2002年诺贝尔生理学或医学奖分别授予了英国科学家悉尼·布雷内、美国科学家罗伯特·霍维茨和英国科学家约翰·苏尔斯顿,以表彰他们发现了器官发育和“程序性细胞死亡”过程中的基因规则。在健康的机体中,细胞的生生死死总是处于一个良性的动态平衡中,如果这种平衡被破坏,人就会患病。如果该死亡的细胞没有死亡,就可能导致细胞恶性增长,形成癌症。如果不该死亡的细胞过多地死亡,比如受艾滋病病毒的攻击,不该死亡的淋巴细胞大批死亡,就会破坏人体的免疫能力,导致艾滋病发作。
这3位获奖者的成果为其他科学家研究“程序性细胞死亡”提供了重要基础,后来科学家又在这一领域取得了一系列新成绩。科学家们发现,控制“程序性细胞死亡”的基因有两类,一类是抑制细胞死亡的,另一类是启动或促进细胞死亡的。两类基因相互作用控制细胞正常死亡。
请根据上述材料回答下列问题:
(1)人都是由受精卵经过____________和____________发育而成的。受精卵分裂逐步形成大量的功能不同的细胞,发育成大脑、躯干、四肢等。在发育过程中,细胞不但要恰当地诞生,而且也要恰当地死亡。人在胚胎阶段是有尾巴的,正因为组成尾巴的细胞恰当地死亡,才使我们在出生后没有尾巴。
(2)细胞分裂具有周期性,测定某种细胞的细胞周期持续时间长短时,通常需要考虑温度因素。这是因为-______________________________________________。
(3)有人称恶性肿瘤为细胞周期病,其根据是“程序性死亡”基因发生改变,可能是____________(填“促进”、“抑制”)细胞死亡的基因失控,使癌细胞____________。
(4)治疗恶性肿瘤的途径之一,是用药物抑制____________的合成,从而将癌细胞的细胞周期阻断在分裂间期。如果药物抑制纺锤体的形成,则癌细胞的细胞周期将阻断在____________期。
用所学的遗传、代谢等知识完成以下问题
下图A所示为人体内苯丙氨酸与酪氨 酸的代谢途径,图中的数字分别代表三种酶。
(1)人体内环境中的酪氨酸除图A中所示的来源外,还可以来自于__________________。
(2)若酶① 由n个氨基酸组成,则酶①基因的碱基数目不能少于_______。
(3)若医生怀疑某患儿缺乏酶①,诊断的方法是检验_______________。
(4)上图B所示Ⅱ– 1因缺乏图A中的酶①而患有苯丙酮尿症,Ⅱ– 3因缺乏图A中的酶②而患有尿黑酸尿症,Ⅱ– 4不幸患血友病(上述三种性状的等位基因分别用Pp、Aa、Hh表示)。一号和二号家庭均不携带对方家庭出现的遗传病基因。Ⅰ– 3个体涉及上述三种性状的基因型是__________ _________。
(5)Ⅱ– 3已经怀有身孕,如果她生育一个女孩,健康的概率是_______;如果生育一个男孩,健康的概率是___________。
假设a、b、c、d是一个简单生态系统中最初仅有的四个种群,其a、c、d的营养关系为a→c→d,a与b的关系如图,a是该生态系统主要的自养生物,请回答:
(1)该生态系统中a和b的种间关系是________。
(2)若d大量死亡,则一定时间内种群密度减少的种群是________。
(3)若持续干旱使a大量死亡,c和d种群密度将_________________________。
(4)当受到外界的轻微干扰后,经过一段时间,该生态系统可以恢复到原来的状态,说明该系统具有________________。与热带雨林相比,该生态系统的抵抗力稳定性________(低、高)。
(5)为了调查该系统c种群的密度,捕获了50个个体,将这些个体标记后放掉,一段时间后重新捕获了40个个体,其中有5个带有标记,c种群的数量约为__________________个。
兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递,通常会受到机体或细胞内外的各种因素的影响。图甲表示某种反射弧中的部分调节过程,图乙表示突触后膜上A、B、C三处受到某种刺激后的相关电位变化。请分析回答:
(1)图乙中a段表示________电位。图甲中,运动神经元1兴奋后,释放的递质可与突触后膜上的受体结合,引起Na+内流,符合图乙中的________(A/B/C)处;而抑制性中间神经元兴奋后,释放的递质可使________(阴/阳)离子内流,此时膜外为________(正/负)电荷,膜内外两侧电位差________(增大/减小);出现图乙中C处的原因可能是细胞________(内/外)液中阳离子浓度减小。
(2)乙酰胆碱属于一种兴奋性的神经递质,当乙酰胆碱与肌细胞膜上相应受体结合后可引起肌细胞收缩。“肉毒毒素美容”已经成为时下普遍接受的面部除皱方式,肉毒毒素是肉毒杆菌分泌的一种神经毒素,能特异地与突触前膜上Ca2+通道结合,结合图解和有关知识分析,“肉毒毒素美容”的原理可能是:_______________________________________。
下图一为某植物在不同O2浓度条件下,无氧呼吸与有氧呼吸的CO2 释放体积量变化曲线,图二为不同光照强度条件下,光合作用CO2体积变化量曲线。假定图一图二情况下,呼吸速率相同,呼吸底物全部为葡萄糖;图一中氧气的吸收量用a表示数值,有氧与无氧呼吸共同释放的二氧化碳总量用b表示数值。请据图回答下列问题:
(1)图一中,当O2浓度为_____________范围时,a=b。O2浓度为A时,a与b的关系式是__________________。
(2)图二为氧浓度为A点时测量的光合作用随光照强度变化的速率曲线。则光照强度为F时,光合作用固定的CO2量表示为__________________(仅用字母a表示)。
(3)图二中G点处细胞进行的生理活动是__________________,与此生理活动有关的场所分别是__________________。
(4)在植物生长的过程中,植物的茎尖会产生生长素,生长素要从形态学的上端运输到形态学的下端,该运输过程中生长素的运输方式是__________________。
科学家用植物细胞杂交方法,将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合,成功地培育出了“番茄——马铃薯”杂种植株,如图所示,其中①~⑤表示过程,英文字母表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题:
(1)实现过程②的技术。如果将已除去壁的植物细胞放入等渗溶液中,细胞是何形状?。与过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞结构为。
(2)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中,依据的原理是,其中过程④相当于过程,⑤涉及的分裂方式为。若利用此技术生产治疗癌症的抗癌药物——紫杉醇,培养将进行到(填字母编号)。
(3)若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞含n条染色体,则“番茄——马铃薯”细胞内含条染色体;若杂种细胞培育成为“番茄——马铃薯”植株为四倍体,则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植物属于倍体植株。
(4)如果形成c细胞的a、b细胞都是番茄细胞,那么更简单的得到番茄植株f的处理方法是。
(5)若a、b依次为小鼠骨髓瘤细胞和B淋巴细胞,那么该方案的目的是。若将该方案用在SARS的研究和治疗上,则从 理 论上讲c细胞的制备可采用细胞和的融合。如果分析出了所产生的氨基酸序列,则可采用方法,以为原料合成出该
SARA抗体的基因。