I.蛋白质工程被称为第二代基因工程,目前已成为研究蛋白质结构和功能的重要手段。如图为蛋白工程的流程图(自右向左),请据图回答以下问题:(1)与基因工程相比较,蛋白质工程产物具备的特点是:____________________。
(2)图中的步骤①和②分别为______________、分子设计。
(3)由图可知,要改造蛋白质结构,最终是通过改造基因来实现的。请说明原因:____________。
(4)从以上流程图可以看出,蛋白质工程是以________为基础并延伸出来的包含多学科的综合科技工程领域,
II.生物技术的迅猛发展挑战了原有的社会伦理道德秩序,引起了激烈的争论。
(1)支持者认为,克隆人是一项科学研究,应当有它内在的发展规律,允许有一定的发展。反对者则认为,克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念,克隆人是在人为地制造_______________________都不健全的人。
(2)在针对克隆技术的争论中,我国政府态度明确,及时立法,规范了克隆技术的应用。我国明确禁止生殖性克隆性,一再重申四不原则:不赞成、不允许、不支持、___________任何生殖性克隆人的实验。
(3)设计试管婴儿与试管婴儿在技术手段上的区别是_____,前者的生殖方式上是______
(13 分)玉米是雌雄同株异花植物,有宽叶和窄叶,抗病和不抗病等性状。已知宽叶(A)对窄叶(a)为显性,且在玉米苗期便能识别。根据生产实践获知,杂交种(Aa)所结果实在数目和粒重上都表现为高产,分别比显性和隐性品种产量高12%、20%。某农场在培育玉米杂交种时,将纯种宽叶玉米和纯种窄叶玉米进行了间行均匀种植,但由于错过了人工授粉的时机,结果导致大面积自然授粉[同株异花授粉(自交)与品种间异株异花授粉(杂交)]。根据上述信息回答下列问题:
(1)按照上述栽种方式,两个品种玉米授粉方式共计有种。F1植株的基因型是。
(2)如果用上述自然授粉收获的种子用于第二年种植,预计收成将比单独种植杂交种减少8%,因此到了收获的季节,应收集(宽叶、窄叶)植株的种子,第二年播种后,在幼苗期选择(宽叶、窄叶)植株栽种,才能保证产量不下降。
(3)玉米籽粒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:各图甲图乙对等位基因中的显性基因对隐性基因完全显性,隐性基因不能控制相应酶的合成,并且在形成配子过程中不发生交叉互换),请回答问题:
①现有纯合红色玉米粒,请在上图方框中画出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,并标上相应的基因符号)。
②若红色的籽粒长成的某一玉米植株自交,所结籽粒的性状分离比为紫:红:白=0:3:1,则该植株的基因型为。
③若某一基因型为AaBbDd 的玉米植株自交,所结籽粒的性状及分离比为。
④四倍体玉米中玉米色素含量通常高于野生型玉米,低温处理野生型玉米正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离,从而获得四倍体细胞并发育成植株。推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是。四倍体玉米与野生型玉米是否属于同一物种?,为什么?。
(13 分)将一定数量的生长良好的盆栽植物移入密闭的温室中栽培,栽培期间利用自然光,在温度适宜的条件下测得的24小时内CO2浓度曲线如甲图。图乙示细胞的亚显微结构:
(1)如果图甲细胞是低等植物细胞,则图中还应该有的细胞器是。
(2)若将图甲细胞组成的组织块放在含有3H 标记的腺嘌呤脱氧核苷酸的营养液中进行植物组织培养,保温数小时后测定,发现[填编号]结构中有放射性存在。
(3)高等植物细胞之间的信息交流可以通过进行,细胞壁的形成与细胞器有关。
