美国科学家James E. Rothman、Randy W. Schekman以及德国科学家Thomas C. Südhof,由于发现了囊泡准确转运物质的调控机制,共同获得了2013年诺贝尔生理学或医学奖。细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡形成囊泡,囊泡被分成披网格蛋白小泡、COPI被膜小泡以及COPII被膜小泡三种类型。三种囊泡介导不同途径的运输,分工井井有条,在正确的时间把正确的细胞“货物”运送到正确的目的地。据图回答问题(括号填字母,横线上填文字)
(1)囊泡是一种细胞结构,但由于其结构不固定,因而不能称之为细胞器。图示细胞中,能产生囊泡的结构是 ;“a”表示的大分子物质通过细胞膜的方式与主动运输的区别是 。
(2)如果转运系统受到干扰,则会对有机体产生有害影响,并导致如糖尿病等疾病,糖尿病的产生原因除了可能是胰岛素合成过程(环节)有问题或者胰岛素作用的靶细胞对胰岛素不敏感外,还有可能的原因是 。在胰岛细胞中能发生碱基“A-T”配对的结构或部位是 。
(3)COPI被膜小泡则主要介导蛋白质从( ) 运回( ) 。COPII与结构C的融合体现了生物膜系统在结构上具有___ 。
(4)为了确定参与膜泡运输的基因(sec基因),科学家筛选了两种酵母突变体,这两种突变体与野生型酵母电镜照片差异如下:
酵母突变体 |
与野生型酵母电镜照片的差异 |
sec12基因突变体 |
突变体细胞内内质网特别大 |
sec17基因突变体 |
突变体细胞内,尤其是内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡 |
据此推测,sec12基因编码的蛋白质的功能是与_____________________的形成有关。sec17基因编码的蛋白质的功能是________________________________。
糖尿病是一种常见病,且发病率有逐年上升的趋势。下图是利用基因工程技术生产胰岛素的操作过程示意图,请据图回答:
(1)过程②必需的酶是酶。
(2)能否利用人的皮肤细胞来完成①的过程?,为什么?。
(3)若A中有a个碱基对,其中腺嘌呤有b个,则③④⑤过程连续进行5次,至少需要提供鸟嘌呤个。
(4)在利用AB获得C的过程中,需用切割A和B,再加入
,才可以形成C。
(5)在进行基因工程操作过程中,胰岛素基因必需与运载体——质粒结合后才能进入大肠杆菌体内,并且在细菌内增殖。质粒的化学本质是一种。
(6)不同生物间基因的移植成功,说明生物共用一套。
下图为典型的农作物秸秆利用生态系统,请据图回答问题。
(1)流经此生态系统的总能量是,此生态系统比自然生态系统优越的一个最大的特点是。
(2)菌床和排泄物的杂屑最终回田,如果农作物秸秆不经此过程直接还田,两过程比较,土壤获得的有机物较多的是(填前者或后者),土壤中的有机物不能被植物直接吸收,必需经过的分解,分解产生的可作为农作物光合作用合成有机物的原料。
(3)从图中分析,此生态系统的分解者是。
(4)某人分析此图发现秸秆共进行了三级的分级利用,为能更加充分地利用秸秆中的能量,他认为应该增加利用的级数,您是否赞成他的观点?。为什么?
发酵法生产酒精后的废液(pH4.3)含有大量有机物,可用于培养、获得白地霉菌体,生产高蛋白饲料。培养、制取白地霉菌体的实验过程示意图如下:
请据图分析回答:
(1)实验过程中培养白地霉的培养基是。培养基定量分装前,先调节,分装后用棉塞封瓶口,最后处理。
(2)图中①过程称为,从甲到丁的培养过程是为了。白地霉的代谢类型为。
(3)为确定菌体产量,图中②操作之前,应先称量的质量。过滤后需反复烘干称量,直至,所得菌体干重等于。
在调查某湖水中H细菌指数(1升水中含有的H细菌菌落数)的实验中,先将5升湖水水样浓缩至5毫升,然后各取浓缩水样1毫升,分别涂布到5个培养皿中培养,培养后统计的H细菌菌落数分别是42、38、55、18、12。实验引发出一系列的问题,请回答:
(1)培养基中含有蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了。
(2)配制好的培养基用法灭菌,并在条件下接种。
(3)为了尽快观察到细菌培养的实验结果,应将接种了湖水样品的平板置于中培养,培养的温度设定在37℃。要使该实验所得结果可靠,还应该同时在另一平板上接种作为对照进行实验。
(4)细菌培养产生的单个菌落在生态学中称为。根据上述结果计算,被检水样的H细菌指数为。
(5)在培养H细菌的过程中发现了另一种X细菌,并进行了如下图所示的实验:
从生态学的角度分析,H细菌与X细菌之间的关系是。X细菌周围H
细菌不能生长和繁殖的原因最可能是。
(6)干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白,科学家用基因工程的方法生产干扰素时,用H菌作为,常用的转化方法是,先用处理细胞,使其处于感受态,然后将其与在缓冲液中混合,最后通过的表达,检测干扰素基因是否成功导入。
(7)若X细菌感染特定人群,则X细菌对感染者来说属于免疫学中的____物质,如果X细菌侵入人体细胞内,则彻底消灭这些细菌所涉及的免疫有。
下图A表示某二倍体哺乳动物某器官内连续发生的细胞分裂过程中染色体数目变化曲线,图B、图C为该过程中一个细胞内部分染色体的行为变化的示意图,据图分析回答:
(1)该过程进行的场所是________,图B、图C所示的分裂时期在图A中分别位于过程________。
(2)图B所示细胞中含染色体组数为________,图C所示细胞中染色体数和DNA分子数之比为________。
(3)若该动物的基因型为AaBb(两对基因位于两对同源染色体上),一般情况下,图B细胞移向同一极的基因是________,图C细胞移向同一极的基因是________。
(4)设该动物正常体细胞中核DNA含量为2a,请在答题纸相应位置绘制此过程中核DNA含量的变化曲线。