干扰素是人体细胞产生的一种重要蛋白质,几乎能抵抗所有病引起的感染,人工干扰素是我国第一批基因工程药物,现有多种改良技术,请分析回答下列问题。
(1)若要获得干扰素的基因,可从人的______细胞中提取mRNA作为模板,在______催化下合成cDNA。
(2)将目的基因导入大肠杆菌,常用______处理细胞,使细胞成为感受态细胞,重组表达载体与感受态细胞混合后,感受态细胞吸收______分子,完成转化。
(3)科学家将某目的基因导入植物细胞常用的方法是______。若将目的基因插入Ti质粒上的______中,得到含目的基因的重组Ti质粒,导入某种植物的受体细胞中,经培养、筛选等得到了能稳定表达愈伤组织,则说明目的基因已经整合到该细胞的染色体上。
(4)天然的干扰素通常在体外保存很困难。假设将一个半胱氨酸改变为丝基酸就可使干扰素在-70℃条件下保存半年。请根据蛋白质工程的原理对干扰素进行改造,具体思路是________________________。
北方盛产山植,常添加白砂糖和酵母菌进行发酵,酿成甜美的山楂酒。如果将山楂酒过滤后稀释下,再添加醋酸菌,在一定条件下发酵,还可生产山楂果醋,据此分析并回答下列问题:
(1)与醋酸菌相比,酵母菌细胞结构的主要特点是____________。
(2)酒精发酵前加入的白砂糖主要是为菌种提供______(碳源或氮源或生长因子)。下图表示白砂糖的添加量对酒精生成量的影响,白砂糖的添加量为______ %左右最为合理。
(3)科技人员计划培养“自养”型的菌种,即这些菌种可以固定CO2,从化学反应中获取能量。他们首先对菌种进行基因改造,转入几种固定CO2和获取化学能所需的关键基因,再将它们放在______环境中续连续选择培养,200天后,能够“只吃CO2”的菌种终于诞生。
(4)为节省资源,酒精发酵和醋酸发酵可利用同一个装置,但要将温度______,保证空气______。
(5)借鉴前面发酵的经验,某工厂计划大批量生产山楂果醋。为进一步提高产量,预探究果醋的最佳发酵温度。请你简单说明实验思路____________。
玉米在有性生殖过程中,不能产生具正常功能的雄配子体的现象称雄性不育。培育成的雄性不育系,可用于生产杂交种子,保持杂种优势提高产量。某育种团队对不同的玉米雄性不育系的恢复进行了相关研究。
已知T群不育系的恢复受Rf1(其等位基因为rf1)和Rf2(其等位基因为rf2)两对显性基因控制。如果这两个基因中的任何一对为隐性纯合,雄花的不育性便不能恢复。
(1)在杂交实验中,雄性不育系做______(填“父本”、 “母本”、 “父本母本均可”),从操作层面分析,用该品系进行杂交的好处是______。
(2)由上图杂交结果推测,Rf1和Rf2______(“是”或“不是”)位于一对同源染色体上,理由是________________________。
(3)进一步研究发现某T群不育系与上图的恢复系A之间,仅存在一对基因即Rf1与rf1之间的差别,因此,杂交后,F2中育性正常:雄性不育的分离比是______。
(4)研究人员发现,细胞质中S或N基因与雄性不育有关,且与核基因相互作用共同决定性状。只有当核基因为rfrf,质基因为S同时存在时,该植株表现为雄性不育,称S群雄性不育系,基因型记做S(rfrf)。已知:
雄性不育系S(rfrf)×N(rfrf)→F1表现雄性不育;则雄性不育系S(rfrf)×N(RfRf)的后代随机交配,F2表现型及比例是______。
随着生活污水、工业污水的排放,常给池塘湖泊造成一定的污染。如图是科学工作者对受到污染的某湖泊的调查结果。请回答:
(1)据图可知,该湖泊处于______(轻度或重度)污染,理由是__________________。表明该湖泊生态系统具有相当高的______稳定性。
(2)图中的有机污染物主要被水中的微生物降解,如果欲加强降解作用,要考虑______、______等因素。
(3)无机污染物主要指重金属离子及其化合物。环保工作者常用植物吸收净化铅、汞等污染。有人提出:为了使物质和能量得到充分利用,可将吸收铅、汞等污染的植物作为牧草或饲料饲喂家畜家禽,你对此赞同吗?______,解释原因________________________。
铅中毒会影响青少年学习记忆,所以要减少摄食含铅多的食物的如罐装饮料、烧烤等。科研人员为验证铅对大鼠神经细胞有毒害作用,用下图水迷宫进行实验,60天后进行检测其学习记忆能力。
组别 | 醋酸铅溶液浓度/g·L-1 | 脑组织铅含量/g·gprot-1 | AChE活性/U·mgprot-1 | 到达原平台水域时间/s |
① | 0 | 0.18 | 1.56 | 22.7 |
② | 0.05 | 0.29 | 1.37 | 23.1 |
③ | 1 | 0.57 | 1.08 | 26.9 |
④ | 2 | 1.05 | 0.76 | 36.4 |
实验方法:将大鼠分为四组,饮用不同浓度的醋酸铅溶液,让大鼠从入水点入水,训练其寻找水面下隐蔽平台(池水黑色,大鼠无法看到平台),重复训练4天后撤去平台,测定大鼠从入水点到达原平台水域的时间,推测小鼠学习记忆能力强弱;
研究发现,ACh是与学习记忆有关的兴奋性递质,所以测定脑组织铅含量及乙酰胆碱酯酶(AChE)活性,也可以间接说明记忆能力。(AChE活性检测原理:AChE可将乙酰胆碱(ACh)水解为胆碱和乙酸,胆碱与显色剂显色,根据颜色深浅计算酶活性。)据此分析,回答问题:
(1)观察表格可知,______组大鼠学习记忆能力最强。水迷宫实验结论是:______。
(2)Ach这种递质由突触前膜释放进入突触间隙,该处体液是______,然后Ach会与突触后膜上的______结合,引发突触后膜内的电位发生______的变化。
(3)发挥效应后Ach在______的催化下水解,所以脑组织铅含量越高,ACh水解速度越______,进而影响记忆能力。
(4)短期记忆的形成与______(大脑皮层/小脑/脊髓)下的海马区有关,不重复就会遗忘。因此短期记忆转化为长期记忆的措施是及时重复训练,以此建立______。
水稻有突变型植株和野生型植株两种类型,科学家研究发现两者酶种类数量无明显差异,且酶的最适温度都是30℃,于是在30℃下进一步探究光强度对两种植株光合速率的影响,结果如图所示,回答下列问题:
(1)该实验的自变量是______,因变量检测指标是单位时间单位叶面积内______。
(2)在200μmol·m-2·s-1光强度条件下,野生型植株叶肉细胞产生ATP的细胞器有______。
(3)若选择野生型植株在25℃条件下重复相关实验,则A点向______方移动。
(4)若突变型植株在400μmol·m-2·s-1光强度条件下进行该实验时,突然将光强度增大到800μmol·m-2·s-1,短时间内叶绿体内的C5含量将______。持续一段时间之后光合速率不再增大,其主要限制性环境因素是______。
(5)在高光照下,突变型植林比野生型植株光合速率高的可能原因是色素含量增加,怎样证明?请简单说明实验思路:______________________________。