[生物—选修3:现代生物科技专题]

I型糖尿病,又名胰岛素依赖型糖尿病(IDDM),易出现糖尿病酮症酸中毒(DKA),又叫青年发病型糖尿病,这是因为它常常在35岁以前发病,占糖尿病的10%左右。I型糖尿病自身不能产生胰岛素,也就是说病人从发病开始就需使用胰岛素治疗。并且终身使用。因此临床上对胰岛素需求量很大。下图是利用奶牛乳腺生物反应器制备胰岛素的流程图:

(1)构建重组质粒时,为避免人胰岛素基因末端发生任意连接和运载体的自身环化应选用____________酶切处理目的基因和运载体。要使人胰岛素基因在奶牛乳腺中特异表达,应将人胰岛素基因与________等调控元件重组在一起。④过程常用____________法将重组质粒导入受精卵。

(2)①过程常用_________处理奶牛A使其排出更多的卵子,然后在恰当时期采集卵子并培养成熟;②过程采集的奶牛精子常用_________法使其获能,与成熟的卵子在专用受精溶液中完成受精,受精过程中,在精子触及___________的瞬间会产生透明带反应,这是防止多精入卵的第一道屏障。

(3)对移植前的胚胎需进行性别鉴定,一般采用SRY—PCR方法,选择出现_____反应的(填“阳性”、“阴性”)胚胎进行移植。为了使胚胎移植能成功,需要对代孕奶牛C进行_________处理,使之与供体的生理状况保持相同。

如图一所示是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图,其中离子通道是一种通道蛋白,通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道,允许适当大小的离子顺浓度梯度通过,①②③④代表不同的运输方式。图二表示物质通过膜的运输速率(纵坐标)随环境中O2浓度(横坐标)的变化。请仔细观察图示并回答相关问题。

图一

(1)鲨鱼体内能积累大量的盐,盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外,经研究,鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的,那么其跨膜运输的方式是________________。

(2)蟾蜍心肌细胞吸收Ca2+、K+、C6H12O6的方式相同,若抑制心肌细胞的呼吸作用,则Ca2+、K+、C6H12O6等物质吸收均受到显著的影响,其原因是_________________。若蟾蜍的离体心脏施加某种毒素Ca2+吸收明显减少,但K+、C6H12O6的吸收不受影响,最可能的原因是该毒素抑制了图一中所示的转运Ca2+的[ ]______________的活动。

(3)图二与图一中的__________________代表的物质运输方式一致。图中曲线出现BC段的主要原因是__________________________________________________________。

(4)柽柳是泌盐植物,叶子和嫩枝可以将植物体内的盐分排出,是强耐盐植物。柽柳从土壤中吸收盐分是主动运输还是被动运输?请设计了如下实验加以证明。

①实验步骤:

a.取甲、乙两组生长发育基本相同的柽柳幼苗植株,放入适宜浓度的含有Ca2+、K+的溶液中。

b.甲组给予正常的呼吸条件,乙组____________________。

c. ____________________________________________________________________。

②实验结果及结论:

____________________

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