家族性高胆固醇血症(FH)是一种单基因遗传病(设基因为H、h),其病因为LDL受体基因缺陷,导致肝脏对血液胆固醇的清除能力下降。血清胆固醇升高程度与受体数量的关系如图1。图2为某家族的FH遗传家系图。请回答:
(1)基因H、h位于 染色体上,二者功能不同的根本原因是 不同。
(2)遗传咨询发现:Ⅱ2在出生后接受了肝移植手术,移植前的血清胆固醇范围为20~25mmol/L,则Ⅲ1患FH的概率为 。若I2同时患红绿色盲(受B/b基因控制),其他人(含III1)色觉均正常,则II3的基因型是 ,III1和III2近亲结婚,生出表现正常子代的概率是 。
(3)进一步研究发现:有的家族患者细胞膜上LDL受体减少的同时增加了异常蛋白,而有的家族患者只是细胞膜上LDL受体减少,无异常蛋白。前者可能是因为LDL受体基因的碱基序列改变,导致 的碱基序列改变,最终翻译出了异常蛋白。后者可能是LDL受体基因的碱基顺序改变导致基因不能 ,也有可能是染色体畸变导致LDL受体基因 。
2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白(GFP)方面做出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光,这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况,帮助推断蛋白质的功能。下图为我国首例绿色荧光蛋白(GFP)转基因克隆猪的培育过程示意图,据图回答:
(1)图中通过过程①、②形成重组质粒,需要限制性内切酶切取目的基因、切割质粒。限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点,在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。
①请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。
。
②在DNA连接酶的作用下,上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来,理由是:。
(2)过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时,采用的方法是_。
(3)如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上,GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因,其作用是。获得的转基因克隆猪,可以解决的医学难题是,可以避免发生反应。
(4)目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白,黄色荧光蛋白等,采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是:(用数字表示)。
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸
②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列
③蓝色荧光蛋白基因的修饰(合成)
④表达出蓝色荧光蛋白。
(8分)下图是一个陆地生态系统食物网的结构模式图。分析完成下列问题:
⑴该生态系统的生产者是________。
⑵乙和丁的生物关系是__________。
⑶若丁的数量减少5%,则甲的数量_______。
⑷丁在该生态系统中占有____个营养级,是___级消费者。
⑸辛获得能量最多的渠道是___________(写出食物链)。
⑹该生态系统能量流动的特点是___________,研究此生态系统能量流动的意义是__________________________________。
请回答有关生命活动调节的问题。
Ⅰ.自然生长的植物在果实成熟过程中,各种激素都有明显变化。某实验小组测定了苹果等果实成熟过程中激素的动态变化,如下图所示。
(1)果实中的生长素主要来源于________。
(2)在果实成熟过程中含量升高的激素是__
(3)从图中各种激素的动态变化可以说明植物的生长发育过程是_______________ 的结果。
Ⅱ.下图为抗原刺激机体后,机体抗体产生量与时间关系的曲线图,请分析回答:
⑴抗原的化学成分多为蛋白质,当__________细胞表面的抗原识别受体与抗原结合时,该细胞被活化、分化出的________细胞,制造大量的抗体分泌到血液中。
⑵将一只A品系大鼠的皮肤小片移植到另一只不同品系大鼠的背部,10天后因_______________反应而脱落,这是效应T细胞所起的作用。
⑶右图表示将抗原注射到兔体内后抗体产生量的变化。当注入抗原X,抗体产生量的变化是曲线A。若第8天,同时注射抗原Y和X,图中表示对抗原Y的抗体产生量是曲线_____。表示对抗原X的抗体产生量是曲线____,该抗体产生特点是_________________________,这是因为初次免疫反应时产生的______细胞的作用。若第8天不注射抗原X,则以后对抗原X的抗体产生量变化的是曲线______。
请阅读下列三段文字后回答:
A.有人把蚕的DNA分离出来,用一种酶“剪切”下制造丝蛋白的基因,再从细菌细胞中提取一种叫“质粒”的DNA分子,把它和丝蛋白基因拼接在一起,将细菌细胞用氯化钙溶液处理,使处于感受态细胞状态,再将重组质粒送回细菌细胞中,结果,此细菌就有生产蚕丝的本领。
B.江苏农科院开展转基因抗虫棉花的研究,成功地将某种细菌产生抗虫毒蛋白的抗虫基因导入棉花细胞中,得到的棉花新品种对棉铃虫等害虫毒杀效果高达80%~100%。
C.医生对一位因缺乏腺苷脱氨酶基因而患先天性体液免疫缺陷病的美国女孩进行治疗。采用的方法是首先将患者的白细胞取出作体外培养,然后用某种病毒将正常腺苷脱氨酶基因转入人工培养的白细胞中,再将这些转基因白细胞回输到患者的体内,经过多次治疗,患者的免疫功能趋于正常。
(1)A段中用来剪切造丝蛋白基因的工具是。在将质粒导入大肠杆菌时,一般要用处理该菌,以使处于细胞状态,以便吸收周围环境中的DNA分子。
(2)抗虫基因之所以能导人植物体内并得到表达,原因是。“转基因抗虫棉”抗害虫的遗传信息传递过程可表示为。
(3)C段中该病治疗运用了基因工程技术,在这个实例中运载体是,目的基因是,目的基因的受体细胞是。
(4)所有这些实验的结果,有没有生成前所未有的新型蛋白质?。
回答有关遗传变异的问题。
Ⅰ.右图示中心法则图解,据图回答问题:
(1)图中的箭头方向表示的传递方向。
(2)图中②、③所表示的过程分别是、。
(3)能在人体红细胞中的进行的过程是(填编号)。
(4)若某mRNA中共含有60个碱基,其中A有15个,G有25个,则由该mRNA通过过程③形成的蛋白质中最多含有________个氨基酸(考虑终止密码子),该mRNA的模板DNA中含有腺嘌呤脱氧核苷酸和鸟嘌呤脱氧核苷酸共______个。
Ⅱ.下图表示利用某种农作物①和②两个品种分别培育出④、⑤、⑥三个品种的过程,根据图示回答下列问题。
(1)用①和②经Ⅰ、Ⅱ育出⑤的过程称为______育种,所依据的变异原理是_________。
(2)Ⅲ过程常用的方法是______________,获得的④一般称作_____倍体。
(3)Ⅴ过程采用的方法是用______________处理③的幼苗,之所以处理幼苗是因为______________________________。