材料一:在临床上,将机体不能合成腺苷脱氨酶(ADA)、缺乏正常的免疫能力的患者,称为先天性重症联合免疫缺陷病(SCID)。该病可用“基因疗法”治疗:首先从患者血液中获得T细胞,在绝对无菌环境里用逆转录病毒把ADA基因转入T细胞,再在体外大量繁殖扩增。然后再将约10亿个这种带有正常基因的T细胞输回患者体内,以后每隔1—2个月再输1次,共输7—8次,患者的免疫功能在治疗后显著好转。这一成果,标志着人类在治疗遗传性疾病方面进入了一个全新的阶段。
材料二:番茄果实成熟过程中,某种酶(PG)开始合成并显著增加,促使果实变红变软,但不利于长途运输和长期保鲜。科学家利用反义RNA技术,可有效解决此问题。该技术的核心是,从番茄体细胞中获得指导PG合成的信使RNA,继而以该信使RNA为模板人工合成反义基因并将之导入离体番茄体细胞,经组织培养获得完整植株。新植株在果实发育过程中,反义基因经转录产生的反义RNA与细胞原有mRNA(靶mRNA)互补形成双链RNA,阻止靶mRNA进一步翻译形成PG,从而达到抑制果实成熟的目的。
⑴ 在材料一的基因治疗过程中,用逆转录病毒把ADA基因转入T细胞,逆转录病毒相当于基因工程中的 。在基因治疗过程中获取ADA基因常用方法有: 、 、 。
⑵ 以上两组材料中不仅涉及到了基因工程还涉及到了细胞工程,材料一中T细胞在体外大量繁殖扩增,原理是 ;材料二中离体番茄体细胞经组织培养获得完整植株,原理是 。
如图所示果蝇(2N=8)染色体上存在控制眼色的基因(A/a和B/b),减数分裂时不发生交叉互换,其基因分布如图所示。
(1)正常情况下,雄果蝇在减数分裂过程中出现含有2个Y染色体的细胞名称是 ,此时该细胞含有 个染色体组,该果蝇产生含有Ab配子的概率为 。
(2)此果蝇产生配子时,非等位基因 不能自由组合。
(3)已知果蝇红眼基因(D)对白眼(d)这一对等位基因位于X染色体上,写出能根据果蝇后代眼色识别出性别的亲本组合是 (写表现型)
(4)用标记果蝇体细胞的染色体并进行细胞培养,当某个细胞处于第二次有丝分裂中期时,其含
的染色体有 条。
(5)如将孵化后的长翅果蝇幼虫放在35—37℃环境下(正常培养温度为25℃)处理6—24h,结果培养出的成虫中出现了一定数量(雌雄皆有)的残翅果蝇个体,这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇,由该实验结果得出的结论是:
① ;② 。
下表数据为科研人员实验测得体外培养的某种动物细胞的细胞周期(分裂间期包括期、
期和
期,M期为分裂期)各阶段时间(单位:小时),回答下列问题:
周期 |
![]() |
![]() |
![]() |
M |
合计 |
时长(h) |
10 |
7 |
3.5 |
1.5 |
22 |
(1)若在上述细胞的培养液中加入过量的DNA合成抑制剂,处于 期的细胞立刻被抑制,再培养 小时,其余细胞都将被抑制在期与
期的交界处。
(2)期的启动需要某种蛋白质分子作为启动信号,该蛋白质在
期之前合成并存在于
期全过程中。若将
期和
期细胞融合,则
期细胞核进入
期的时间将 (填“提前”、“不变”或“延迟”)
(3)若在培养过程中将适量的(
标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)和某促进细胞分裂的药物加入到培养液中,培养一段时间,可观察和测量到
期 (填“变长”或“变短”)。
(4)处于M期细胞中的纺锤体是由细胞两极的 发出。在M期,消失后又重新出现的细胞结构是 。若要在光学显微镜下观察M 期的各时期特征,需要用龙胆紫溶液使细胞中的 着色。
(5)下表为研究人员全部20次实验的数据汇总表。(注:每次计数50个细胞,实验条件与观察计数方法相同)
根据上表数据可估算出该种细胞一个周期中前期的时长为 。
下图1表示绿色植物叶肉细胞部分结构中的某些生命活动过程,①—⑦表示代表各种物质,甲、乙代表两种细胞器。图2表示该植物叶片释放量随光照强度变化的曲线,S代表有机物量。据图回答下列问题
(1)图1中,甲、乙两种细胞器的膜面积都很大,其中乙增加膜面积主要是通过 。
(2)若该绿色植物长时间处于黑暗环境中,则图1中“⑥→⑤→⑥”的循环能否进行? ,原因是 。
(3)若已知该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃,图2为浓度一定,环境温度为25℃时不同光照条件下测得的该植物的光合作用强度。
①图2中的A点时,图1中能产生ATP的细胞器有 ;当光照强度处于图2中B—D间,光合作用有机物的净积累量为 。
②当光照强度处于图2中的D点时,图1中“物质⑦”的去向是扩散到乙和 ,D点以后限制光合作用强度继续上升的环境因素是 。
③请在答题纸的相应位置的坐标系中绘出环境温度为30℃时光合作用强度随光照强度变化的曲线。(要求在曲线上标明与图中A、B、C三点对应的a、b、c三个点的位置)
下图1为细胞的放大图,表示细胞内蛋白质合成及其去向,其中①—⑦表示细胞结构,⑧—⑨表示细胞生理活动,甲—丁表示结构中的物质。图2表示胰岛素对肌细胞吸收葡萄糖的调节,细胞膜上有运输葡萄糖的载体GLUT4。据图回答:
(1)①—⑦中,具有双层膜的细胞器有 ,含有核酸的结构有 。
(2)若图1表示胰岛B细胞合成、分泌激素的过程,则丁物质可能具有 的作用。
(3)图2显示:⑧表示 作用,能调节细胞膜上葡萄糖载体的数量,该作用的完成直接依赖于细胞膜具有 的结构特点。2型糖尿病人胰岛素水平正常,但靶细胞存在“胰岛素抵抗”,从细胞膜的组成看,可能的原因有 或 。
下列示意图分别表示某动物(2n=4)体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系及细胞分裂图像,请分析回答:
(1)图①中a~c柱表示染色单体的是________,图①中所对应的细胞中存在同源染色体的是________。
(2)图①中Ⅱ的数量关系对应于图②中______,由Ⅱ变为Ⅲ,相当于图②中_______过程。
(3)图②乙细胞产生的子细胞名称为________________。
(4)图②甲细胞中含有______个染色体组。
(5)请绘出该细胞在减数分裂过程中,每条染色体DNA分子含量变化曲线。
(6)请绘出图②乙细胞前一个时期的细胞分裂图。