下面是将乙肝病毒控制合成病毒表面主蛋白的基因HBsAg导入巴斯德毕赤酵母菌生产乙肝疫苗的过程及有关资料,请分析回答下列问题。
【资料1】巴斯德毕赤酵母菌是一种甲基营养型酵母菌,能将甲醇作为其唯一碳源,此时AOX1基因受到诱导而表达【5’AOX1和3’AOX1(TT)分别是基因AOX1的启动子和终止子】。
【资料2】巴斯德毕赤酵母菌体内无天然质粒,所以科学家改造出了图1所示的pPIC9K质粒用作载体,其与目的基因形成的重组质粒经酶切后可以与酵母菌染色体发生同源重组,将目的基因整合于染色体中以实现表达。
(1)如果要将HBsAg基因和pPIC9K质粒重组,应该在HBsAg基因两侧的A和B位置接上 、 限制酶识别序列, 这样设计的优点是避免质粒和目的基因自身环化。
(2)酶切获取HBsAg基因后,需用 将其连接到pPIC9K质粒上,形成重组质粒,并将其导入大肠杆菌以获取 。
(3)步骤3中应选用限制酶 来切割重组质粒获得重组DNA,然后将其导入巴斯德毕赤酵母菌细胞。
(4)为了确认巴斯德毕赤酵母菌转化是否成功,在培养基中应该加入卡拉霉素以便筛选,转化后的细胞中是否含有HBsAg基因,可以用 方法进行检测。
(5)转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后,需要向其中加入 以维持其生活,同时诱导HBsAg基因表达。
(6)与大肠杆菌等细菌相比,用巴斯德毕赤酵母菌细胞作为基因工程的受体细胞,其优点是在蛋白质合成后,细胞可以对其进行 并分泌到细胞外,便于提取。
人在安静状态下,血液中一定浓度的CO2对维持呼吸中枢兴奋是必要的。人剧烈运动后,血液中CO2浓度升高,通过如下图所示的调节过程使CO2加速排出。请回答:
(1)人体细胞中CO2产生的场所是,以方式排出细胞。
(2)图中CO2浓度升高时导致呼吸加快,其调节方式为,呼吸中枢位于。兴奋在神经纤维上传导时,膜内局部电流方向与兴奋传导方向(“相同”或“相反”)。
(3)低O2也是调节呼吸的刺激因素。严重肺气肿病人长时间CO2潴留使中枢化学感受器对的刺激作用发生适应,此时低O2对外周化学感受器的刺激成为调节呼吸的主要刺激。
①写出低O2刺激外周化学感受器调节呼吸的反射弧:
(用箭头和文字表示)。
②低O2对中枢的直接作用是抑制,从代谢角度分析原因是。
③严重肺气肿病人常常需要吸氧来缓解症状,吸氧时不能吸入纯氧或氧浓度过高的氧气,原因是。
操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式。下图表示大肠杆菌细胞中组成核糖体的蛋白质(简称RP)的合成及调控过程,图中①和②表示相关的生理过程,mRNA上的RBS是核糖体结合位点。核酶最早是在大肠杆菌发现的,其化学本质是RNA。请回答下列问题:
(1)发生过程①时,场所是_________,启动子是__________识别、结合的部位。
(2)大肠杆菌细胞中RNA的功能有______________(从a~e中选)。
a.作为遗传物质;b.传递遗传信息;c.转运氨基酸;d.构成核糖体;e.催化化学反应。
过程②合成的RP1的多肽有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—组氨酸—谷氨酸—”,若它们的密码子依次为UCG、CAU、CAG,则基因1模板链中决定这三个氨基酸的碱基序列为__________________。
(3)核酶可用于治疗由DNA病毒引起的肝炎,研究表明,核酶通过切断靶RNA(病毒mRNA)特定部位上两个相邻核糖核苷酸之间的___________________来裂解靶RNA,阻止______________,抑制病毒复制。
(4)大豆中有一种成分“染料木黄酮”因能抑制rRNA形成而成为抗癌药物的成分,其抗癌的机理是:该物质能抑制rRNA的形成,使细胞中____________,造成mRNA上的RBS被封闭,导致RP1等合成终止,进而______________________________,抑制癌细胞的生长和增殖。
