请回答下列有关温度与酶活性的问题:
(1)温度对唾液淀粉酶活性影响的实验:
将盛有2mL唾液淀粉酶溶液的试管和盛有2mL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5min。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。
把 的时间作为本实验的起始时间记录下来。再每隔一分钟,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 消失所需时间的长短来推知酶的活性。预计 温度下混合液因其中的酶失去活性蓝色不会消失。
(2)科研人员通过蛋白质工程来设计改变酶的构象。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T4溶菌酶 |
Cys51,Cys97 |
无 |
41.9 |
突变酶C |
Cys21,Cys143 |
1 |
52.9 |
突变酶F |
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)
溶菌酶热稳定性的提高,是通过改变 和增加 得以实现的。从热稳定性高的酶的氨基酸序列出发,利用 方法获得目的基因,通过基因工程的手段,可以生产自然界中不存在的蛋白质。
(10分)下图表示人体代谢中物质的转变和血糖调节的途径。其中①~⑤表示生理过程,⑥~⑩表示调节途径,A、B分别代表人体中某个器官。请据图回答下列问题:
(1)血糖的稳定对人体的健康有着重要作用。血糖的主要功能是;若途径⑧作用于①生理过程,则A分泌的激素是;血糖调节的主要途径是(用序号按调节途径顺序表示);图中参与维持血糖平衡的器官除下丘脑外还包括(填名称)。
(2)当血糖浓度升高,A分泌与组织细胞表面的结合,改变细胞的代谢,促进组织细胞,从而降低血糖浓度。
(3)剧烈运动后肌肉感到酸痛是肌糖元分解产生乳酸在肌肉组织中积累的结果。酸痛的感觉中枢位于,⑤过程的生理意义是和。
(10分)下列是某种雌激素分泌及作用机制模式图。请结合所学知识及图中有关信息,回答问题。
(1)结构A是,结构C是;结构ABC中具有神经传导和激素分泌双重功能的是(用图中字母表示)。物质b是,物质e是;
(2)过程①通过的方式是,细胞质受体、核受体与细胞膜上受体的物质属性及功能相似,因此细胞质和细胞核受体的物质成分应是,导致细胞质受体与核受体差异的直接原因是。
(3)②是过程,若将物质e导入其他高等动物细胞中,结果高等动物细胞中也能合成相同物质f,这一现象说明。
下列是有关动物细胞培养技术的应用,请回答相关问题:
(1)要进行动物细胞培养首先必须获得细胞悬浮液,动物细胞培养液中通常含有无机盐、维生素、氨基酸、葡萄糖和__________等。
(2)制备单克隆抗体的基础是动物细胞培养技术,单克隆抗体技术是将在体外培养条件下能__________的小鼠骨髓瘤细胞与某一种__________融合,筛选出能产生特定抗体的融合细胞,再大量培养,获得单克隆抗体。单克隆抗体与常规抗体相比,具有____________________的特点。
(3)应用动物细胞培养技术也可以用于检测能引起染色体变异的有毒物质。现有一种化学物质,不能确定其是否有毒性,请利用动物细胞培养技术设计一个实验来进行研究。实验及用具:略
实验步骤:
①取幼龄动物的胚胎,剪碎后用胰蛋白酶处理,得到__________的胚胎细胞;
②配制动物细胞悬浮液;
③___________________________________;
④___________________________________;
将A、B两个培养瓶放入动物细胞培养箱中培养一段时间;
⑤分别从A、B培养瓶中取出细胞用龙胆紫溶液染色,制作临时装片,在显微镜下观察________________________________________。
预测实验结果,得出实验结论(略)
苏云金杆菌合成的伴孢晶体蛋白经昆虫肠液消化后成毒性肽,可导致昆虫死亡。1993年,我国农科院成功地将苏云金杆菌伴孢晶体蛋白质基因转移到了棉花细胞内,培育出了转基因抗虫棉。
(1)转基因抗虫棉细胞中的抗虫基因通常采用________的方法获得。
(2)如果下图中的标记基因是质粒(作运载体)中唯一的标记基因,那么目的基因不能插入的位点是图中的____处。(用图中的字母填写)
(3)要使运载体与抗虫基因连接,首先应使用________进行切割。假如运载体被切割后,得到的分子末端序列为,则能与该运载体连接的抗虫基因分子末端是________。采用__________将运载体与抗虫基因连接,连接后得到的DNA分子称为__________。
(4)将连接得到的DNA分子导入土壤农杆菌,然后用该菌去感染棉花细胞,利用__________的表达来检测目的基因已经成功导入。再利用__________技术将受体细胞诱导成具有抗虫能力的棉花小植株。
(5)基因工程成功的标志是__________的成功表达。
如图表示的是生态系统中的氮循环示意图。
(1)大气中的氮主要通过①过程中的________进入生物群落。若要从土壤中分离出圆褐固氮菌,需要选用的土壤取自于____(表层、中层、底层)。
(2)实现图中③过程的生物,是否属于固氮微生物?____;植物从土壤中吸收的硝酸盐主要以________方式进入细胞内部。如果土壤板结或长期水淹,陆生植物通过该过程吸收的氮素____(能、不能)满足其生理需要。此种情况下,____(填标号)代表的生理过程会增强。
(3)鸡粪发酵除臭是________(生物名称)的作用。在图中标号____所示的过程能反映除臭的生理过程。