(20分)葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。人体细胞膜上分布有葡萄糖转运体家族(简称G,包括G1、G2、G3、G4等多种转运体)。
(1)G在细胞中的 合成,经过 加工后,分布到细胞膜上。
(2)
由上图分析可知,葡萄糖通过 的方式运输进入上述两种细胞。研究表明,G1分布于大部分成体组织细胞,其中红细胞含量较丰富。G2主要分布于肝脏和胰岛B细胞。两种转运体中,G1与葡萄糖的亲和力 ,保障红细胞在血糖浓度 时也能以较高速率从细胞外液摄入葡萄糖。当血糖浓度增加至餐后水平(10mmol/L)后,与红细胞相比,肝脏细胞 增加很多,此时肝脏细胞摄入的葡萄糖作为 储存起来。同时,血糖浓度的增加,也会引起胰岛B细胞分泌
增多。
(3)研究表明,G3分布于脑内神经元细胞膜上,G4主要在肌肉和脂肪细胞表达。人体不同的组织细胞膜上分布的G的种类和数量不同,这种差异既保障了不同的体细胞独立调控葡萄糖的 ,又维持了同一时刻机体的 浓度的稳定。
(4)肿瘤细胞代谢率高,与正常细胞相比,其细胞膜上G1的含量 。临床医学上可用G1含量作为预后指标。
(16分)果蝇3号常染色体上有裂翅基因。为培育果蝇新品系,研究人员进行如下杂交实验(以下均不考虑交叉互换)。
(1)将某裂翅果蝇与非裂翅果蝇杂交,F1表现型比例为裂翅:非裂翅=1:1,F1非裂翅果蝇自交,F2均为非裂翅,由此可推测出裂翅性状由 性基因控制。F1裂翅果蝇自交后代中,裂翅与非裂翅比例接近2:1的原因最可能是 。
(2)将裂翅品系的果蝇自交,后代均为裂翅而无非裂翅,这是因为3号染色体上还存在另一基因(b),且隐性纯合致死,所以此裂翅品系的果蝇虽然均为 ,但自交后代不出现性状分离,因此裂翅基因能一直保留下来。
(3)果蝇的2号染色体上有卷翅基因D和另一基因E(纯合致死)。卷翅品系的果蝇自交后代均为卷翅,与上述裂翅品系果蝇遗传特点相似。利用裂翅品系和卷翅品系杂交培育裂卷翅果蝇品系,F1基因型及表现型如下图甲所示。
欲培育出图乙所示的裂卷翅果蝇,可从图甲所示F1中选择合适的果蝇进行杂交。若从F1中选 与裂卷翅果蝇杂交,理论上应产生四种表现型的子代,但实际上没有裂卷翅果蝇。推测可能是F1裂卷翅果蝇产生的含有 基因的配子死亡,无法产生相应的后代。若从F1中选表现型为 与 的果蝇杂交,子代裂卷翅果蝇有 种基因型,其中包含图乙所示裂卷翅果蝇,进而培养出新品系。
(4)分析可知,欲保留果蝇某致死基因且自交后代该基因频率一直不变,还需保留与该基因在 上的另一致死基因。
(14分)褪黑素(MLT)是机体分泌的一种激素,主要通过下丘脑-垂体-性腺轴对动物生殖产生一定影响。
(1)机体内的MLT由腺体分泌后,经 运输到下丘脑,对下丘脑分泌的 激素产生影响,进而影响垂体细胞对催乳素(PRL)和促黄体素(LH)等相关促性腺激素的分泌。
(2)科研人员通过体外培养,研究单独使用不同浓度MLT以及不同浓度MLT和hCG(人绒毛膜促性腺激素)共同使用对蒙古母羊垂体细胞分泌激素的影响。实验过程中每24小时更换一次培养液,并且分别在24h时、48h时测定激素含量,结果如下。
表 母羊垂体细胞对MLT和hCG处理的反应
结果 处理 | LH含量(mIU/ml) | PRL含量(uIU/ml) | ||
24h时 | 48h时 | 24h时 | 48h时 | |
对照组(只用细胞培养液培养) | 15.79 | 14.78 | 127.74 | 115.61 |
10 pg/ ml的MLT | 15.28 | 15.51 | 85.77 | 91.55 |
100 pg/ ml的MLT | 13.40 | 14.39 | 93.53 | 96.32 |
1000 pg/ ml的MLT | 14.04 | 14.56 | 96.69 | 98.87 |
10 IU/ml的hCG | 167.26 26 | 153.55 | 95.21 | 94.50 |
10 pg/ ml的MLT十10 IU/ml的hCG | 149.40 | 165.72 | 74.3 | 88.20 |
100 pg/ ml的MLT十10 IU/ml的hCG | 170.70 | 155.80 | 79.95 | 101.50 |
1000 pg/ ml的MLT十10 IU/ml的hCG | 155.71 | 156.96 | 107.61 | 111.97 |
分析上述实验结果可以看出:
①单独使用MLT处理时,对垂体细胞分泌LH的影响不显著,而加入hCG后该激素的分泌 ,但与MLT的 无明显关系。可能的原因是动物体内的垂体细胞分泌LH受雌激素含量的 调节,MLT可通过影响血液中雌激素含量间接影响垂体分泌LH。而本实验是体外培养垂体细胞,只加入MLT没加雌激素,因此对LH的分泌影响不大。
②单独添加MLT或hCG后各组垂体细胞分泌PRL的含量 对照组,表明MLT或hCG 垂体细胞分泌PRL。当用MLT和hCG共同作用于垂体细胞时,随着 ,PRL的分泌呈增长趋势,表明MLT和hCG可相互作用,从而影响PRL的分泌。
以下方法不能达到实验目的的是
A.粗提取DNA分子时可利用不同浓度的NaCl溶液去除杂质
B.利用无水乙醇、碳酸钙和二氧化硅可分离绿叶中的色素
C.采用稀释涂布平板法接种可在固体培养基上获得单个菌落
D.制备单克隆抗体时可利用选择性培养基筛选杂交瘤细胞
下列与基因相关的描述中,不正确的是
A.基因与生物性状之间是一一对应的关系
B.基因内增加一个碱基对会引起基因结构的改变
C.存在生殖隔离的生物彼此之间基因不能进行自由交流
D.基因工程操作中可以从基因文库中获取目的基因
家兔睾丸中有的细胞进行有丝分裂,有的细胞进行减数分裂。下列有关叙述正确的是
A.每个细胞分裂前都进行DNA分子的复制
B.每个细胞分裂时同源染色体都进行联会
C.每个细胞分裂时姐妹染色单体都分离
D.每个细胞分裂后的子细胞中都含性染色体