角膜环状皮样瘤(RDC)会影响患者视力甚至导致失明。图1为调查的某RDC家系图。
(1)此家系代代都有患者,初步判断RDC为______性遗传病。请说明致病基因不可能位于X染色体上的理由:______。
(2)研究发现RDC患者的P蛋白仅中部的第62位氨基酸由精氨酸变为组氨酸,据此推测患者P基因由于碱基对______而发生突变。
(3)Cyclin D1是细胞周期调控基因,P蛋白能结合Cyclin D1基因的启动子,调控其转录。为研究突变型P蛋白是否还有结合Cyclin D1基因启动子的功能,设计了3种DNA探针:能结合P蛋白的放射性标记探针(A)、能结合P蛋白的未标记探针(B)、未标记的无关探针(C),按图2的步骤进行实验,结果如图3。
请将图2使用探针的情况填入下表i、ii、iii处(填“不加”或“A”或“B”或“C”),完成实验方案。
分组 步骤 | 野生型P蛋白 | 突变型P蛋白 | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
步骤1 | 不加 | i _____ | ii ______ | 不加 | 同i | 同ii |
步骤2 | A | A | iii ______ | A | A | 同iii |
图3结果说明突变型P蛋白仍能结合Cyclin D1基因启动子,判断的依据是______。
(4)P基因在HeLa细胞(宫颈癌细胞)中不表达。利用基因工程技术构建稳定表达野生型P基因的HeLa细胞系(甲)和稳定表达突变型P基因的HeLa细胞系(乙),培养一段时间后,检测各组细胞Cyclin D1基因表达水平,结果如图4。
实验结果说明______。
(5)综合以上研究,从分子水平解释杂合子患病的原因______。
多种多样的植物在生态系统中发挥的功能各不相同,构成不同的功能群。同一功能群中的植物则具有相似的结构或功能。为研究生态系统的植物功能群对空心莲子草入侵的影响,科研人员进行了生态学实验。
(1)空心莲子草是外来物种,引入后由于在本地物种中缺乏_______的制约,因而得以迅速繁殖。空心莲子草与本地植物之间为________关系,导致本地植物的生存受到影响,生物多样性降低,导致生态系统的________稳定性下降,威胁生态安全。
(2)科研人员将一个圆形样地划分为A区、B区和C1~C5区,除A区外,其余区域大小相同。各区种植情况如图1所示,其中C3~C5区中植物功能群数目相同但物种数目分别为4、8、16种。第3、7和13天测定B、C区空心莲子草入侵状况,得到图2所示结果。
①科研人员种植顺序应为______。
a.A区和C区同时种植
b.先种植A区,一段时间后再种植C区
c.先种植C区,一段时间后再种植A区
②据图2分析,C区空心莲子草入侵程度均低于B区,说明_________________。
③分析C1~C5区的数据,可得出的结论是__________________________。
铁皮石斛为我国传统名贵中药材,研究人员对它的栽培条件进行了相关研究,实验结果如下。
处理 | L1 | L2 | L3 | ||||||
W1 | W2 | W3 | W1 | W2 | W3 | W1 | W2 | W3 | |
干重/g | 2.91 | 3.43 | 2.31 | 2.58 | 3.79 | 2.86 | 1.93 | 2.34 | 2.41 |
注:1.L1、L2和L3分别代表光照强度为360、240和120μmol/(m2·s)。2.W1、W2和W3分别代表基质含水量为基质最大持水量的100%、70%和40%。
(1)该实验研究了_________对铁皮石斛光合作用的影响。
(2)据表分析,铁皮石斛在_________条件下的生长状况最好。请绘出在此含水量条件下,铁皮石斛产量与光照强度关系的柱状图。
(3)在低光照情况下,由于_________阶段产生的_________少,导致铁皮石斛的产量较低。
(4)进一步研究发现,在基质含水量低的情况下植物细胞内可溶性糖的含量提高,表明植株可以通过积累可溶性糖_________,这是植株的一种保护性反应。
(5)为保证铁皮石斛的产量,请提出在强光条件下的栽培建议:_________。
萝卜的蛋白A具有广泛的抗植物病菌作用,而且对人体没有影响。我国科学家欲获得高效表达蛋白A的转基因大肠杆菌作为微生物农药,做了相关研究。
(1)研究者用相同的_________酶处理蛋白A基因和pET质粒,得到重组质粒,再将重组质粒置于经_________处理的大肠杆菌细胞悬液中,获得转基因大肠杆菌。
(2)检测发现,转入的蛋白A基因在大肠杆菌细胞中表达效率很低,研究者推测不同生物对密码子具有不同的偏好,因而设计了与蛋白A基因结合的两对引物(引物B和C中都替换了一个碱基),并按图2方式依次进行4次PCR扩增,以得到新的蛋白A基因。
①这是一种定点的_________技术。
②图2所示的4次PCR应该分别如何选择图1中所示的引物?请填写以下表格(若选用该引物划“√”,若不选用该引物则划“×”)。_____
| 引物A | 引物B | 引物C | 引物D |
PCR1 |
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PCR2 |
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PCR3 |
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PCR4 |
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(3)研究者进一步将含有新蛋白A基因的重组质粒和_________分别导入大肠杆菌,提取培养液中的蛋白质,用_________方法检测并比较三组受体菌蛋白A的表达产物,判断新蛋白A基因表达效率是否提高。为检测表达产物的生物活性,研究者将上述各组表达产物加入到长满了植物病菌的培养基上,培养一段时间后,比较_________的大小,以确定表达产物的生物活性大小。
(4)作为微生物农药,使用时常喷洒蛋白A基因的发酵产物而不是转蛋白A基因的大肠杆菌,其优点是_________。
研究发现,正在生长的植物细胞具有“酸生长”特性,即pH4~5的溶液促进细胞伸长生长。为了研究这一现象的内在原因,研究者用黄瓜幼苗快速生长的下胚轴切段进行实验。实验操作及结果如下图。
请回答问题:
(1)多细胞植物体的伸长生长是细胞数量和/或________增加的结果。
(2)如图1所示,研究者通过冰冻融化去除下胚轴切段中的原生质体,仅剩________,经这种处理后的下胚轴切段称为Y。
(3)由图可知,对Y进行的实验处理为:________。
(4)图2结果表明,Y的特性是①________;决定这种特性的物质最可能是②________(选填:纤维素/果胶/蛋白质)。
(5)研究者发现生长素可通过诱导细胞膜外环境的pH值降低,促进细胞生长。已知植物细胞膜上有H+泵、水通道、生长素受体、钾通道、蔗糖运载体等。在上述实验结果的基础上,请选用已知信息,提出生长素促进细胞生长的一种可能机制。_________________________
筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验结果见下表。
菌种 | 菌落直径:C(mm) | 透明圈直径:H(mm) | H/C |
细菌Ⅰ | 5.1 | 11.2 | 2.2 |
细菌Ⅱ | 8.1 | 13.0 | 1.6 |
有关本实验的叙述,错误的是
A. 培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质
B. 筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布
C. 以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外
D. H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异