下图为基因工程中构建某重组质粒过程的示意图。lacZ基因(含限制酶M和N的酶切位点)使细菌能利用培养基中的物质X-gal,从而使菌落显现出蓝色,若无该基因菌落则呈白色。甲~戊DNA片段只注明了黏性末端处的碱基种类,其它碱基未作注明。请回答下列问题:
(1)若酶M特异性识别的DNA碱基序列是,则酶N(识别序列的脱氧核苷酸数与酶M相同)特异性识别的DNA碱基序列是____,并使特定部位的两个脱氧核苷酸之间的____键断开。
(2)过程②是将所有片段混合在一起,用____酶拼接可得到多种重组DNA。如果只考虑2个片段的组合,那么甲、乙、丁三个片段中能够形成环状DNA的片段组合有____种。
(3)过程③通常用Ca2+处理,使受体细胞成为易于接受外来DNA的____态细胞。目的基因能够在受体细菌中表达出相同的产物,原因是不同生物____。
(4)若限制酶M和N的酶切位点都位于原来质粒的lacZ基因中,则应在通用培养基中额外加入____,培养一段时间,挑选出____色的菌落进一步培养。
世界卫生组织(WHO)发出警告,至2016年中国约有1.1亿糖尿病患者,还有5亿成年人由于不节制饮食,缺乏运动处于糖尿病的前期,临床上广泛采用血糖参数来判定糖尿病。下表是糖尿病诊断标准(注:满足任一标准,临床上即可初步诊断为糖尿病),请依据表格回答下列问题:
诊断标准 | 静脉血浆葡萄糖水平(mmol/L) | 测量条件 |
糖尿病症状(高血糖所导致的多食、多饮、多尿体重下降)加随机血糖 | ≥11.1 | 不考虑上次用餐时间,一天中任意时间的血糖 |
空腹血糖(FPG) | ≥7.0 | 空腹定义为至少8 h无热量摄入 |
口服葡萄糖耐量试验(OGTT)2 h时(测定点)血糖 | ≥11.1 | 试验必须按照世界卫生组织描述的方法进行,葡萄糖负荷相当于75 g无水葡萄糖溶于水中 |
(1)糖尿病患者体内由于胰岛素相对和绝对缺乏,导致血糖不断升高,产生高渗透压,进而导致机体处于高渗状态,刺激下丘脑渗透压感受器以及肾素—血管紧张素—醛固酮系统(RAAS),从而促进垂体后叶释放____激素,维持机体平衡。
(2)在空腹条件下,血糖不断被消耗,可通过肝糖原分解等途径维持血糖含量相对稳定,参与该调节过程的激素主要有肾上腺素和____,直接参与后者合成及分泌的细胞器主要有____。
(3)口服葡萄糖耐量试验(OGTT),大量葡萄糖吸收到体内,正常人血糖含量只有短暂升高,然后在相关神经和激素的作用下,血糖含量2小时左右迅速恢复正常水平,此过程中血糖平衡调节的中枢
在____,与降血糖有关的激素分泌的峰值应在测定点____(填“之前”或“之后”)。
(4)科学家经过研究发现,空腹和餐后C肽测定对于糖尿病的分型及早期诊断、治疗方案的确立和调整以及研究糖尿病的发病机制均具有很大的意义。
①经测定某糖尿病人C肽低于正常水平,其血清中胰岛素含量____,在临床中该型糖尿病____(填“能”或“不能”)通过注射胰岛素治疗。
②C肽测定还有助于胰岛细胞瘤的诊断及判断胰岛素瘤手术效果,胰岛素瘤血清中C肽水平偏高,若对患者手术后的随访中,C肽水平持续____(填“上升”或 “下降”),揭示肿瘤有复发或转移的可能。
鸭为杂食性水禽,除捕食昆虫及其它小动物外,对稻田中几乎所有的杂草都有取食。为研究稻鸭共作复合农业生态系统的功能,研究人员进行了实验,结果如下表,请据图表回答。
| 杂草密度 (株/m2) | 物种丰富度 (种) | 杂草相对优势度 | ||||
草龙 | 节节菜 | 稗草 | 陌上菜 | 异型莎草 | |||
常规区 | 40 | 12.0 | 0.247 | 0.189 | 0.100 | 0.102 | 0.094 |
稻鸭区 | 2.3 | 5. 3 | 0 | 0. 259 | 0.271 | 0.089 | 0 |
注:相对优势度表示植物在群落中的优势地位
(1)采用样方法调查杂草密度时,选取样方的关键是___________。表中物种丰富度的数据表明,稻鸭共作能显著降低稻田群落中杂草的__________________,从而限制了杂草对水稻的危害。
(2)鸭的引入增加了稻田生态系统中___________的复杂性,鸭和水稻生活在一起,可以吃掉杂草、害虫等,减少稻田的除草、施肥和用药,从生态学原理上分析,这种做法最大的优点是____________________ 。
