下面是1960年科学家M.Nireberg和S.OChoa探究决定一个氨基酸的密码子是mRNA上的三个相邻碱基的实验。
取5支试管,预先加入一定的物质,再把20种氨基酸分成五组,每组含四种不同的氨基酸,每支试管中加入一组氨基酸,再加入当时并不清楚是否带有遗传信息的多聚U(相当于只含U的mRNA),结果在含有酪氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸和丝氨酸的一组试管中合成了多肽。回答:
(1)
上述实验中预先加入的物质是________
(2)
再用同样的方法,把酪氨酸、苯丙氨酸、半胱氨酸和丝氨酸分别加入四支试管中,从而合成了只含苯丙氨酸的多肽链。这一实验假设是________。
(3)
M.Nireberg和S.OChoa破译了决定苯丙氨酸的密码子是UUU之后,又有科学家用C、U两种碱基相间排列的mRNA为模板,研究一个密码子含有几个碱基。
实验假设是:如果一个密码子中含有两个或者四个碱基,则该mRNA指导合成的多肽链中应分别由________种氨基酸组成;如果三个碱基决定一个氨基酸,则多肽链中应含有________种氨基酸;
(4)
如mRNA上每3个碱基决定1个氨基酸,这样碱基的组合可以达到________种。
三峡悬崖峭壁上的悬棺里主人的身份一直是我国考古学家不断争论问题。据新浪网2005年12月14日报道:来自复旦大学生命科学院的闫鹏荣等三名大学生通过DNA技术分析,认为三峡悬棺内的主人为3千年前的古百越人。闫鹏荣介绍,DNA能表达的有效信息主要有常染色体、Y染色体和线粒体。因为线粒体在正常细胞中的拷贝数可以达到常染色体的1000倍以上,所以线粒体是最常用到的遗传标记。“破解的密码主要是实验得到的线粒体数据。线粒体沿母系遗传,低重组高突变的特点使得它可以作为很好的遗传标记进行人类学的研究。将这些得到的数据同现代人的数据进行比对,那么,比对的结果越相近,民族关系也就越相近。”基于这种理论,闫鹏荣等三名大学生把得到的数据同55个人群的4500多个现代人的线粒体数据进行比对分析,结果发现,古代悬棺人的数据与侗台人与南岛人所具有的特质非常相近,而后者则是由广东、福建一代的古百越人迁徙融合形成的。据此分析回答:
线粒体因为含有________才可以作为最常用的遗传标记的。
破解的密码主要是实验得到线粒体数据,这里的“线粒体数据”应该是________。
古代悬棺人与现代人进行数据比对的________越相近,说明他们的民族关系也就越相近。
线粒体遗传具有低重组高突变特点的原因是________。
阅读、分析下列材料,并结合你所学的知识回答问题:
细胞衰老是一种正常的生命现象。科学家提出的“端粒学说”阐述了细胞衰老的某些可能的机制。端粒是染色体末端的一种特殊结构,其DNA末端含有由简单的串联重复序列(如-TTAGGG-)组成的单链突出段,它们在细胞分裂时不能被完全复制,因而随分裂次数的增加而缩短,除非有端粒酶的存在。端粒酶由RNA和蛋白质组成,其RNA含有与端粒DNA重复序列互补的一个片段(如-AAUCCC-),是合成端粒DNA的模板;其蛋白质催化端粒DNA的合成,催化的一种机制如下图。研究表明:如果细胞中不存在端粒酶的活性,染色体将随每次分裂而变得越来越短,而且由于细胞的后代因必需基因的丢失,最终死亡。培养中少数变得长生不老的癌细胞表现出有活性的端粒酶和稳定长度的端粒。
下图中“聚合”过程需要________种脱氧核苷酸。端粒酶中,蛋白质成分的功能类似于________(酶)。
正常体细胞中没有端粒酶的活性,你认为新复制出的DNA与亲代DNA完全相同吗?________。体外培养正常成纤维细胞,细胞中的端粒长度与细胞增殖能力呈________关系。
从材料分析可知,正常体细胞不断走向衰老的生理学原因是________。
依据“端粒学说”,请提出一种可以抗肿瘤药物的作用机制。________。
澳大利亚科学家巴里·马歇尔和罗宾·沃伦发现了幽门螺杆菌以及这种细菌在胃炎和胃溃疡等疾病中扮演的角色,从而获得诺贝尔生理学或医学奖。请回答:
下图是幽门螺杆菌结构模式图。与酵母菌比较两者共有的结构有________(填序号和名称)。两者的主要区别在于幽门螺杆菌的最主要结构特点是________;结构〔 〕________是其表达遗传信息的最终场所。
此前,医学界认为溃疡病不是由活的病原体引起的。但沃伦和马歇尔用高倍显微镜观察慢性胃炎活体标本时,意外地发现了许多某种细菌,而且这种细菌总是出现在慢性胃炎标本中,而正常的胃窦粘膜则没有这种细菌。
由此他们提出了关于慢性胃炎病因的假设:________
进一步研究发现,幽门螺杆菌可产生尿素酶、蛋白酶、磷脂酶等多种酶,其中的________(酶)可直接破坏胃粘膜的完整性,进而破坏了人体的第一道防线。幽门螺杆菌还能产生一种被称为VACA的毒素,使上皮细胞从基底膜上剥落。
解答下列有关食品与人体健康的一组问题:
在非洲儿童中普遍存在面黄肌瘦但又全身浮肿的现象,这是因为那里的儿童营养不良,食物中主要缺乏________使血浆中该物质不足,导致组织水肿。我国前不久报道的服用劣质奶粉造成的大头娃娃也是这个原因。而花粉过敏的人体也会出现组织水肿,这是因为花粉使该病人毛细血管壁的通透性增大,________渗出,使组织液浓度升高而滞留水分过多导致组织水肿。
