子,在一定条件下培养一段时间培养成熟。再在37℃,5%CO2条件下,精卵共同作用4h,移入发育培养液中继续培养。定时在显微镜下观察胚胎的变化,第5天左右以看到胚胎发生收缩,细胞间隙扩大,接着胚胎内部出现裂隙,这是胚胎___ _____期开始的标志。
(2)如果体外受精后,在精核与卵核融合之前,用微型吸管除雄核,再用细胞松弛素B处理(作用类似于用秋水仙素处理植物细胞),处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中的显著优点是 。
(3)如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵细胞中,由重组细胞发育成小鼠丙,则小鼠丙的基因来源于 。
(4)如果将外源基因导入小鼠受精卵,则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中。这种受精卵有的可发育成转基因小鼠,有的却死亡。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因
。
实验小组想利用下列装置测定某植物的光合作用强度,请回答有关问题。
(1)若乙装置为对照组,则其和甲装置的区别应为________。
(2)测定植物的净光合作用强度。
①在甲、乙两装置的烧杯中加入________溶液(NaOH或NaHCO3)。
②将两装置放在适宜的光照下照射1 h,测定红墨水滴的移动距离。
③实验结果:乙装置中红墨水滴向右移动0.5 cm,甲装置中红墨水滴向______移动4 cm。
(3)测定植物的呼吸强度。
①在甲、乙装置的烧杯中加入________溶液(NaOH或NaHCO3)。
②将两装置放在________环境中1小时,温度与(2)中温度相同。
③实验结果:乙装置中红墨水滴向右移动0.1 cm,甲装置中红墨水滴向____移动1.5 cm。
(4)综合分析可知,该植物的实际光合强度为每小时红墨水滴向_____移动_____cm。
下图为白化病(A-a)和色盲(B-b)两种遗传病的家族系谱图。请回答:
(1)写出下列个体可能的基因型:Ⅰ2,Ⅲ9,Ⅲ11。
(2)写出Ⅲ10产生的卵细胞可能的基因型为。
(3)若Ⅲ8与Ⅲ11结婚,生育一个患白化病孩子的概率为,生育一个患白化病但色觉正常孩子的概率为,假设某地区人群中每10000人当中有一个白化病患者,若Ⅲ8与该地一个表现正常的男子结婚,则他们生育一患白化病男孩的概率为。
(4)目前已发现的人类遗传病有数千种,遗传病产生的根本原因是。
阅读材料:
材料1:“温度对唾液淀粉酶活性影响”的实验:将盛有2 mL唾液淀粉酶溶液的试管和盛有2 mL可溶性淀粉溶液的试管编为一组,共四组。在0℃、20℃、37℃和100℃水浴中各放入一组,维持各自的温度5 min。然后,将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中,摇匀后继续放回原来的温度下保温。
材料2:在生物化学反应中,当底物与酶的活性位点形成互补结构时,可催化底物发生变化,如下图Ⅰ所示。酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点,非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,从而抑制酶的活性,如图Ⅱ、Ⅲ所示。
材料3:科研人员通过蛋白质工程来设计改变酶的构想。在研究溶菌酶的过程中,得到了多种突变酶,测得酶50%发生变性时的温度(Tm),部分结果见下表:
酶 |
半胱氨酸(Cys)的位置和数目 |
二硫键数目 |
Tm/℃ |
野生型T0 溶菌酶 |
Cys51,Cys97 |
无 |
41.9 |
突变酶1 |
Cys21,Cys143 |
1 |
52.9 |
突变酶2 |
Cys3,Cys9,Cys21,Cys142,Cys164 |
3 |
65.5 |
(注:Cys上角的数字表示半胱氨酸在肽链的位置)
(1)根据材料1回答下列问题:
①记录实验的起始时间从____________________开始。再每隔1 min,取一滴混合液滴在盛有碘液的点滴板上进行观察,记录每种混合液蓝色消失的时间。通过比较混合液中________(物质)消失所需时间的长短来推知酶的活性。
②温度对酶活性的影响主要体现在两个方面。其一,随温度的升高会使________接触的机会增多,反应速率变快。其二,因为大多数酶是蛋白质,本身随温度升高而发生分子结构(空间结构)的改变,温度升到一定程度,酶将完全失活。这两种作用叠加在一起,使酶促反应在某一温度下最快,这一温度就是该酶的________。
(2)癌症化疗时应用的烷化剂(如二氯甲二乙胺)能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用。此类药品作用于癌细胞分裂周期的间期,它的作用机制与材料2中的图________相符。
(3)从材料3中可以看出溶菌酶热稳定性的提高是通过改变______、_______和_______得以实现的。
如图1为高等植物细胞,图2是细胞的亚显微结构模式图(局部),请据图回答问题(在“[ ]”中填标号,横线上填文字或字母):
(1)图1中[2]的主要成分是________,与其形成有关的细胞器是[ ]________。
(2)太阳能通过图1中结构[ ]________中进行的光合作用后,才能进入生物界。
(3)若该细胞是西瓜的红色果肉细胞,则色素主要存在于[ ]________。若该细胞是洋葱的根尖分生区细胞,则图1中不应该具有的结构是[ ]________。
(4)细胞进行生命活动所需的能量主要由[ ]________供给。
(5)如果用胰蛋白酶处理图2所示细胞表面,则图中________物质的运输将受阻。
(6)动物细胞吸水膨胀后,细胞膜的厚度将变小,这说明______________________。
埃博拉病毒(EBO)呈纤维状, EBO衣壳外有包膜,包膜上有5种蛋白棘突(VP系列蛋白和GP蛋白),其中GP蛋白最为关键,能被宿主细胞强烈识别。EBO结构及基因组如下图所示。目前尚无针对该病毒的特效药或疫苗。
(1)埃博拉病毒(EBO)的遗传物质是,EBO病毒容易变异的原因是。
(2)科研人员利用经EBO免疫后小鼠的细胞与鼠的瘤细胞进行杂交,获得纯净的单一品种抗体,其特点是,可以用此抗体与药物制成“生物导弹”,抗击埃博拉病毒(EBO)。
(3)下图表示转基因技术生产埃博拉病毒蛋白疫苗与重组病毒粒子疫苗的基本过程。
①该技术的目的基因最好选择。
②实验发现,用昆虫细胞替代酵母菌承担辅助重组质粒与重组病毒的共转染,也能收集到目的基因表达的蛋白质,这一现象说明。
③以EBO病毒包膜蛋白作为疫苗比较安全,其原因是。
④重组病毒中须除去腺病毒复制激活基因(E),目的是使重组病毒不能在人体内,提高了疫苗的安全性。