科学家使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶(一种蛋白质),可以将该酶去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构。若通过透析的方法除去导致酶去折叠的尿素和巯基乙醇,再将没有活性的酶转移到生理缓冲溶液中,经过一段时间以后,发现核糖核酸酶活性得以恢复。下列叙述正确的是( )
A.由于巯基乙醇和尿素处理破坏了蛋白质中的肽键,故该酶失去了活性
B.该蛋白质的氨基酸序列一定程度上可以影响蛋白质的空间结构
C.这个实验证明结构并不一定决定功能
D.这个实验说明蛋白质的结构从根本上讲是由外界环境决定的
透明质酸酶是一种能够降低体内透明质酸的活性,从而提高组织中液体渗透能力的酶。如图是利用重叠延伸PCR技术获得新透明质酸酶基因的过程,NcoⅠ和XhoⅠ为限制酶。请分析回答下列问题:
(1)构建透明质酸酶基因表达载体时,使用的载体往往有特殊的标记基因,其作用是__________________;所用的DNA连接酶将双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的_________________,对所连接的DNA两端碱基序列_______(有/没有)专一性要求。早期用大肠杆菌作为受体细胞,后来发现毛霉或酵母菌更具优势,最可能的原因是________________。
(2)透明质酸酶基因上的一段核苷酸序列为“—ATCTCGAGCGGG—”,则对应该段核苷酸序列进行剪切的XhoⅠ酶识别的核苷酸序列(6个核苷酸)为____________________。
(3)人体细胞间质有基膜粘连蛋白、多糖(如透明质酸)、蛋白多糖等成分。链球菌等致病菌在侵染人体时,可产生透明质酸酶。试分析透明质酸酶在链球菌侵染过程中的作用是_________________,其意义可能是_____________________。
在生态农业的建设中,某城乡结合部利用农田、鱼塘等,构建了含植物(芦苇、藻类植物等)、动物(青鱼、浮游动物等)、微生物等多种生物的人工湿地,用于治理由排放的粪便污水造成的环境污染,并将净化后的水再排入自然水系,保护水体。经过几年治理,该区域呈现出“鱼翔浅底”“水鸟翔集”等美丽景象,从而成为居民喜爱的湿地公园。回答下列问题:
(1)调查该生态系统中青鱼的种群密度,常采用的方法是______________________________。
(2)“精明的捕食者策略”指出,生态系统中捕食者的存在,客观上有利于被捕食者种群的发展,原因是_________________________________。
(3)人工湿地的建成大大改善了该地区的生态环境,生态系统的自我调节能力也在增强,这种能力的大小主要取决于___________________________________。此生态农业实现了______________________和______________________的目的。
(4)湖面水鸟嬉戏交颈,使人联想起“关关雎鸠,在河之洲”的诗句。诗中“关关”属于生态系统中的____________信息,该信息在生态系统中的作用是_____________________。
(5)在治理污水的问题上,有研究者提出两种方案:方案一,引种外来物种水葫芦,它有有效处理有机污水和含N、P的废水的能力,其既能净化环境还具有观赏价值;方案二:先建立发酵池,利用微生物对污水中有机物进行初步处理,再通过合理设计,种植本地的芦苇、莲花、藻类植物等建立人工景观生态系统,实现分层次逐步净化污水。请对以上两种方案进行评价。
方案一: __________________________;
方案二: __________________________。
对某种植物种子进行甲、乙、丙、丁四种处理,将每种处理后的种子分成两组:一组用于在不同温度和水分等条件下进行萌发实验并测定发芽率;另一组用于测定种子中脱落酸、赤霉素两种激素的含量,结果见下表和下图。请回答下列问题:
处理方法 | 种子萌发率/% |
甲(室温、保湿) | 0 |
乙(4 ℃、保湿) | 100 |
丙(4 ℃、水浸种) | 98 |
丁(4 ℃、干燥) | 0 |
(1)请结合表分析,有利于该种子萌发的外界条件是__________________。
