[生物—选修3生物技术实践]
材料一 人类可利用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素。所用的人胰岛素基因是依据植物“偏爱”的密码子来设计所含的密码子,通过人工合成若干DNA片段,拼接而成,并且在胰岛素-COOH端加上KDEL内质网滞留序列,避免胰岛素在植物细胞中的降解。将该基因置于果实专一性启动子的驱动之下通过农杆菌介导的方法转入番茄中,在番茄的果实中表达人胰岛素。
材料二:T4溶菌酶在温度较高时易失去活性,科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造,使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键,提高了T4溶菌酶的耐热性。
(1)材料一中基因工程操作是采用___________方法获得目的基因的。获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因中编码氨基酸的碱基序列不同,但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同,这是因为_____________________________。要想在体外获得大量该目的基因的片段,可以采用____________技术。
(2)根据上述描述,转基因操作时所用的载体是_____________________,载体上的____________可以转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。
(3)材料二属于 工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对 进行改造,或制造一种 的技术。
人体血红蛋白由两条α链和两条β链构成,α链和β链分别含有141个和146个氨基酸组成,请分析回答:
(1)组成人体血红蛋白的氨基酸种类数最多约为____________种,形成______个肽键,写出肽键的结构简式__________________。
(2)控制该蛋白质合成的基因至少含有______________个脱氧核苷酸。
(3)蛋白质是一切生命活动的体现者,请举例说明蛋白质在生物体新陈代谢方面的作用(写出三种不同类型的蛋白质,并说明起作用)
①名称_______________,作用__________________________________________.
②名称_______________,作用__________________________________________.
③名称_______________,作用__________________________________________.
(2008年扬州调研)图甲为典型的细胞核及其周围部分结构示意图;图乙为有丝分裂过程中一个细胞核中DNA含量变化曲线。请据图回答:
(1)假设甲图代表的细胞处在细胞周期中,则甲图代表的细胞相当于乙图的 区间,此时 (细胞器)活动增强;若甲图细胞中4和5结构消失,则消失的时间相当于乙图的 区间。
(2)甲图所示结构是否来自细菌?简述理由。
下图是细胞有丝分裂示意图,据图回答:
(1)图1中的A图表示的是 细胞进行有丝分裂的 期。此期细胞中有DNA分子 个。
(2)图1中的B图表示的有丝分裂过程相当于图2中曲线的哪一段? 。该生物的体细胞中有染色体 条。
(3)图2中表示一个完整细胞周期的曲线是 。
(4)用胰蛋白酶处理染色体后,剩余的细丝状结构是 。
下图为某生物细胞分裂模式图,据图回答。
(1)图甲中含有同源染色体的区段是 。
(2)图乙为细胞 分裂 期图像。该时期的主要特征是 。
(3)若2号染色体的遗传信息来自父方,那么与其遗传信息完全相同的染色体为 号,其遗传信息完全相同的原因是 。
(4)图乙对应于图甲中的 段,图丙对应于图甲中的 段。
(5)请在图甲中画出细胞中染色体数目的变化曲线。
科学家用同位素标记研究分泌蛋白的合成及分泌时,做过下列实验:
(1)选用豚鼠的胰腺细胞作为实验材料,是因为该细胞具有的功能。
(2)本实验需在培养液中加入标记物,可供选择的物质有:被3H标记了的胸腺嘧啶脱氧核苷酸,尿嘧啶核糖核苷酸、亮氨酸及葡萄糖,该实验应选择作标记物,该物质从培养液进入细胞的方式是,培养液在这一过程中相当于豚鼠细胞生活的。细胞培养3分钟后,需向培养液中加入,以降低标记物连续渗入对实验结果的影响。
(3)随着时间的变化测定细胞各组分的放射性,结果如上图,根据图中提供的信息可以推测,分泌蛋白是在上合成的,并沿着途径向外分泌。