2007年8月3日《科技日报》报道,美国佛罗里达大学的亨利·丹尼尔教授利用基因工程研制出转基因莴苣,可用其中的有效药物成分制造胰岛素胶囊来治疗糖尿病。右图表示获得转基因莴苣的技术流程,请据图回答下列问题:
(1)①过程需要的酶有 。
(2)为了便于筛选,质粒A上应具有 。
(3)接受重组质粒的受体细胞可能有三种情况:如果受体细胞C1是土壤农杆菌,则导入它是为了 ,以便于得到大量的含目的基因的土壤农杆菌;然后用土壤农杆菌侵染受体细胞C2,受体细胞C2可以是________细胞;然后应用组织培养技术,经 、 过程,形成转基因莴苣。
(4)这种药物是从转基因莴苣中提取制得的,必须制成粉末状,装入胶囊后才能服用。服用剂量必须严格控制,如果服用的量太大,可能导致患者出现 症状。
(5)目前,为使胰岛素能直接进入血液,通常采用的给药方式是注射,而不是口服。丹尼尔发明的胰岛素胶囊的优越之处在于:胶囊膜(植物细胞壁)可以在口服后的初始阶段防止胰岛素被降解。当含有胰岛素的“植物细胞”到达大肠,植物细胞壁被肠壁细菌分解,胰岛素进入肠腔后再被吸收到血液中。由此可以断定:①人体内缺乏分解细胞壁的 酶;②该药物(胰岛索)进入患者体内的方式为 。
请回答下列(1)、(2)小题。
(1)已知放线菌素D是RNA合成抑制剂。右图是根据海胆受精卵在有放线菌素D和无放线菌素D存在情况下培养时,对14C标记的缬氨酸参与蛋白质合成的实验结果绘制的曲线图。请据图回答有关问题:
①直接参与将14C—缬氨酸掺入新合成蛋白质的细胞器是 ,该过程在生物学上
称为 ,所依赖的模板是 分子,合成该分子所需要的原料是 。
②从受精开始到10小时之内,蛋白质合成所依赖的模板分子的来源是 。(从下图四个选项中选择,用字母代表)
A.未受精卵原有的 B.受精卵新合成的 C.精子提供的 D.无法确定
③受精10小时以后,海胆细胞内新合成蛋白质所依赖的模板主要是 (答案从上小题四个选项中选择,用字母代表),作出此判断的依据是
。
(2)鸡的输卵管细胞合成卵清蛋白,成红细胞合成β珠蛋白,胰岛细胞合成胰岛素,这些细胞都是在个体发育过程中逐渐产生的,因此早期人们推测细胞的这种分化是由于在发育过程中遗传物质的选择性丢失所致。分子生物学技术发展起来后,科学工作者用编码上述三种蛋白的基因分别作探针,对三种细胞中提取的总DNA的限制性内切酶的酶切片段和三种细胞的总RNA分别作分子杂交实验,结果如下表:
|
细胞总DNA |
细胞总RNA |
|
输卵细胞 成红细胞 胰岛细胞 |
输卵管细胞 成红细胞 胰岛细胞 |
卵清蛋白基因 |
+ + + |
+ - - |
β珠蛋白基因 |
+ + + |
- + - |
胰岛素基因 |
+ + + |
- - + |
注:“+”阳性结果(表示杂交过程中有杂合双链)
“-”阴性结果(表示杂交过程中有游离的单链)
①上述实验结果说明:早期人们认为细胞的分化是由于在发育过程中遗传物质的选择性丢失所致,据此实验,你认为这种推测 (填“成立”或“不成立”),理由是
。而细胞发育的不同阶段合成不同的蛋白质是 的结果。同一生物不同类型的细胞具有不同的形态结构,各自执行特定的生理功能,其直接原因主要是由 分子决定的,可以说这类分子是一切生命活动的体现者。
②卵清蛋白中富含人体所需的多种必需氨基酸。为开辟的食物来源,除了从日常禽蛋类食物中获取,还有望通过生物工程中的 和 利用大肠杆菌或酵母菌生产大量的卵清蛋白。
科学家研究发现,紫外光可抑制植物生长。原因是紫外光增加了植物体内吲哚乙酸氧化酶(有铁才能合成该酶)的活性,而吲哚乙酸在吲哚乙酸氧化酶的作用下可被分解为3—亚甲基氧化吲哚(不能促进细胞伸长)。为验证紫外光抑制植物生长与吲哚乙酸的氧化有关,请补充下列实验设计并完成相关的实验分析。(不考虑缺铁对植物生长其它方面的影响)
一、材料用具:
燕麦幼苗、完全培养液、缺铁的完全培养液(溶液浓度均适宜)、蒸馏水、琼脂块、刀片等。
二、实验步骤:
(1)准备4个配有培养支架的烧杯,分别标记为A、B、C、D;
(2)向A和B烧杯中加入等量适量的完全培养液,C和D烧杯中加入等量适量的缺铁培养液;
(3)选取 ,平均分成四组,分别放在A~D4组烧杯中培养一段时间;
(4)给予A、C适宜的可见光光照,给予B、D 光照,继续培养一段时间;
(5)切下幼苗的胚芽鞘尖端,分别用琼脂块收集生长素,并对应标记为a、c、b、d;
(6)培养一段时间后,观察胚芽鞘的弯曲情况。
三、实验分析:
(1)请预测上图中第①、⑥组胚芽鞘的生长情况:
① ;⑥ 。
(2)上图中 组胚芽鞘的生长情况可证明紫外光抑制植物的生长与吲哚乙酸的氧化有关。
用电流刺激青蛙的迷走神经会造成其心跳减慢。为研究迷走神经对心脏肌肉收缩的控制作用,德国生理学家Loewi设计了双蛙心灌流实验,如下图所示。他用电流刺激迷走神经,心脏A的心跳立即减慢,而当灌入心脏A中的液体通过导管流入到另一个已去掉迷走神经的心脏B时,心脏B的跳动也立即减慢下来。有关该实验,下列说法正确的是
A.迷走神经分泌了某种化学物质造成了心跳的减慢
B.迷走神经受电刺激后电信号直接造成了心跳的减慢
C.神经冲动在神经纤维上、在神经细胞之间、在神经细胞与肌细胞之间传播
D.导致信号在神经细胞之间传递的结构基础是突触
1966年,苏格兰科学家在一群小鼠中偶尔发现了一种全身无毛小鼠(称作裸鼠)。该鼠生长不良,繁殖力低下,易发生严重感染;1968年科学家对裸鼠进行解剖时发现,
裸鼠体内胸腺缺失;通过杂交实验发现:裸鼠×正常鼠→正常鼠(F1),而F1个体间自由交配后代(F2)中裸鼠大约占1/4,并且雌雄个体比例为1:1。下列有关叙述正确的是
A.裸鼠产生的根本原因是基因重组
B.裸鼠易感染疾病的原因可能与它特异性免疫力差有关
C.裸鼠性状的遗传方式是常染色体隐性遗传
D.F2正常鼠中与亲代正常鼠基因型相同的几率为1/4
下面是反映人与环境关系的三种模式图,请分析下列对“环境容量”的理解错误的是
A.环境容量是指生态系统对人口的承载能力
B.随着生产的发展,环境容量在不断加大
C.人类可以局部地改造环境,从而使人口数量超越环境容量
D.生物圈的稳态是人类生存的前提和人类改造自然的基础