(现代生物科技)(8分)用小鼠进行DNA重组研究中形成的“基因敲除”技术,能“敲除”DNA分子上的特定基因。该技术的主要过程如下:
第一步:分离小鼠胚胎干细胞,这些细胞中含有需要改造的基因,称“靶基因”。
第二步:获取与“靶基因”同源的DNA片断,利用特定技术在该DNA片段上插入neoR基因
(新霉素抗性基因)成为突变DNA(如下图),使该片段上的靶基因失活。
第三步:将插入neoR基因(新霉素抗性基因)的靶基因转移入胚胎干细胞,再通过同源互换,用失活靶基因取代两个正常靶基因中的一个,完成对胚胎干细胞的基因改造。
第四步:将第三步处理后的胚胎于细胞,转移到特定培养基中筛选培养。
其基本原理如下图所示:
(1)第二步中neoR基因插入靶基因使用的工具酶是 。neoR基因不仅能使靶基因失活,还是 ;“靶基因失活”的含义是
(2)从研究者成功获得如上图所示的“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞,到将该细胞培育成“基因敲除”小鼠,运用到的生物技术有 、 、 等。
(3)科学家可以通过‘“基因敲除”技术来治疗疾病,上题中获得的基因敲除小鼠,能否直接用来研究基因功能并说明原因 ,
。
(生物技术实践)(8分)下表所示为某微生物培养基的配方,回答下列有关微生物培养的问题。
成分 NaNO3 K2HPO4 KCI MgSO47H2 FeSO4 (CH2O) H2O 抗生素
O
含量 3g 1g 0.5g 0.01g 0.05g 30g 1000mL 0.l万单位
(1)该培养基包含的营养成分有 。依物理性质,该培养基属于
培养基。依功能看,该培养基属于 培养基。
(2)若用该培养基培养纤维素分解菌,应除去的物质有 ,应加入的碳源是 。
(3)配制培养基时,在各成分都溶化后分装前,要进行的是 和灭菌。对培养基进行灭菌的常用方法是 。倒平板时,一般需冷却至50℃左右,在酒精灯火焰附近操作。在固体培养基上接种菌种的常用方法有 。
(10分)回答下列有关神经调节的问题。
科学家发现人体中有一种与肥胖有关的物质——瘦素。通过小鼠实验发现,瘦素可以通过血脑屏障,然后与下丘脑特异性受体结合,把人体储量大小的信号传递给下丘脑的体重调节中枢, 调节摄食行为。下图示瘦素通过下丘脑发挥作用的过程(局部示意图)。请回答下列问题:
(1)瘦素通过血脑屏障到达下丘脑,下丘脑神经元合成和分泌的神经递质,使饱中枢的兴奋性 ;使摄食中枢的兴奋性减弱,从而抑制食欲,减少能量的摄取,达到减重的效果。若图中c神经元释放的神经递质引起突触后膜抑制,则此时突触后膜接受这种递质后的膜电位是 ,g神经元不能将信息传递到 而无饱感,机体不断摄食而导致肥胖。
(2)兴奋在反射弧中的传递方向是 的。图中共有 条反射弧。
(10分)人体血糖浓度的相对稳定受多种因素影响。请分析回答:
(1)右图所示为一个健康人在某次运动前后血糖浓度的变化。bc段血糖浓度下降的直接原因 是 ,cd段血糖浓度升高主要是由于血液中肾上腺素和 的明显增加引起的。
(2)某人因自身免疫反应而破坏了胰岛B细胞。如果用班氏试剂对此人和健康人空腹时的尿样进行检测比较,水浴加热后观察到的颜色分别是 。
(3)如果某患者胰岛B细胞功能正常,却在体内检测到含有抗胰岛素受体的抗体,则他
(填“能”或“不能”)通过注射胰岛素有效调节其血糖水平,原因是
。
(11分)(1)图1表示对果蝇眼形的遗传研究结果,果蝇眼形由正常眼转变为棒状眼是因为 ,该变化称为 。
(2)研究人员构建了一个棒眼雌果蝇品系,其细胞中的一条X染色体上携带隐性致死基因I,且该基因与棒眼基因B始终连在一起,如图2所示。I在纯合(、Y)时能使胚胎致死。依据所给信息回答下列问题。
①若将棒眼雌果蝇与野生正常眼雄果蝇杂交,后代表现型有 种,雄性占
。
②若将野生正常眼雄果蝇用X射线处理后,性状没有发生改变。为检验其X染色体上是否发生新的隐性致死突变,用棒眼雌果蝇()与之杂交,得到的F1代有3种表现型,从中选取棒眼雌果蝇和正常眼雄果蝇进行杂交,得到F2代。
若经X射线处理后的野生正常眼雄果蝇细胞中,发生了新的隐性致死突变,则F2代中雌果蝇应占 ;
若经X射线处理后的野生正常眼雄果蝇细胞中,未发生新的隐性致死突变,则F2代中雌果蝇应占 。
(10分)图甲表示植物细胞代谢的某些过程,图乙表示光照强度与二氧化碳变化量的关系。请据图回答问题。(图中数字代表物质,a、b、c代表细胞器)
(1)图甲中,细胞器a为 。
(2)图甲中物质④在 的情况下,全部进入c中被分解。
(3)将一株植物放置于密闭的容器中,用红外测量仪进行测量,测量时间均为1小时,测定的条件和结果如上图乙所示,(数据均在标准状况下测的)据此回答:
若该植物在充分光照下积累的有机物都是葡萄糖,在25℃、4千勒克司光照条件下,该植物在充分光照下1小时总共积累葡萄糖 毫克。
(4)从图乙中可发现,影响A点光合速率的因素是 。
(5)若给该密闭装置通入,一段时间后,装置内出现了,请用文字或图解简要说明 。