(江苏卷.32)(9 分)胰岛素 A、B 链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。 图 1 是该方法所用的基因表达载体,图2 表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程(融合蛋白A、B 分别表示-半乳糖苷酶与胰岛素 A、B链融合的蛋白)。 请回答下列问题:
(1)图1 基因表达载体中没有标注出来的基本结构是 。
(2)图1 中启动子是 酶识别和结合的部位,有了它才能启动目的基因的表达;氨苄青霉素抗性基因的作用是 。
(3)构建基因表达载体时必需的工具酶有 。
(4)茁-半乳糖苷酶与胰岛素A 链或B 链融合表达,可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部,其意义在于 。
(5)溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键,用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的 A 链或 B 链,且-半乳糖苷酶被切成多个肽段,这是因为 。
(6)根据图2 中胰岛素的结构,请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量。 你的推测结果是 ,理由是 。
(11分)优质彩棉是通过多次杂交获得的品种,其自交后代常出现色彩、纤维长短等性状遗传不稳定的问题。请分析回答:
(1)欲解决彩棉性状遗传不稳定的问题,理论上可直接培养,通过________育种方式,快速获得纯合子。但此技术在彩棉育种中尚未成功。
(2)为获得能稳定遗传的优质彩棉品种,研究人员以白色棉品种57-4做母本,棕色彩棉做父本杂交,受粉后存在着精子与卵细胞不融合但母本仍可产生种子的现象。这样的种子萌发后,会出现少量的父本单倍体植株、母本单倍体植株及由父本和母本单倍体细胞组成的嵌合体植株。
①欲获得纯合子彩棉,应选择_______植株,用秋水仙素处理植株的______,使其体细胞染色体数目加倍。
②下图是研究人员在诱导染色体数目加倍时的实验处理和结果,本实验的目的是
探究________,实验效果最好的实验处理是_______________。
③欲鉴定枝条中染色体数目是否加倍,可以通过直接观察测量______,并与单倍体枝条进行比较作出判断。
(3)欲检测染色体数目已加倍的植株是否为纯合体,在实践中应采用________的方法,依据后代是否出现______作出判断。
( 11分)紫外线处理大肠杆菌,得到色氨酸合成酶第223位的氨基酸更换的几种突变型(如图),已知野生型大肠杆菌此位的氨基酸是甘氨酸,表格中是这几种氨基酸所对应的密码子,请分析回答:
甘氨酸 |
GGU、GGC、GGA、GGG |
天冬氨酸 |
GAU、GAC |
丙氨酸 |
GCU、GCC、GCA、GCG |
半胱氨酸 |
UGU、UGC |
(1)造成上述变化的原因是紫外线诱导大肠杆菌发生________,该变异最可能是DNA分子上发生了________,如果以上变化都只是一个核苷酸的改变引起的,请你利用密码子表推导出野生型大肠杆菌甘氨酸的密码子是________。
(2)从图解中你能看出基因突变的特点有哪些?
_________________________________ 。
(3)诱变育种具有明显的优点,但是由于具有频率低等特点,所以并不是所有材料均适合采用诱变育种,请从下面材料中选出不适合用诱变育种的材料( )
A.萌发的植物种子B.酵母菌菌落
C.植物的愈伤组织 D.哺乳动物的胚胎
(4)研究发现低剂量的紫外线能诱发大肠杆菌基因突变,而高剂量的紫外线会导致菌体死亡,可能的原因是________________。所以紫外线诱发过程中要控制剂量,控制剂量的方法通常有紫外灯的功率、照射距离和________等。
(10分)如图是内环境稳态与各系统的功能联系示意图,请回答相关问题。
(1)a表示________系统,b表示________系统,c表示________系统。
(2)CO2不从组织液进入组织细胞的原因是_______________________________。
(3)病人因呼吸受阻,肌细胞会因无氧呼吸产生大量乳酸,乳酸进入血液后,会使血液pH________,但乳酸可以与血液中的________发生反应,使血液的pH维持相对稳定。
(4)内环境相对稳定,除了图中所示的器官、系统的协调活动外,还必须在________的调节下进行。
(5)外界环境中的O2进入红细胞内至少需穿过________层生物膜。
如图1显示了某种甲虫的两个种群基因库的动态变化过程。种群中每只甲虫都有相应的基因型。A和a 这对等位基因没有显隐性关系,共同决定甲虫的体色,甲虫体色的基因型和表现型如图2所示,请据图回答下列问题。
(1)不同体色的甲虫体现了生物多样性中的________多样性。
(2)在种群1中出现了基因型为A′A的甲虫。A′基因最可能的来源是_______。该来源为生物进化_______。A′A个体的出现将会使种群1基因库中的________发生改变。
(3)图中箭头表示通过迁移,两个种群的基因库之间有机会进行________。由此可知,种群1和种群2之间不存在________。
(4)根据图1两个种群中不同体色的甲虫分布比例,可以初步推测出处于工业污染较为严重的环境中的是种群____________,该环境对甲虫的生存起到了________作用。
(5)假设存在该甲虫种群3,只有AA、Aa和aa个体,满足“雌雄个体间可自由交配,没有迁入和迁出,没有自然选择,没有突变”等理想条件,且黑色和浅黑色个体共占36%,则Aa个体频率为。
基因工程打破了物种之间交流的界限,为花卉育种提供了新的技术保障。下图为花卉育种的过程(字母代表相应的物质或结构,数字代表过程或方法)。
(1)②所常用的方法是______,检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,需要采用______技术。
(2)除a外基因表达载体中还必须包含的部分是启动子、终止子和_________。
(3)培育转基因花卉主要运用了转基因技术和技术。③、④过程的理论依据是__________.