根据下列材料回答有关生物进化和生物多样性的问题。
材料一:某种蛾易被蝙蝠捕食,千百万年之后,此种蛾中的一部分当感受到蝙蝠的超声波时,便会运用复杂的飞行模式,逃脱危险,其身体也发生了一些其他改变。当人工使变化后的蛾与祖先蛾交配后,产出的受精卵不具有生命力。
材料二:蛙是幼体生活于水中,成体可生活于水中或陆地的动物。由于剧烈的地质变化,使某种蛙生活的水体分开,蛙被隔离为两个种群。千百万年之后,这两个种群不能自然交配。
依据以上材料,回答下列问题。
(1)现代生物进化理论认为:生物进化的基本单位是 ,材料一中的这种蛾已经发生了进化,原因是 。
(2)材料二中的这两个种群是否已经进化为两个不同的物种? ,理由是 。
(3)在材料一中,蛾复杂飞行模式的形成是 的结果。
(4)在材料二中,若发生剧烈地质变化后,其中一个蛙种群生活的水体逐渐干涸,种群中个体数减少,导致该种群的 变小。
(5)下表为某基因在种群A和B中的基因型个体数。
基因型 |
A种群(个) |
B种群(个) |
XDXD |
200 |
0 |
XDXd |
50 |
160 |
xdxd |
100 |
200 |
xDY |
180 |
0 |
XdY |
170 |
270 |
①.计算D基因在A种群中的频率为 。你认为造成B种群的基因型分布最可能的原因是
②.就D基因而言,A种群的遗传多样性 B种群的遗传多样性(填“大于”、“等于”或“小于”),并利用表中数据陈述判断依据 。
下图为吉林大学农学部奶牛繁育基地成功培育出的一头携带转人赖氨酸基因的克隆牛“织女”的大致过程,请据图回答问题。
(1)克隆牛“织女”的诞生过程中涉及到的细胞水平的现代生物技术主要有:_________(至少答出两项)
(2)实施基因工程包括四个基本操作步骤,其核心步骤是_______,实现②过程的常用方法是_______
(3)现有-长度为1000碱基对(by)的DNA分子,用限酶EcoRI酶切后得到的DNA分子仍是1000by,说明此DNA分子为_______(填“线性”或“环状”),用KpnI单独酶切得到400by和600by两种长度的DNA分子,用EcoRI、KpnI同时酶切后得到200by和600by两种长度的DNA分子。请绘出该DNA分子的酶切图谱的示意图:_______(请在图中标明限制酶的类型、酶切位点和碱基长度)。
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,制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。下图1是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图,图2表示杂种细胞中基因的存在与人体染色体间的关系(注:“+”表示有,“—”表示无),请分析回答:
|
(1)制备单克隆抗体用到的生物学技术有 。图1中给小鼠注射的HCG相当于 ,①过程常采用的方法有 (至少答2点)。
(2)科研人员发现形成的杂种细胞中小鼠的染色体会随机丢失,各种杂种细胞保留小鼠染色体的种类和数量是不同的,对杂种细胞进行染色体和基因关系分析的结果如图2。据此推测,2号染色体上有 基因,能无限增殖的各种细胞系有 。2012年10月8日,瑞典卡罗琳斯卡医学院宣布,将2012年度诺贝尔生理学或医学奖授予英国科学家约翰•格登和日本科学家山中伸弥,以表彰他们“发现成熟细胞可以被重新编程为多功能的干细胞”,使人类对细胞和器官发育的认识发生了革命性的变化。通过转入特定基因,可将体细胞诱导形成多能干细胞(iPS细胞)。iPS细胞与胚胎干细胞相似,可以产生各种类型的体细胞。下图是应用iPS细胞技术治疗镰刀型细胞贫血症的技术流程。请回答:
(1)过程①是在体外分离患者的体细胞,需要用_______处理,才能分散成单个细胞;在培养患者体细胞时,通常要在细胞培养液中添加一定量的_______,以防培养过程遭受细菌的污染。
(2)过程②是利用病毒,将4个目的基因(Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc)导入患者体细胞,使其转化成iPS细胞。在这一过程中,迅速扩增4个目的基因的常用技术是_______。然后将4个目的基因与逆转录病毒结合,再将其导入患者的体细胞。在这一过程中,逆转录病毒所起的作用是______________。
(3)与过程③的遗传学原理相同的过程是过程_______
(4)过程④的本质是_______。
(5)过程⑤用于移植治疗的造血干细胞的遗传物质与患者的遗传物质相比,其特点是:______;用于移植治疗时,是否会发生免疫排斥反应?_____________________
人类在预防与诊疗传染性疾病过程中,经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒,该病毒表面的A蛋白为主要抗原,且疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图:
(1)过程①代表的过程是。过程②代表的过程是
(2)过程③构建A基因重组载体时,必须使用、 两种工具酶。
(3)过程⑥发生的生理过程是、
(4)过程⑦的实验技术名称是,过程⑦依据的原理是 。需用 促进X的形成。
(5)对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用图中基因工程生产的所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时,可以从疑似患者体内分离出病毒,与已知病毒进行比较;或用图中的进行特异性结合检测。
嗜热土壤芽胞杆菌产生的β-葡萄糖苷酶(BglB)是一种耐热纤维素酶,为使其在工业生产中更好地应用,开展了以下试验:
Ⅰ.利用大肠杆菌表达BglB酶
(1)PCR扩增bglB基因时,选用基因组DNA作模板。
(2)如图为质粒限制酶酶切图谱。bglB基因不含图中限制酶识别序列。为使PCR扩增的bglB基因重组进该质粒,扩增的bglB基因两端需分别引入和不同限制酶的识别序列。
Ⅱ.温度对BglB酶活性的影响
(3)据图1、2可知,80℃保温30分钟后,BglB酶会;为高效利用BglB酶降解纤维素,反应温度最好控制在(单选)。
A.50℃ B.60℃ C.70℃ D.80℃