某研究小组开展了对某湖泊中环境问题的研究,他们首先选取了该湖泊中5种不同的生物A、B、C、D、E,并对其进行消化道内食物组成的分析,然后又请当地湖泊研究所的专家对这5种生物体内2种污染物的含量进行了测定,如下图l所示。图2为该湖泊生态系统参与碳循环的示意图,甲、乙、丙、丁代表生态系统的4种成分。分析回答:
(1)图l中生物可能形成的食物链(网)有____________条,水蚤与河蚌的关系是____________,从图中可知,通常生物所处的____________越高,其有毒物质积累量越大。
(2)图2中丁指的是生态系统中____________,其主要来源除图中所示过程外,还有____________;图以含C有机物形式传递的是____________(填序号)。
(3)若该系统中小球藻每年固定的能量不变,现将河蚌的食物比例由原来的C:E=1:1调整为4:l,则该生态系统中传递给河蚌B的能量理论上是原来的____________倍(能量传递效率按10%计算,保留小数点后一位数字)。
(4)某段时间人们用标志重捕法调查鱼类(甲)的种群密度,调查的总体积为2hm3,随机选取多处样方,若第一次捕捞了 40条全部标志后释放,一段时间后进行第二次捕捞,在第二次捕捞到的鱼(甲)中,未标志的有50条、标志的有20条,由此可估算出该鱼类种群在该时期是________ 条/ hm3。
干扰素是动物体内合成的一种蛋白质,可以用于治疗病毒感染和癌症,但体外保存相当困难,如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸,就可在-70℃条件下保存半年,给广大患者带来福音。
(1)蛋白质的合成是受基因控制的,因此获得能够控制合成“可以保存的干扰素”的基因是生产的关键,依据蛋白质工程原理,设计实验流程,让动物生产“可以保存的干扰素”:
(2)基因工程和蛋白质工程相比较,基因工程在原则上只能生产的蛋白质,不一定符合需要。而蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过或,对现有蛋白质进行,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活需要。
(3)蛋白质工程实施的难度很大,原因是蛋白质具有十分复杂的结构。
(4)对天然蛋白质进行改造,应该直接对蛋白质分子进行操作,还是通过对基因的操作来实现?原因是什么?
我国基因工程药物的研制和生产发展迅猛,下图是利用基因工程方法生产人生长激素的示意图。
根据上图回答下列问题(限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ切割形成的末端均不相同):
(1)过程②必需的酶是__________________酶,过程④必需的酶是_________________酶。⑤为提高成功率,常用溶液处理大肠杆菌细胞。
(2)为了使目的基因和质粒B定向连接并且有利于受体细胞的筛选,酶1是。
(3)如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ同时对质粒A进行切割,用一种酶、两种酶和三种酶分别切割时,则形成的DNA片段共种,含有完整四环素抗性基因的DNA片段的概率是_______。
(4)作为受体的大肠杆菌细胞内,应不含__________基因,以利于筛选出含重组载体的受体菌。
(5)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程,为什么?。
如图所示为细胞融合技术的一些过程,据图回答:
(1)从A和B细胞到C细胞的过程中,必须用________________(化学方法)处理。
(2)若A、B细胞为植物细胞,那么,这样的细胞已经用酶降解脱掉了细胞壁,这种酶可能是________________,由此生成的A和B细胞称为________。由A、B到C的过程中,常用的物理方法有__________________。融合完成的标志是___________________________,形成D细胞还要应用________________________技术,把其培养成植株。
(3)若A为人细胞,B为鼠细胞,并分别用红、绿荧光染料标记细胞上的蛋白质,在C细胞阶段,细胞一半发红色荧光,一半发绿色荧光,到D细胞阶段,两种颜色的荧光均匀分布,原因是__________________________________________。
(4)若A、B细胞为动物细胞,一般取自________________,然后用____________将其分散开。由A、B到C的过程中,采用的不同于植物细胞融合的手段是___________________。
2010年10月11日,美国政府批准首例胚胎干细胞(ES细胞)人体临床试验。请回答下列与胚胎干细胞有关的问题:
(1)运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞,培养过程如下:早期胚胎→内细胞团→胚胎干细胞。在培养过程中,必须用________处理内细胞团,使之分散成单个细胞。胚胎干细胞的结构特点是________________________。在培养动物细胞时,培养液中加抗生素的目的是______________________________________________________。
(2)体外培养胚胎干细胞时,通常要加入________________等天然成分和________、_______、________、________、________、________营养物质,除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中,还需要保证细胞生活所需适宜的________________和________________条件;早期胚胎发育在________________阶段以前的细胞是全能性细胞。
(4)早期胚胎中的胚胎干细胞,不仅可以被应用于哺乳动物胚胎性别鉴定,还可被应用于________________________________________________________________________等领域。
(5)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有________________。你支持“应立法保护利用胚胎干细胞进行治疗性克隆”吗?请陈述理由:____________________________________________
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浙江大学农学院喻景权教授的课题组最新研究发现一种植物激素——油菜素内酯,能促进农药在植物体内的降解和代谢。研究人员发现,用油菜素内酯处理后,许多参与农药降解的基因(如P450和GST)的表达和酶活性都得到提高,在这些基因的“指导”下合成的蛋白酶能把农药逐渐转化为水溶性物质或低毒无毒物质,有的则被直接排出体外。某课题组进一步进行了如下的实验操作,请回答:
(1)获得油菜素内酯基因的方法有____________________、________________。第①步用PCR技术扩增基因时用到的耐高温的酶通常是指______________。步骤②用到的酶有________________。
(2)图中导入重组质粒的方法是________。在导入之前应用____________处理。
(3)导入重组质粒以后,往往还需要进行检测和筛选,可用________________制成探针,检测是否导入了重组基因,在培养基中加入________可将含有目的基因的细胞筛选出来。
(4)请你为该课题命名:______________________________________________________。
(5)请你说说该研究发现的生态学意义。
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