(2)结合表和图分析,有同学提出了两种激素对种子的萌发作用不同的观点,为了验证两种激素对种子萌发所起的不同作用,现用白菜种子为材料,以白菜种子萌发率为指标进行实验,请完善下列实验步骤,并预测结果,得出结论。
实验步骤:
①配制适宜浓度的脱落酸和赤霉素水溶液。
②取600粒颗粒饱满的白菜种子,均分为________组,并编号。
③分别用____________________________和________________________处理A组和B组的白菜种子,并将各组都置于______________________的条件下培养。
④一段时间后,统计各组的萌发率。
⑤预测结果:__________________________________。
⑥得出结论:__________________________________________。
杂交水稻是我国对当代世界农业的巨大贡献,在实际种植过程中体现了巨大的杂种优势。
(1)杂交水稻自交后代会产生性状分离,其原因是杂交水稻在减数分裂过程中发生了________的分离,导致其品质下降,因此不可直接留种。
(2)传统的杂交水稻制种过程中,需要选择花粉败育的品种(不育系)作为母本,这样可以避免自花受粉。为了解决不育系的获得和保持问题,科研人员做了如下研究:
①水稻的雄性可育是由N基因决定的,人工诱变处理野生型水稻,最终获得基因型为nn的雄性不育植株。让该植株与野生纯合水稻杂交,得到的F1代________(可育/不可育)。
②为快速筛选可育种子与不育种子,科研人员将基因N、花粉败育基因M(只在配子中表达)、红色荧光蛋白基因R一起构建重组Ti质粒,可采用________法将其导入雄性不育植株(nn)细胞中,获得雄性可育杂合体转基因植株(已知N-M-R所在区段不发生交叉互换)。该植株自交得到的种子中红色荧光:无荧光=________。选择________种子种植自交,可继续获得不育类型。
(3)科研人员尝试让杂交水稻通过无性繁殖产生种子,解决留种繁殖问题。
①研究发现,来自卵细胞中B基因的表达是启动受精卵发育成胚胎的必要条件,机制如下图所示:
据图分析,敲除精子中B基因后,则受精卵中来自卵细胞的B基因________。若让卵细胞中的B基因表达,该卵细胞可直接发育为________植株,因其不可育则不能留种繁殖。
②科研人员发现敲除杂交水稻中控制减数分裂的R、P、O三个关键基因,利用MiMe技术使其卵原细胞以有丝分裂方式产生“卵细胞”,则获得的“卵细胞”与杂交水稻基因型________。
③基于上述研究,请你设计杂交水稻保持杂种优势适宜留种繁殖的方案:________。
哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和具膜的细胞器,是研究膜结构功能的常用材料。当成熟红细胞破裂时,仍然保持原本的基本形状和大小,这种结构称为红细胞影,其部分结构如图所示。研究人员用不同的试剂分别处理红细胞影。结果如下表:(“+”表示有,“-”表示无)
实验处理 | 蛋白质种类 | 处理后红细胞影的形状 | |||||
A | B | C | D | E | F | ||
试剂甲处理后 | + | + | + | + | - | - | 变得不规则 |
试剂乙处理后 | - | - | + | + | + | + | 还能保持 |
(1)在制备细胞膜时,将红细胞置于____________中,使细胞膜破裂释放出内容物。由表中结果推测,对维持红细胞影的形状起重要作用的蛋白质是____________(填表中字母)。
(2)构成红细胞膜的基本支架是__________________。膜上有多种蛋白质,其中B蛋白与多糖结合,主要与细胞膜的__________________功能有关。A和G蛋白均与跨膜运输有关,G主要功能是利用成熟红细胞____________呼吸产生的ATP供能,通过______________方式排出Na+吸收K+,从而维持红细胞内高K+低Na+的离子浓度梯度。
(3)研究发现,红细胞膜上胆固醇含量与动脉粥样硬化(As)斑块的形成密切相关。成熟红细胞不具有合成脂质的________________(填细胞器),其细胞膜上的脂类物质可来自血浆。当血浆中胆固醇浓度升高时,会导致更多的胆固醇插入到红细胞膜上,细胞膜的_______________性降低,变得刚硬易破,红细胞破裂导致胆固醇沉积,加速了As斑块的生长。