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。
(1)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。
某实验小组为了探究细胞膜的通透性,将小鼠肝细胞在体外培养一段时间后,检测培养液中的氨基酸、葡萄糖和尿素含量,发现它们的含量发生了明显的变化(如下图)。请回答问题。
(1)由图可知,随培养时间延长,培养液中葡萄糖和氨基酸含量 ,尿素含量 。由于在原培养液中没有尿素,推测其是 的产物。
(2)培养液中的氨基酸进入细胞后,其主要作用是 ;被吸收的葡萄糖主要通过 作用,为细胞提供 。
(3)转氨酶是肝细胞内参与氨基酸分解与合成的一类酶,正常情况下这类酶不会排出胞外,若在细胞培养液中检测到该类酶,可能的原因是 。
(4)由(1)和(3)可初步判断,细胞膜对物质的转运具有 的特性。
细胞内的各种生物膜在结构上既有明确的分工,又有紧密的联系。结合下面关于溶酶体(一类含多种水解酶、具有单层膜的囊状细胞器)发生过程和"消化"功能的示意图,分析回答下列问题。
(1)
是刚形成的溶酶体,它起源于细胞器
;
是由膜包裹着衰老细胞器
的小泡,而
的膜来源于细胞器
。由图示可判断:
是,
是,
是。
(2)
表示
与
正在融合,这种融合过程反映了生物膜在结构上具有特点。
(3)细胞器
、
、
、
膜结构的主要成分是等。
(4)细胞器膜、和等结构,共同构成细胞的生物膜系统。生物膜的研究具有广泛的应用价值,如可以模拟生物膜的功能对海水进行淡化处理。
下图表示一个细胞的亚显微结构立体模式图的一部分。请据图回答。
(1)图中标号2参与的形成。与自然界碳循环关系最密切的细胞器有(用图中标号回答)
(2)图中标号1所含物质,以其酸碱性而言属性,可被碱性染料着色。中学实验常用的属于这类染色剂的有溶液。
(3)实验室有浓度为10%的5种溶液:①葡萄糖溶液、②氨基酸溶液、③淀粉溶液,④ 蛋白质溶液和⑤氯化钾溶液,其中能引起该细胞质壁分离的有(用编号回答)。
(4)该细胞中能产生
的部位有(用图中标号回答).
(5)若该图要表示唾液腺细胞,则图中不应该存在的结构有用图中标号回答),而应添加的结构是,该细胞中特别丰富的细胞器有用图中标号回答).
下面是牛结晶胰岛素的的肽链结构示意图(图1,其中数字为氨基酸序号,二硫键是由2个“一SH”连接而成的)及部分肽链放大图(图2)。请据图分析:
(1)该蛋白质中含有 条肽链, 个肽键, A链含有 个二硫键,氨基酸形成牛结晶胰岛素后,相对分子质量比原来总分子量减少了 。
(2)图2中含有的R基是 (序号表示),含有的肽键是 (序号表示)
(3)人体中胰岛素的含量低,会导致血糖浓度过高,尿液中有葡萄糖,称为糖尿病,其最佳的治疗方法是使用胰岛素,但只能注射不能口服,原因是 。
(4)科学研究表明,哺乳动物和人的胰岛素都由相同数目的氨基酸构成,且在氨基酸组成上大多相同,由此可以得出的结论是 。
(5)现有质量浓度为0.01g/ml的CuSO4溶液、0.1g/ml的NaOH溶液、鸡蛋清水溶液、胰岛素溶液、试管和必需的实验用品,请设计证明“胰岛素是蛋白质”的实验。
实验原理: 。
实验步骤: 。
实验结果: 。
实验结论: 。
I.将某种玉米子粒浸种发芽后研磨匀浆、过滤,得到提取液。取6支试管分别加入等量的淀粉溶液后,分为3组并分别调整到不同温度,如图所示,然后在每支试管中加入等量的玉米子粒提取液,保持各组温度30分钟后,继续进行实验(提取液中还原性物质忽略不):
(1)若向A、C、E三支试管中分别加入适量的班氏试剂或斐林试剂,沸水浴一段时间,观察该三支试管,其中液体颜色呈砖红色的试管是 ;砖红色较深的试管是 ,颜色较深的原因是 ;不变色的试管是 ,不变色的原因是 。
(2)若向B、D、F三支试管中分别加入等量的碘液,观察三支试管,发现液体的颜色是蓝色,产生该颜色的原因是 。
(3)以上实验的三种处理温度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉分解的最适温度。你怎样设计实验才能确定最适温度?(只要求写出设计思路)
II.同一品种的西瓜种植在非生物因素相同的两块土地上,但单位面积产量差别很大,为了探究两块土地上产量不同的原因,请根据所学知识提出一个值得研究的课题(要求写出课下题的题目)。