胰岛细胞的内分泌活动的协调有利于维持血糖平衡。下图表示胰岛素分泌的调节过程、胰岛素作用机理及引起胰岛素分泌异常的部分机理,其中抗体1、抗体2分别与相应受体结合后,能阻止葡萄糖或胰岛素与相应受体结合。
(1)由图可知:血糖平衡的调节方式是 ,其中枢位于 。支配胰岛细胞的交感神经兴奋时,其末梢释放的神经递质促进胰岛β细胞的分泌,却不影响胰岛α细胞的分泌,原因是 。
(2)胰岛素可通过作用于下丘脑神经元抑制胰高血糖素的分泌,验证此现象的实验思路是:将大鼠随机分成两组,一组在其下丘脑神经元周围施加适量的胰岛素溶液,另一组施加 ,测定并比较施加试剂前后血液中 。
(3)用高浓度的糖溶液饲喂一只动物后,每隔30min检测其血糖浓度,结果见下表。请在答题卡指定位置构建一坐标图,并在坐标图上绘制血糖浓度变化的曲线图,并根据血糖浓度变化在同一坐标图上画出血浆中胰岛素浓度(μU·mL-1)变化趋势的曲线图。
时间/min |
0 |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
血糖浓度/mg·mL-1 |
0.75 |
1.25 |
1.10 |
0.90 |
0.75 |
0.75 |
(4)胰岛β细胞含有与某病毒相似的结构,若人体感染该病毒,自身免疫系统会产生 (抗体1/抗体2);消灭病毒时可破坏胰岛β细胞,引起Ⅰ型糖尿病,该病可通过 治疗。
科学家利用基因工程技术成功地将人的胰岛素基因导入大肠杆菌体内,生产出入的胰岛素。在该过程中用质粒作为运载体,已知质粒上含有抗氨苄青霉素(简称氨苄)和抗四环素的基因(位于不同区段),目的基因与质粒的结合位点刚好位于抗氨苄青霉素基因结构内,且受体大肠杆菌体内不含质粒,也不含质粒上的抗药基因。导入完成后,实际上在得到的大肠杆菌中,有的根本没有导入质粒,有的导入的是普通质粒,只有少数导入的是重组质粒。
某科研机构想从培养基上筛选出含重组质粒的大肠杆菌(即“目的菌种”),他们设计了如下实验方案:
第一步:将得到的大肠杆菌接种在含的培养基上,筛选出含有质粒的大肠杆菌。
第二步:为选出“目的菌种”,将第一步筛选出的大肠杆菌用“影印法”分离。
(1)采用涂布平板法,将第一步筛选的大肠杆菌以合适的稀释度涂布到含质粒的大肠杆菌和含质粒的大肠杆菌都能生长的培养基上,经培养后形成单菌落,如图B所示。
(2)通过一消毒的“印章”(如图A所示),将培养基上的菌落分别按原位印到下图所示的非选择培养基和选择培养基上(顺序不能颠倒,C培养基成分与B相同,D上含有氨苄青霉素)。
(3)培养后对照观察C、D培养基上的单菌落。
(4)在C培养基上挑取D培养基上的位置上的单菌落,从而获得含重组质粒的大肠杆菌,即“目的菌种”。
(5)实验结束后,使用过的培养基应该进行灭菌处理后才能倒掉,这样做的目的是。
为了了解使用化肥对土壤污染的现状,明确科学合理利用化肥与保护土壤的关系,今年某校课外兴趣小组在辅导老师的带领下,对某村进行了调查。重点抽样:使用农家肥的自留地两块,使用化肥的耕地两块。如果你是该兴趣小组的成员,请你结合所学的知识回答下列问题:
(1)请你确定该课题的调查项目(至少二项)
(2)请你设计一张表格统计以上调查项目。
(3)调查结果表明:长期使用化肥会使土壤的结构遭到破坏,微生物区系退化等,从而影响农作物的生长,请你提出一种科学合理使用化肥的方法。
(4)在优化良种方面,有许多种育种方法,你认为最好的方法是通过培育具有作用的新品种,这样可以减少化肥的使用量。
在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(
)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。
请据图回答:
(1)
过程需要的酶有。
(2)
过程及其结果体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是。
(3)
过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外,还必须加入。
(4)如果利用
分子杂交原理对再生植株进行检测,
过程应该用作为探针。
(5)科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律。
①将转基因植株与杂交,其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1:1。
②若该转基因植株自交,则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为。
③若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上作离体培养,则获得的再生植株群体中抗卡那霉素型植株占%。
达尔文以自然选择学说为基础的进化论,从其诞生之日起,就受到来自非达尔文学派的质疑。经过争鸣,达尔文的进化论获得了发展。许多生物学家,特别是古生物学家、遗传学家和分子生物学家等就各自的领域的新发现,对生物进化论进行了新的探索。
关于获得性遗传是进化论上的争论问题之一。所谓获得性是指生物在个体发育过程中,因受生活条件改变的影响而发生的适应性变异。这种变异是属于环境所引起的表现型的定向变异。这种获得的性状能遗传给后代的观点称为获得性遗传。获得性遗传最先由拉马克提出,达尔文也曾同意和借助于这一观点。
(1)问题1:请依据“中心法则”对获得性遗传观点作出否定。
。
下面是科学家们发现的一个实例:
例1:当用一种酶把枯草杆菌的细胞壁除去后,在特定的生长条件下,它们可以继续繁殖,后代也是无壁的,并且这种状态可以稳定地遗传下去。只有把它们放在另外的一种生长条件下,细胞壁才会重新生长出来。
(2)问题2:请简要分析上例是否支持获得性遗传的观点。
。
关于生物变异是否定向是进化论中引起争论的另一个问题之一。
(3)问题3:请用你所学过的有关变异的知识来支持达尔文的观点。
。
例2:有人将大肠杆菌的乳糖缺陷型菌株放入只有含有乳糖的细菌培养基中,这些细菌由于不能利用乳糖,停止了生长和繁殖。但过一段时间后,可以看到细菌活动活跃起来,重新开始生长和繁殖。但是,如果将乳糖缺陷型细菌放在不含任何糖类的培养基中,使细菌处于饥饿状态,却检测不到能够利用乳糖的个体。
例3:把许多果蝇养在一起,让它们可以自由交配,同时用一定剂量的杀虫剂DDT喷在一片玻璃片上,把玻璃片放在养果蝇的瓶子中。果蝇群体一代一代地繁殖,每代群体都用DDT处理,药剂的剂量逐渐增加,过了十多代以后,果蝇群体的抵抗力可以比原有果蝇品系增加几百倍,忍耐得住几百剂量的药剂。
(4)问题4:请简要分析以上材料是否支持达尔文的观点。
。
下面为格里菲斯用肺炎双球菌在小鼠身上进行的转化实验:①将无毒性的R型活细菌注射入小鼠体内,小鼠不死亡;②将有毒性的S型活细菌注射入小鼠体内,小鼠死亡;③将加热杀死的S型细菌注射入小鼠体内,小鼠不死亡;④将无毒性的R型活细菌和加热杀死的S型细菌混合注射入小鼠体内,小鼠死亡,并在小鼠体内发现活的S型细菌,分析回答:
(1)实验③说明对小鼠无毒害作用;实验④说明在小鼠体内
在加热杀死的S型细菌的作用下可以转化为。
(2)该实验可以得出这样一个结论:在加热杀死的S型细菌型中,必然含有促成这一转化的。
(3)这一实验并不能证明DNA是遗传物质,若想证明DNA是遗传物质这一结论,应怎样设计实验:。