人类糖尿病的发病机理十分复杂,下图是Ⅰ型、Ⅱ型两种糖尿病部分发病机理示意图,请回答:
(1)图中①表示的物质是 。②表示的结构是 。正常情况下,当血糖浓度升高时,结构②活动加强,据图分析,影响②发挥作用的主要物质和结构有ATP、 。
(2)如果图中靶细胞是肝细胞,当血糖浓度降低时,作用于肝脏细胞的激素主要是 。
(3)研究发现某抗原的结构酷似胰岛B细胞膜的某结构,则因该抗原刺激机体后产生的特异性抗体攻击胰岛B细胞而导致的糖尿病属 (填Ⅰ型或Ⅱ型)糖尿病;从免疫学角度分析该疾病属于 病。在临床中 (填Ⅰ型或Ⅱ型)糖尿病不能通过注射胰岛素治疗。
(4)在用15N标记的氨基酸研究①物质合成和分泌的过程时,发现依次出现放射性的细胞器是 。
(5)如果将正常胰岛B细胞分别接种于含有5.6 mmol/L葡萄糖(低糖组)和16.7 mmol/L葡萄糖(高糖组)的培养液中,培养一段时间后进行检测,高糖组释放胰岛素多。此结果说明______________________________________________________。
(6)利用细胞体外培养方法验证胰岛A细胞的分泌物能促进正常胰岛B细胞分泌胰岛素,方案如下:
①用高糖培养液培养胰岛A细胞,一段时间后过滤得到细胞和滤液。
②用含有滤液的培养液培养胰岛B细胞,一段时间后测定培养液中胰岛素的含量。
请指出上述方案的错误:
①________________________________________。
②________________________________________。
Ⅰ.ch1L基因是蓝细菌(蓝藻)DNA上控制叶绿素合成的基因,为研究该基因对叶绿素合成的控制,需要构建并获得缺失ch1L基因的蓝细菌细胞。技术路线如图甲所示,请据图分析回答问题。
(1)与酵母菌相比较,蓝细菌在结构上最主要的特点是_____________,在代谢上最主要的特点是能进行________作用。
(2)①②过程中均使用的工具酶有_________________。
(3)构建重组质粒B在整个操作过程中的目的是__________和___________。
Ⅱ.人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白,制备的抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。如图为抗HCG单克隆抗体制备流程示意图,请分析回答下列问题。
(1)制备单克隆抗体过程中要用到________技术和___________技术。
(2)在细胞内DNA合成一般有两条途径。主要途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸,进而合成DNA,而氨基嘌呤可以阻断此途径。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下,经酶催化合成DNA,而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。
①利用两条DNA合成途径的不同特点配制的HAT培养基含有多种成分,其中添加的_______________成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。
②最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是_______________。
(3)此过程生产的单克隆抗体可以与________特异性结合,从而诊断早孕。
【选修1---生物技术与实践】多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术,该技术的原理是利用DNA的半保留复制,在试管中进行DNA的人工复制(如图,图中黑色长方形是引物)。在很短的时间内将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍,使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体。
(1)DNA的两条链是反向平行的,当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后,DNA聚合酶就能从引物的________(填“3′”或“5′”)端开始延伸DNA链。
(2)PCR利用了DNA的热变性原理解决了打开DNA双链的问题,但又导致了DNA聚合酶失活的新问题。到20世纪80年代,科学家从一种Taq细菌中分离到________的DNA聚合酶,它的发现和应用解决了上述问题。要将Taq细菌从其他普通的微生物中分离出来,可在________条件下培养进行初步筛选,若要进一步纯化Taq细菌,可用_______________的接种方法。
(3)“PCR”与人体内的DNA复制相比有何特殊之处?(至少答出两点)
(4)若进行3次循环,共需加入引物_____种____个。
(5)某样品DNA分子中共含3000个碱基对,碱基数量满足:,若经5次循环,至少需要向试管中加入____个腺嘌呤脱氧核苷酸。(不考虑引物所对应的片段)
人类对遗传的认知逐步深入,并将遗传规律运用于遗传病的指导:
(1)在孟德尔豌豆杂交实验中,纯合的黄色圆粒(YYRR)与绿色皱粒(yyrr)的豌豆杂交得到F1,F1继续自交得到F2,理论上F2表现型不同于亲本类型的个体中纯合子占__________(用分数表示)。进一步研究发现r基因的碱基序列比R基因多了800个碱基对,但r基因编码的蛋白质(无酶活性)比R基因编码的淀粉支酶少了末端61个氨基酸,推测r基因转录的mRNA提前出现_________。
(2)格里菲思用于转化实验的肺炎双球菌中,S型菌有SⅠ、SⅡ、SⅢ等多种类型,且各类型不能通过基因突变相互转化。R型菌是由SⅡ型突变产生。利用加热杀死的SⅢ与R型菌混合培养,出现了S型菌,有人认为S型菌出现是由于R型菌突变产生,但该实验中出现的S型菌全为_________(类型),否定了这种说法。
(3)在沃森和克里克构建的DNA双螺旋结构模型中,用__________体现了DNA分子的多样性,此外,通过_________保证了DNA复制正确进行。
(4)系谱法是进行人类单基因遗传病分析的传统方法。通常系谱图中必须给出的信息包括:__________、__________、亲子关系、世代数以及每一个体在世代中的位置。在系谱图记录无误的情况下,应用系谱法对某些系谱图进行分析时,有时得不到确切结论,因为系谱法是在表现型的水平上进行分析,而且这些系谱图记录的家系中世代数少和后代个数少。因此,为了确定一种单基因遗传病的遗传方式,往往需要得到_______(“一个”、“多个”)具有该遗传病家系的系谱图,并进行合并分析。
某植物是一种雌雄同株的二倍体(2n=20)植物,花的颜色与细胞中的色素有关,当细胞中含有甲物质时呈紫色,含有乙物质时呈红色,无甲和乙时呈白色。与这些色素合成有关的部分酶和基因情况如下表所示(注:显性基因对隐性基因完全显性,生长发育过程中不发生基因突变且在形成配子过程中不发生交叉互换),请回答下列问题:
(1)现有纯合红花植株,请在下图框中画出三对基因在染色体上可能的位置关系。(注:方框内只要画出与上述基因相关的染色体,用竖线表示染色体,黑点表示基因的位点,并标上相应的基因)。
(2)若要验证基因分离定律,应选用基因型为__________的植株与上述纯合红花植株杂交。
(3)若某一基因型为AaBbDd的植株自交,子代所开花的性状及分离比为_________或_________。
(4)已知A基因位于9号染色体的中部,
①若该基因一条单链中(G+T)/(A+C)=2/3,则其互补链中(G+T)/(A+C)= ______。
②若利用限制酶将A基因从一个DNA分子中剪切出来,则剪切之后形成的所有DNA片段较原DNA多出现____个游离的磷酸基团。
如图表示在适宜的CO2浓度等条件下,分别测得的1小时内不同温度对某植物在适宜的光照条件下CO2吸收量(图中实线所示)和黑暗条件下CO2释放量(图中虚线所示)的影响曲线,请据图分析并回答相关问题。
(1)当温度低于20℃,该植物在光照下CO2的吸收量随温度升高而逐渐增加的原因是在此范围内,随温度的升高,________________。
(2)20℃时,1小时内该植物产生有机物比30℃时______(“多”、“少”、“相等”)。
(3)当光照强度减弱,图中A点应______移(“左”、“右”、“不”)。
(4)温度为45℃时,叶肉细胞内产生[H]的细胞结构是____。