(9 分)胰岛素 A、B 链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。 图 1 是该方法所用的基因表达载体,图2 表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程(融合蛋白A、B 分别表示
-半乳糖苷酶与胰岛素 A、B链融合的蛋白)。 请回答下列问题:
(1)图1 基因表达载体中没有标注出来的基本结构是 。
(2)图1 中启动子是 酶识别和结合的部位，有了它才能启动目的基因的表达；氨苄青霉素抗性基因的作用是 。
(3)构建基因表达载体时必需的工具酶有 。
(4)茁-半乳糖苷酶与胰岛素A 链或B 链融合表达,可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部,其意义在于 。
(5)溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键,用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的 A 链或 B 链,且-半乳糖苷酶被切成多个肽段,这是因为 。
(6)根据图2 中胰岛素的结构,请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量。 你的推测结果是 ,理由是 。
(8 分)人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃,可用来发酵处理秸秆,提高秸秆的营养价值。
为了增强发酵效果,研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株,并对其降解纤维素能力进行了研究。 请回答下列问题:
(1)在样品稀释和涂布平板步骤中,下列选项不需要的是 (填序号)。
①酒精灯 ②培养皿 ③显微镜 ④无菌水
(2)在涂布平板时,滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是 。
(3)向试管内分装含琼脂的培养基时,若试管口粘附有培养基,需要用酒精棉球擦净的原因是 。
(4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。 研究人员在刚果红培养基平板上,筛到了几株有透明降解圈的菌落(见下图)。 图中降解圈大小与纤维素酶的 有关。 图中降解纤维素能力最强的菌株是 (填图中序号)。
(5)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株 J1 和 J4,在不同温度和 pH 条件下进行发测得发酵液中酶活性的结果见下图,推测菌株 更适合用于人工瘤胃发酵,理是 。
(7 分)由苯丙氨酸羟化酶基因突变引起的苯丙氨酸代谢障碍,是一种严重的单基因遗传病,称为苯丙酮尿症(PKU),正常人群中每70 人有1 人是该致病基因的携带者(显、隐性基因分别用 A、a 表示)。 图1 是某患者的家族系谱图,其中Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3 及胎儿Ⅲ1(羊水细胞)的 DNA 经限制酶 Msp玉消化,产生不同的片段(kb 表示千碱基对),经电泳后用苯丙氨酸羟化酶 cDNA 探针杂交,结果见图2。 请回答下列问题:
(1)Ⅰ1、Ⅱ1 的基因型分别为 。
(2)依据 cDNA 探针杂交结果,胎儿Ⅲ1 的基因型是 。 Ⅲ1 长大后,若与正常异性婚配,生一个正常孩子的概率为 。
(3)若Ⅱ2 和Ⅱ3 生的第2 个孩子表型正常,长大后与正常异性婚配,生下 PKU 患者的概率是正常人群中男女婚配生下PKU患者的 倍。
(4)已知人类红绿色盲症是伴 X 染色体隐性遗传病(致病基因用 b 表示),Ⅱ2 和Ⅱ3 色觉正常,Ⅲ1 是红绿色盲患者,则Ⅲ1 两对基因的基因型是 。 若Ⅱ2 和Ⅱ3 再生一正常女孩,长大后与正常男性婚配,生一个红绿色盲且为 PKU 患者的概率为 。
(8 分)中国水仙(Narcissus tazetta var. chinensis)是传统观赏花卉,由于其高度不育,只能进行无性繁殖,因而品种稀少。 为了探究中国水仙只开花不结实的原因,有研究者开展了染色体核型分析实验,先制作了临时装片进行镜检、拍照,再对照片中的染色体进行计数、归类、排列,主要步骤如下:
请回答下列问题:
(1)选取新生根尖作为实验材料的主要原因是 。
(2)实验过程中用1mol·L-1HCl 解离的目的是 。
(3)该实验采用卡宝品红作为染色剂,与卡宝品红具有相似作用的试剂有 (填序号)。
①双缩脲试剂 ②醋酸洋红液 ③龙胆紫溶液 ④秋水仙素溶液
(4)镜检时,应不断移动装片,以寻找处于 期且染色体 的细胞进行拍照。
(5)由右上图核型分析结果,得出推论：中国水仙只开花不结实的原因是 。
(6)为了进一步验证上述推论,可以优先选用 (填序号)作为实验材料进行显微观察。
①花萼 ②花瓣 ③ 雌蕊 ④ 花药 ⑤ 花芽
(9 分)下图表示下丘脑参与人体体温、水盐和血糖平衡的部分调节过程。 请回答下列问题:
(1)受到寒冷刺激时,下丘脑可通过垂体促进腺体 A 的分泌活动,腺体 A 表示的器官有 。
(2)人体剧烈运动大量出汗后,下丘脑增加 激素的生成和分泌,并由垂体释放进入血液,促进 对水分的重吸收。
(3)当血糖浓度上升时,下丘脑中的葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,使胰岛 B 细胞分泌活动增强,血糖浓度下降,此过程属于 调节。 胰岛分泌的胰岛素需要与靶细胞的受体结合才能发挥作用,胰岛素的受体分布在靶细胞的 (填“细胞膜上”或“细胞质中”或“细胞核中”)。
(4)Ⅱ型糖尿病由胰岛 B 细胞损伤引起,患病率具有种族差异性,患者血液中含有抗胰岛B 细胞的抗体和效应 T 细胞。 据此推测:Ⅱ型糖尿病是由 决定的、针对胰岛 B细胞的一种 病;胰岛 B 细胞的损伤是机体通过 免疫导致的。
(8分)为了研究2 个新育品种 P1、P2 幼苗的光合作用特性,研究人员分别测定了新育品种与原种(对照)叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量,结果如下图所示。 请回答下列问题:
(1)图1 的净光合速率是采用叶龄一致的叶片,在 相同的实验条件下,测得的单位时间、单位叶面积
的释放量。
(2)光合作用过程中,CO2 与C5 结合生成 ,消耗的C5 由 经过一系列反应再生。
(3)由图可知,P1 的叶片光合作用能力最强,推断其主要原因有:一方面是其叶绿素含量较高,可以产生更多的 ；另一方面是其蛋白质含量较高,含有更多的 。
(4)栽培以后,P2 植株干重显著大于对照,但籽实的产量并不高,最可能的生理原因是 。