(3)研究人员又绘制了常规区稻田生态系统碳元素转移示意图,箭头和字母分别表示碳元素传递方向和转移量。请回答下列问题:
①图中___________(填乙、丙、丁)生物成分在碳循环过程中起着关键作用,水稻生长期,该生态系统碳元素转移量关系为a__________b+c + e(填大于、等于、小于)。
②f的能量属于丙的___________,调查丁中的小动物类群丰富度常用___________方法。
玉米(2N=20)是一种雌雄同株的植物,是重要的粮食作物之一。请回答下列问题:
(1)测定玉米基因组DNA序列,需测定____条DNA上碱基序列。
(2)某品种玉米2号染色体上的基因S在编码蛋白质时,控制最前端几个氨基酸的DNA序列如下图所示,已知起始密码子为AUG,基因S发生转录时模板链是____链。若基因S中箭头所指碱基对G/C缺失,则该处对应的密码子将改变为____。
(3)玉米花序的正常和异常是由一对等位基因控制的相对性状。某显性植株X自交,F1表现为:正常花序:异常花序=1:1。取F1正常花序植株的花粉进行离体培养,获得的幼苗用秋水仙素处理后都是异常花序植株。由此推测____是显性性状,植株X自交的子代性状分离比为1:1的原因是____。
(4)玉米的易倒伏(H)对抗倒伏(h)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,两对基因分别位于两对同源染色体上。右上图表示利用品种甲(HHRR)和乙(hhrr)通过三种育种方法(Ⅰ-Ⅲ)培育优良品种(hhRR)的过程。
①方法Ⅰ、Ⅱ的育种原理分别是____,三种方法中难以获得优良品种(hhRR)的是方法____,原因是____。
②方法Ⅱ中HhRr自交获得F2,假设只保留F2中抗倒伏抗病植株的雄蕊(其他雄蕊全部去除),所有植株雌蕊全部保留且都能成功受粉和发育,则所得F3中能稳定遗传的抗倒伏抗病植株占____。
图1为某同学设计的用于制作果酒和果醋的发酵装置。图2为某研究小组的同学在对杨梅酒和杨梅醋的生产工艺进行考察后,绘制出的基本工艺流程图。请据图回答:
(1)图示发酵过程中所需的酵母菌可以从自然界中分离出来,要得到较纯菌种,应配制____培养基(按培养基的功能分),常采用____法对培养基进行灭菌。然后用平板划线法或稀释涂布平板法进行接种。
(2)用图1装置制作果酒过程中,要关闭____(“充气”或“排气”)管上的夹子。
(3)用图1装置制作果酒过程中,因某一步骤操作失误导致发酵瓶瓶塞被冲开,该操作失误是____。对该装置进行的改进是____。
(4)图2中甲罐顶上的排气管被设计成了弯曲状的管,其目的是____。发酵一定时间后,观察到发酵罐内液面不再有____产生,说明发酵基本完毕。
(5)在制备杨梅醋过程中,乙罐内先填充经灭菌处理的木材刨花,然后加入含____菌的培养液,使该菌附着在刨花上,再让甲罐中发酵完毕的杨梅酒流入乙罐进行杨梅醋发酵。
图1是某动物细胞的亚显微结构示意图。该细胞在有丝分裂时,母细胞中的姐妹染色单体均须附着于纺锤丝上,这称为双定向作用。一种称为纺锤体装配检查点(SAC)的监控机制能监视纺锤丝附着过程,一旦发现如图2所示的异常现象,便暂停姐妹染色单体的分离和有丝分裂的继续进行,直到双定向作用完成才能继续进行分裂。
(1)图1中结构①的主要物质组成是____。能为图2中染色体移动提供能量的是图1中的____(填图中编号)。
(2)图2细胞所处的分裂时期是____,理由是____。
(3)由题意可判断MCC对APC的作用是____(填“促进”或“抑制”),原因是如果只有一条染色单体附着在纺锤丝上,则3M2B附着在对侧____上,并激活MCC,影响APC的活性,暂停姐妹染色单体的分离和有丝分裂继续进行,由此确保双定向作用完成。
(4)若基因型为Aa的细胞进行图2所示的细胞分裂,则正常情况下一个细胞获得基因A,则另一个子细胞相同染色体相同位点的基因应该是____。
(5)若纺锤体的装配检查点(SAC)的监控机制失常,将产生变异的子细胞,下列对该变异的子细胞描述正确的是____。
A.子细胞染色体数目变化
B.子细胞染色体结构变化
C.该变异仅发生在有丝分裂中
D.该变异在有丝分裂和减数分裂中均可发生