(现代生物技术15 分)阅读如下资料:
资料甲:科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中,得到了体型巨大的“超级小鼠”;科学家用农杆菌转化法培育出了转基因烟草。
资料乙:T4 溶菌酶在温度较高时容易失去活性。科学家对编码T4 溶菌酶的基因进行了改造,使其表达的T4 溶菌酶第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一个二硫键,提高了T4 溶菌酶的耐热性。
资料丙:植物甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物,甲含有效成分A,乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A 和B 的新型药用植物。回答下列问题:
(1)资料甲属于基因工程范畴,将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用的方法是____________ 。构建基因表达载体常用的工具酶是____________ 和____________ 。在培养有些转基因植物时,常用农杆菌转化法,农杆菌的作用是______________________________ 。
(2)资料乙中的技术属于____________ 工程的范畴,该工程是以分子生物学相关理论为基础,通过____________或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种____________ 的技术。在该实例中,引起T4 溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶的肽链的____________ 序列发生了改变。
(3)资料丙属于细胞工程范畴。为了培育该新型药用植物,可取甲和乙的叶片,先用酶去除细胞壁,再用化学诱导剂诱导二者融合,形成的融合细胞进一步培养形成完整的杂种植株。这种培育技术称为_________。这种杂种植株也可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的____________________等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。
(12分)囊性纤维化是一种严重的遗传性疾病,导致这一疾病发生的主要原因是编码CFTR蛋白的基因发生突变,右图表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用。
(1)图中所示为细胞膜的__________________模型,其中构成细胞膜的基本支架是_____________。氯离子跨膜运输的正常进行是由膜上_____________决定的。
(2)在正常细胞内,氯离子在CFTR蛋白的协助下通过_____________方式转运至细胞外,随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高,水分子向膜外扩散的速度__________,使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。
(3)主动运输所需的载体蛋白实际上是一些酶蛋白复合体。与被动运输不同,该类膜蛋白能水解______________
如图1表示银杏叶肉细胞内部分代谢过程,甲~丁表示物质,①~⑤表示过程。某科研小组研究了不同环境条件下CO2浓度对银杏净光合速率的影响,得到如图2所示曲线。请回答下列问题:
(1)图1中①~⑤表示的过程,能够为银杏细胞吸收K+、NO3-等矿质离子提供ATP的过程包括(填数字标号),物质乙为。银杏缺乏氮元素时,会影响光合作用光反应阶段生成和,从而影响碳反应的进行。
(2)从图2可知,与20℃相比,温度为15℃时,增加CO2浓度对提高净光合速率的效果不显著,其原因是。
(3)从图2可知,当CO2浓度低于300μmol·mol-1时,28℃条件下的银杏净光合速率明显低于20℃和l5℃下的原因可能是。
(4)适宜光照条件下,若将生活在20℃的银杏突然从CO2浓度为1600μmol·mol-1移至CO2浓度为800μmol·mol-1的环境,短时间内叶绿体中3-磷酸甘油酸的合成速率将会,RUBP的含量将会。
(5)假如图2中15℃和28℃对应的两条曲线分别表示相同光照和温度下CO2浓度对某两种植物A和B的净光合速率的影响,那么将等大的A和B幼苗共同种植在一个透明密闭的装置中,一段时间后,植物先死亡,理由是。
(12分)某制药厂开发了一种新型药物,设计实验探究该药物能否有效治疗糖尿病,是否优于传统药物二甲双胍。(提示:药物、葡萄糖剂量不作要求,血糖可在服药2 h后检测)
实验材料:胰岛被破坏的实验小鼠、快速血糖检测仪、质量分数为50%的葡萄糖溶液、注射器。
实验步骤:
(1)将实验小鼠均分为三组,分别编号为A、B、C,同时________________________;
(2)_________________________________________________________________
(3)2 h后用 检测三组小鼠的血糖含量并记录,预期结果及结论:
①若血糖浓度变化幅度甲>乙>丙,则该新型药物能用来治疗糖尿病,且效果好于二甲双胍;
②_________________________________________________;
③;
④。
下图甲表示细胞的生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系。COPI、COPII是被膜小泡,可以介导蛋白质在A与B之间的运输。图乙是该细胞的细胞膜结构,1,2,3表示膜蛋白。请据图回答以下问题。
(1)图甲中溶酶体起源于B(细胞器名称)。除了图中所示的功能外,溶酶体还能够分解,以保持细胞的功能稳定。
(2)COPⅡ被膜小泡负责从A(细胞器名称)向B运输“货物”。
(3)图甲细胞分泌出的蛋白质在人体内被运输到靶细胞时,与靶细胞膜上的受体蛋白结合,引起靶细胞的生理活动发生变化,此过程体现了细胞膜具有的功能。
(4)图乙中膜蛋白3为载体蛋白,则其参与的跨膜运输方式可能是,膜蛋白3在行使功能时的变化是。
四川是我国重要的蚕桑基地,家蚕是二倍体,雄蚕含有两个同型的性染色体ZZ,雌蚕含有两个异型的性染色体ZW。
(1)在家蚕的一对常染色体上有控制蚕茧颜色的黄色基因(A)与白色基因(a)。在另一对常染色体上有B、b基因,当基因b存在时可能会抑制黄色基因A的表达,从而使蚕茧变为白色;而基因B不会抑制黄色基因A的作用。
①该两对基因遗传时遵循定律,若B基因与b基因不存在抑制关系,则结黄茧蚕的基因型是。基因型为AaBb的两个个体交配,子代出现结白色茧的概率是______。
②若B基因能抑制b基因的表达:基因型为AaBb的两个个体交配,子代出现结白色茧的概率是______;基因型不同的两个结白茧的蚕杂交,产生了足够多的子代,子代中结白茧的与结黄茧的比例是3:1。这两个亲本的基因型组合可能是(正交、反交视作同一种情况)。
(2)家蚕中D、d基因只位于Z染色体上,Zd使雌配子致死,(能或不能)选择出相应基因型的雌雄蚕杂交,使后代只有雌性。若能请写出亲本的基因型组合,若不能请说明原因。