(4)正常情况下蔬菜、水果细胞中酚类物质和酚氧化酶并不接触,但是在去皮后,表面鲜嫩的肉质很快就会变成暗褐色,请你对这一现象作出解释。
(5)图乙中,与BC段相比,CD段上升缓慢的原因是,DE阶段曲线下降的原因是。
(6)AB和EF 阶段光合作用速率等于,原因是。
(7)由图乙可知该植物长期在该密闭温室中能否正常生长?。(能/不能/无法判断)
(8)在E点敞开棚顶后光合作用速率的变化如何?(变大/变小/不变/无法判断)。
(9)现已从该植物的叶绿体中提取出色素,并层析分离后得到4条色素带(如图丙)。如果在色素提取过程中,没有加碳酸钙,则无显著变化的色素带为。
某兴趣小组为探究氯化铅对大豆根的生长发育的影响做了以下实验。
(1)实验材料:大豆、系列浓度的氯化铅溶液、培养皿、吸水纸、蒸馏水。
(2)实验步骤:
①将籽粒饱满的大豆种子,随机分为6组,并编号。
②分别用浓度为50、100、200、400、800、1600ppm的氯化铅溶液浸泡种子。
③待种子吸水膨胀后,移至铺有吸水纸的湿润培养皿中,在的条件下培养。
④定期观察、记录、统计。
请指出上述实验设计的不足:。
(3)实验结果与结论:
由表中数据可知,随培养液中铅离子浓度的增大,主根长和侧根数。该实验能否说明在50-1600ppm的范围内氯化铅能抑制大豆根的生长发育,且浓度越高抑制作用越强? (能/不能)。
小鼠弯曲尾(B)对正常尾(b)完全显性,将一弯曲尾雄鼠与一正常尾雌鼠交配,F1中弯曲尾雌鼠﹕正常尾雄鼠=1﹕1。遗传学家将一个外源DNA片段导入到子一代弯曲尾雌鼠的体细胞中,利用克隆技术获得一只转基因正常尾小鼠。该DNA片段插入小鼠核DNA的位置有多种可能,图一表示了其中两种。(说明:插入的DNA片段本身不控制具体的性状;小鼠体内存在该DNA片段时B不表达,但b基因的表达不受影响。①DNA中无B、b基因)请回答有关问题:
(1)控制小鼠尾形的基因位于____(常/X/Y)染色体上,子一代雄鼠的基因型是____________。
(2)为确定转基因小鼠DNA插入的具体位置,研究者让该转基因小鼠与非转基因弯曲尾雄性小鼠杂交,统计子代的表现型种类及比例,并进行了以下分析(不考虑交叉互换):若子代表现型及比例为弯曲雌﹕正常雌﹕弯曲雄﹕正常雄= ,则该DNA片段的插入位置属于第一种可能性;若子代表现型及比例为弯曲雌﹕正常雌﹕弯曲雄﹕正常雄= ,则该DNA片段的插入位置属于第二种可能性。
(3)培育该转基因小鼠,需运用________技术将含有外源DNA的体细胞的细胞核与去核的______细胞融合得到重组细胞,培养至早期胚胎后通过技术转移至受体体内。该外源DNA内部含某限制酶的识别序列,该识别序列经限制酶切割后的产物含4个氢键、8个脱氧核苷酸、2个腺嘌呤,则该识别序列含胞嘧啶个。
(4)外源DNA影响B基因表达的机制是:二者转录的产物碱基互补配对从而抑制 。
(5)图二中的两条长链为B基因的两条单链,若要对B基因进行PCR扩增,应选用引物。该过程中需使用 酶以合成子链中的键。
将长势相同的烟草植株若干随机均分为I、II两组,在晴朗夏季,I组遮荫,II组不遮荫,测得光合速率的变化曲线(如图)。请回答下列问题:
(1)e、c、f、d四点中,II组植株体内有机物总量最少的点是点。ec段ATP的消耗速率(加快/减慢/不变),ATP的结构式可以简写为。
(2)c点时,II组植株由于叶温较高,呼吸速率大于I组,此时II组植株叶绿体中三碳化合物合成速率(大于/等于/小于)I组。ab段限制光合作用的环境因素主要是,此时若提高环境中二氧化碳的含量,光合速率将(明显增大/基本不变/明显减小)。
(3)N、Mg因参与构成 (填化合物的名称)从而是光合作用的必需元素,PO43-主要由根通过的方式吸收,与该过程相关的两种细胞器有。
(4)若要大规模繁殖无病毒的烟草植株,应选取部位进行培养。要实现烟碱(一种代谢产物)的工厂化生产,可对该部位培养到阶段即可。