为研究种植密度较高的玉米田中去叶对单株和群体产量的影响,研究者选取开花后3天的植株进行处理,从顶部去除不同数量叶片, 每隔13天测定穗位叶的叶绿素含量和光合速率(代表单株产量),同时在一定面积的样方中测定群体光合速率(代表群体产量)。结果如图。(备注:穗位叶位于植株中下部,其生长状况直接影响玉米籽粒中有机物的积累量。)
(1)叶绿素分布于组成叶绿体基粒的__________薄膜上,光反应阶段产生的ATP和[H]将直接参与暗反应阶段中__________过程,进而形成有机物。
(2)由图1可知,去叶13天测定时,穗位叶的叶绿素含量随着__________而增大。本实验中, 穗位叶的叶绿素含量始终高于空白对照组的处理为__________。
(3)由图2可知,随顶部去除叶片数量增加,__________的光合速率持续增加,原因可能是穗位叶获得的光照和CO2更充足。已知其他叶片的光合产物能补充穗位叶生长和玉米籽粒发育所需,若去除顶部叶片过多,可导致穗位叶和玉米籽粒的有机物__________降低,使其积累的有机物减少,造成减产。
(4)综合上述结果可推测,种植密度较高的玉米田中适度去除顶部叶片,可使玉米单株光合速率和群体光合速率__________。
(5)为确认穗位叶的光合产物是否向遮光叶片运输而导致减产,可进一步设计实验:对玉米植株顶部2片叶遮光处理;用透明袋包住穗位叶,不影响其正常生长。实验时向包住穗位叶的透明袋中通入__________,其他生长条件适宜,一段时间后检测__________。
藏獒原产于中国青藏高原,是一种高大.凶猛.垂耳的家犬。具有基因B时,皮毛呈黑色;具有基因bb时,皮毛呈褐色;但毛色的形成还受I(i)基因的控制。下图甲表示藏獒毛色的遗传实验,乙表示F1的某组织切片显微图像。请回答下列问题:
(1)从分子水平上分析,控制毛色的基因B与b的本质区别是_________不同。
(2)依据__________可判断出乙图为雌性藏獒组织切片显微图像,与细胞②.③相比较,除细胞形态外,细胞①最明显的特征是具有_________。
(3)正常情况下,细胞①分裂结束后能产生____种类型的子细胞。细胞③的基因组成是_____。
(4)F2中,黑毛藏獒的基因型是______,其中纯合子占的比例为_________。
(5)让F2中的褐毛藏獒与基因型为BbIi的个体进行交配,理论上其后代的表现型及比例是______。
鸣禽是鸟类中最善于鸣叫的一类。鸣禽的鸣唱是在脑中若干功能区(如图甲中字母所示)的控制下,通过鸣管和鸣肌来完成的。请分析回答:
(1)图甲中的HVC等功能区是鸣禽鸣唱反射弧结构中的。该反射的效应器是。
(2)研究发现雄鸟的HVC区体积明显大于雌鸟。为探究这种差异的原因,研究者进行实验,得到图乙所示的结果。
① 此实验以鸟脑为材料,制备装片并染色,然后在显微镜下观察,通过计数神经元的(结构)来统计HVC区神经元的数量。
② 图乙的结果显示,10~15日龄时,雄鸟和雌鸟脑的HVC区神经元的数量差异不大;随日龄增长,雄鸟和雌鸟脑的HVC区神经元数量变化的趋势分别是。
(3)进一步研究发现,雄鸟脑中HVC区体积较大与新生神经元所占比例较高有关,而新生神经元数量的雌雄差异与鸟体中激素有关,这类激素最可能是。为验证这一观点,研究人员做了多组实验,其中一组是选用雌性幼鸟若干只,平均分成两组。在对照组幼鸟皮下植入不含激素的包埋物,实验组的处理是。一段时间后,检测两组鸟脑中HVC区。若,说明上述观点成立。本实验设置对照组的目的包括(填选项前的符号)。
①排除外源激素对实验结果的影响
②排除植入手术对实验结果的影响
③排除包埋物对实验结果的影响
④排除激素浓度对实验结果的影响
⑤减小激素测量误差对实验结果的影响
⑥减小动物个体差异对实验结果的影响
⑦提供正常激素水平动物的数据作为参照