小鼠的MHC(主要组织相容性复合体)由位于17号染色体上的基因群控制,科学家利用基因群组成为aa的A品系小鼠和基因群组成为bb的B品系小鼠进行了如图所示的杂交实验,并获得了X品系小鼠。请据此图回答:(注:不考虑MHC基因群内各基因通过染色体交叉互换进行基因重组)
(1)小鼠MHC的遗传 (遵循、不遵循)基因的自由组合定律,F1的基因群组成为 。
(2)研究表明,器官移植时受体是否对供体器官发生免疫排斥,只取决于两者的MHC是否完全相同。从F2、F3、……至F20中选出ab小鼠的方法是:将杂交后代小鼠的皮肤移植到A品系小鼠身上,选择 。
(3)F21中X品系小鼠占的比例是 ,获得的X品系小鼠的遗传物质除了MHC基因群外,其它与 品系小鼠的基本一致。若将X品系小鼠的皮肤移植到 品系小鼠时会发生免疫排斥。
(4)已知小鼠对M、N抗原免疫应答由一对等位基因控制,A品系小鼠对M应答,对N不应答;B品系小鼠对M不应答,对N应答;F1对M、N均应答。
①F21小鼠的表现型有 种。
②若X品系小鼠的表现型为 ,则能确定小鼠针对M、N抗原免疫应答的基因属于MHC基因群。
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?______________________________。
某种哺乳动物的心脏形状、大小很像人的心脏,有可能成为人体器官移植的重要来源,但会遭到人体的强烈排斥,这主要是因为该动物有一对纯合的基因(AA)能表达GT酶,从而使细胞表面具有一种多糖类物质。人体能够识别该多糖类物质,从而确定该心脏是外来的异种器官。经过科学家多年的努力,目前得到了编码GT酶的一对基因中有一个丧失表达功能的一些新型个体(Aa)。
请回答:
(1)人体对该动物心脏的排斥,是人类_____系统起作用的结果,其本质是人体的_____与该动物的_____相互作用。
(2)上述新型个体能否作为人体器官移植的来源?为什么?
_________________________________________________________________________。
(3)今后用常规的杂交方法能否获得GT酶一对基因都丧失表达功能的个体?说明理由。
____________________________________________________________________________。
某人持续进行中等强度的运动,下图是运动前、运动中和运动后血糖和血液中游离脂肪酸浓度的测定结果。据图分析回答:
(1)运动开始时,血糖下降是由于血糖大量进入细胞,经过______________分解成____________,同时合成______________。
(2)运动过程中,6分钟后血糖保持在相对稳定的状态,主要直接依赖于_____________分解供应。
(3)运动初期,血液中脂肪酸浓度也下降,表明__________________________________。
(4)运动6分钟后,随着运动时间的持续,脂肪酸浓度反而上升,其原因是___________________________________________________________________________。
(16分)下图反应圈示意图是生态系统中碳循环和氮循环的一部分, A、B、C三类微生物参与其中。请选择或填充:
(1)A类细菌(自养型、异养型)生物它进行着(好氧的、厌氧的)________________(合成代谢、分解代谢)。
(2)B类细菌是________________(自养型、异养型)生物,它进行着(好氧的、厌氧的)______________(合成代谢、分解代谢)。
(3)类细菌的活动,造成土壤中氮元素的丧失,降低了土壤肥力。可采取______________的措施抑制这类细菌。
(4)类细菌的活动可以增加土壤肥力,这种作用称之为________________________。