组成蛋白质的基本单位氨基酸中有________种必需氨基酸是人体细胞不能合成的,必须从外界环境中直接获取。因此我们的食物中要注重对这些氨基酸的补充,如长期以玉米为主食的人群,特别是儿童应额外补充必需氨基酸________。而经常食用奶制品、肉类、蛋类和大豆制品,一般是不会缺乏必需氨基酸的。在吃鸡蛋时,生鸡蛋和熟鸡蛋哪一种容易消化?________,原因是________。
在食用新鲜动物时,常将刚杀死的动物放一段时间后再做,口感要鲜滑的多,这是因为细胞内的________中含有的水解酶将动物体内部分大分子物质分解为小分子物质的缘故。
在食物营养中还要注意对维生素的摄入。如当缺乏________时人体会患液盲症,在动物肝脏、鱼肝油、胡萝卜中这种维生素较多;缺乏________时人体会患脚气病,在谷类、小麦的种皮中这种维生素较多;缺乏________时人体会患软骨病,儿童会患佝偻病,在鱼肝油、蛋类中这种维生素较多;缺乏________时人体会患环血病,在新鲜蔬菜、水果中这种维生素较多。
抗生素主要是通过干扰细菌等病原微生物的代谢过程,而影响其结构和生理功能,从而达到抑杀病原微生物的目的。请根据“细菌结构与抗生素作用示意图”及所学的生物学知识回答下列问题:
从来源看,抗生素可以来源于微生物,也可以来源于动植物,如:细菌的________上,悬铃木细胞的________上都含有控制抗生素合成的基因;在基因结构上,后者与前者相比的主要区别是________。
从抑杀细菌的作用看,青霉素抑制了细胞壁的合成,实质是抑制了________的合成。
欲大量大幅度提高青霉素有效含量,通常采用________方法,得到高产菌株。若想运用基因工程、发酵工程大量获得悬铃木细胞分泌的抗生素X,请简述其操作方法________。
大肠杆菌(E.coli)是遗传学上明星试验材料之一,常在生物技术上用做“工程菌”。我国科学家早在1992年即成功得到能产生乙肝疫苗的转基因大肠杆菌,在一定的培养基上通过发酵工艺批量生产乙肝疫苗。下图是大肠杆菌群体的生长曲线。请分析回答:
大肠杆菌的生殖方式是________,其同化作用类型是________。
CD段称为稳定期,其含义是________。
疫苗产量最高的时期是________,为延长此期,可采用的两项基本措施是:①________;②________。
若把大肠杆菌接种到含葡萄糖和乳糖的培养基中,只有葡萄糖全被消耗后大肠杆菌才合成半乳糖苷酶来利用乳糖。这一事实表明半乳糖苷酶属于________酶。
(5)
请在下图中画出大肠杆菌的生长速率随温度的变化曲线。
下图为光合作用中的物质转变(用实线表示)与能量传递(用虚线表示)的模式图。图中a~g为物质,①~⑥为反应过程。请据图作答。
写出下列物质与过程的名称:a________e________④:________⑤:________
在有光条件下,停止g物质供给,C5的变化是________。在g物质供给充足时,植物从暗处移到明处后,C3的变化是________
下列实验过程与图中哪个过程有直接关系?(用①~⑥符号表示)
①在盛满水的玻璃管上端插入带叶枝条,它的下端浸入盛满水银的容器中,把它放在通风透光的地方,就可观察到水银沿玻璃管上升。[ ]
②英国科学家普里斯特利将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内,小鼠不易死亡。[ ]
③德国科学家萨克斯把绿叶放在暗处几小时后,把这个叶片一半曝光,另一半遮光。一段时间后,用碘蒸汽处理叶片。[ ]
④美国科学家鲁宾与卡门在密闭容器中,被光照的绿色植物吸收含18O的水,一段时间后,观察到容器中的某种气体含18O2[ ]
肺癌在全国的发病率居肿瘤之首,小细胞肺癌是恶性程度最高的一种,上海肺瘤研究所细胞与分子免疫研究室在国内率先研制出一种名叫“2F7”的靶向生物导弹。这种生物导弹是一种专门对小细胞肺癌产生特定靶向性的特异性单克隆抗体。注入静脉后,会“直扑”小细胞肺癌病灶,使其携带的肿瘤化疗药物能“集中火力”抑制、杀灭肿瘤细胞。这预示着化疗药物有望弥补“良莠不分”、损害全身免疫力的缺陷。
制备单克隆抗体的原理是________和________。
制备单克隆抗体用到的动物细胞工程技术手段有________。
单克隆抗体是由________细胞产生的。
静脉注入而不是口服单克隆抗体的原因是________。
单克隆抗体与肿瘤细胞结合并发挥作用的过程属于________免疫的________阶段。
细胞是生物体结构和功能的基本单位。请根据下列资料,回答问题。
从结构与功能统一的生物学观点看,胰岛细胞和性腺细胞中都含有较多的细胞器是________。
与特异性免疫有关的淋巴细胞是由________分化发育来的。
下图代表阳生植物的一个叶肉细胞及其相关生理过程。
①如图A、B两种结构的膜面积都很大,其中A增加膜面积是通过________,B增加膜面积是通过________。
②假如C18O2作为该细胞某一生理作用的原料,则在较强的光照条件下,图中含有18O的呼吸作用产物的主要去向是图中的________途径。(用图中的字母表示)
③假如右图代表抗虫棉的一个叶肉细胞,抗虫基因在B结构内。这种抗虫基因的遗传主要特点是________。
④假如紫茉莉枝条上的叶肉细胞都呈上图所示,则该枝条接受了花斑枝提供的花粉后,产生的F1枝条的颜色是________。