α1-抗胰蛋白缺乏症是一种在北美较为常见的单基因遗传病,患者成年后会出现肺气肿及其他疾病,严重者甚至死亡。对于该致病患者常可采用注射人α1-抗胰蛋白酶来缓解症状。
图1表示获取人α1-抗胰蛋白酶基因的两种方法,请回答下列问题:
①a过程是在 酶的作用下完成的,该酶的作用特点是 。
②c过程称为 ,该过程需要的原料是 。
③要确定获得的基因是否是所需的目的基因,可以从分子水平上利用 技术检测该基因的碱基序列。
(2)利用转基因技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵,最终培育出能在乳腺细胞表达人α1-抗胰蛋白酶的转基因羊,从而更易获得这种酶,简要过程如图2。
①获得目的基因后,常利用 技术在体外将其大量扩增。
②载体上绿色荧光蛋白(GEP)基因的作用是便于 。基因表达载体d,除图中的标示部分外,还必须含有 。
③若要使转基因羊的后代均保持其特有的性状,理论上应选用 技术进行繁殖。
北极冻原生活着藻类、苔藓、矮柳等植物及以它们为食的驯鹿、旅鼠、雷鸟等动物,也生活着主要以旅鼠为食的北极狐。请分析回答:
(1)驯鹿属于第个营养级。当驯鹿数量增多时(不考虑迁入、迁出),驯鹿种群的出生率死亡率。
(2)该生态系统除上述材料所涉及的成分外,还应具有的生物成分是。
(3)从能量流动的角度分析,雷鸟同化的能量比其摄取的能量少的主要原因是。
(4)旅鼠和北极狐的数量随季节的变化而变化。当旅鼠数量增加时,北极狐的数量随之增加;北极狐的数量增多后,又会使旅鼠的数量降低。该过程属于调节;旅鼠和北极狐的数量随季节变化的现象,说明群落具有结构。
下图甲表示某绿色植物细胞中的某一结构,图乙是研究不同浓度CO2对该植物幼苗各项生理指标的影响的实验结果。据图请回答:
(1)图甲C所示的结构名称是。图中由F0、F1组成的物质最可能是。图甲中所示生理过程是。
(2)根据图乙实验结果,完善实验步骤:
材料用具:盆栽幼苗若干株,设施相同的塑料薄膜温室及供气的CO2钢瓶若干。
第一步:,编号A、B、C,各置于一个温室中。
第二步:分别向B、C组温室通入CO2气体至设定值,。
第三步:在光强、温湿度条件相同且适宜的条件下培养30天。
第四步:每组选取相同部位、相同数量的叶片测量各生理指标,求。
(3)还原糖可用试剂检测。图乙所示结果表明:随着CO2浓度升高,幼苗中还原糖的含量也有所增加,主要原因是。
(4)较高CO2浓度有利于植物幼苗度过干旱环境,据图分析原因:。
(每空2分,共12分)生物分子间的特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。以下实例为体外处理“蛋白质DNA复合体”获得DNA片段信息的过程图。据图回答:
(1)过程①酶作用的部位是________键,此过程只发生在非结合区DNA,过程②酶作用的部位是________键。
(2)①、②两过程利用了酶的________________特性。
(3)若将得到的DNA片段用于构建重组质粒,需要过程③的测序结果与________酶的识别序列进行对比,已确定选用何种酶。
(4)如果复合体中的蛋白质为RNA酶聚合,则其识别、结合DNA序列区为基因的________________。
(5)以下研究利用了生物分子间的特异性结合的有________(多选)。
A.分离得到核糖体,用蛋白酶酶解后提rRNA |
B.用无水乙醇处理菠菜叶片,提取叶绿体基粒膜上的光合色素 |
C.通过分子杂交手段,用荧光物质标记的目的基因进行染色体基因定位 |
D.将抑制成熟基因导入番茄,其mRNA与催化成熟酶基因的mRNA互补结合,终止后者翻译,延迟果实成熟。 |
(每空2分,共14分) 科学家对鼠源杂交瘤抗体进行改造,生产出效果更好的鼠—人嵌合抗体,用于癌症治疗。下图表示形成鼠—人嵌合抗体的过程。请据图回答:
(1)将___________注入小鼠体内,从小鼠脾脏中获得淋巴细胞,其中至少1个淋巴细胞能产生抗该抗原的抗体。
(2)在单克隆抗体制备过程中之所以选用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞,是因为它们融合的杂交瘤细胞具有______________________的特性。
(3)单克隆抗体制备过程运用了动物细胞培养和动物细胞融合的细胞工程技术手段。动物细胞培养的配方通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素等,与植物细胞培养基有所不同的是,还含有__________________。在动物细胞融合过程中,需要将所选取的组织细胞分散开,以利于细胞融合,可用_______处理组织细胞使之分散开。
(4)改造鼠源杂交瘤抗体,生产鼠-人嵌合抗体,属于蛋白质工程的范畴,图示过程是根据预期的___________设计___________ 最终必须对_____进行操作。
(每空1分,共7分)下面两幅图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图,请据图回答下列问题:
(1)图甲和图乙所示的过程中,都必须用到的动物细胞工程技术手段是__________。
(2)图甲中②过程常在___________诱导下完成,④过程与体外培养相比,其优点是_________________________。
(3)单克隆抗体能定向攻击癌细胞,主要是利用其_________________________。
(4)若不考虑环境因素影响,克隆羊的性状全部像白面绵羊吗?_____________。原因是_______________________________________________。
(5)图乙过程的技术具有多种用途,但是不能 ( )
A.有选择地繁殖某一性别的家畜 | B.繁殖家畜中的优良个体 |
C.用于保存物种 | D.改变动物的核基因 |