(6分)下图是动物细胞工程过程中相关的技术操作过程,请据图回答下列问题:
(1) 在操作一中,为了使细胞彼此分离,通常是先用剪刀剪碎组织,再用消化法将细胞分开,消化法用的消化酶是胰蛋白质酶,或胶原酶。研究表明胶原蛋白酶和胰蛋白酶在消化时的机制有差异,下表为两种酶活性的比较表。
项目 |
胰蛋白酶 |
胶原酶 |
消化特性 |
适用于消化软组织 |
适用于消化纤维多的组织 |
用量 |
0.01%~0.5% |
0.1~0.3 mg/ml |
消化时间 |
0.5~2小时 |
1~12小时 |
pH |
8~9 |
6.5~7.0 |
作用强度 |
强烈 |
缓和 |
细胞影响 |
时间过长时有影响 |
时间长时无大影响 |
动物血清 |
有抑制作用 |
无抑制作用 |
Ca2+和Mg2+ |
有抑制作用 |
无抑制作用 |
据表中信息可知胰蛋白质酶作用时间需限制在0.5~2小时,原因是____________________________________,为了控制胰蛋白酶的消化作用时间,常用消化临界时向溶液中直接加入________即可使酶灭活而终止消化。操作一的原理是__________________。
(2) 动物细胞培养液配制好后,通常还要先抽取少许放入培养瓶中,置于37℃、CO2培养箱中24小时后观察,这样做的目的是__________________________。
(3) 在动物细胞培养过程中通常要对细胞进行计数,计数的细胞数应为活细胞数。某同学在细胞培养的一次测定中,首先振荡摇匀培养液并立即吸细胞悬液少数向一试管中滴入细胞悬液9滴,再滴入台盼蓝(活细胞染液)1滴,混匀。再从试管中取混合液向计数板边缘轻轻滴1~2滴已染色的细胞悬液,使之充满计数板和盖玻片之间间隙,经测定计数室每小格中活细胞数平均为3个,则原每毫升培养液中含有的活细胞数应为________个。
(4) 科研人员研究发现某一种抗原刺激机体后,在鼠体内可发现有多种效应B细胞都可产生针对于该特定抗原的抗体,这些抗体混合在一起即为多克隆抗体。试从抗原结构的角度分析产生该现象的原因是____________________________________。
中国青年科学家成功地把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子上,使烟草获得了抗病毒的能力,试分析回答:
(1)抗病毒烟草的培育应用了_______技术。
(2)在培育过程中,所用的基因“剪刀”是____,基因的“针线”是______,基因的“运载工具”是__________。
(3)烟草具有抗病毒能力,说明烟草体内产生了_______。
(4)烟草DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因,但并不影响该基因的表达,从基因功能角度考虑,说明_______________________________________。
如图①~④列举了四种作物的育种方法,请回答相应问题:
(1)上述育种方法中,属于诱变育种的是_____(填序号),其形成的原理是________。
(2)在第②种方法中,若只考虑F1中分别位于n对同源染色体上的n对等位基因,则利用其花药离体培育成的幼苗的基因型,在理论上应有_______种类型。
(3)第③种方法中使用秋水仙素的作用是促使染色体加倍,其作用机理是_________________。
(4)①代表的育种方法是_________________。
西瓜味甜汁多,营养丰富。现有能稳定遗传的红瓤(R)、小子(e)西瓜品种甲和黄瓤(r)、大子(E)西瓜品种乙,两对基因的遗传遵循自由组合定律。已知西瓜的染色体数目2n=22,请根据下面提供的西瓜育种流程图回答有关问题:
(1)取品种甲某个体的种子经①处理后,再让其自花传粉,结果后代出现红瓤大子西瓜,其原因是___________。
(2)图中②过程所用的试剂是________,③过程产生的种子萌发后,取这种幼苗的茎尖制成装片放在显微镜下进行观察,细胞中应该含有_____________条染色体。
(3)某生物科研小组通过⑤途径获得大量F1的种子,他们准备利用这些种子来培育能稳定遗传的红瓤大子西瓜品种。请你帮助他们设计实验步骤,选出需要的品种。
太空中的空间环境可为生物的变异提供条件,如利用飞船搭载了蚕卵、鸡蛋、猪精液、农作物种子、植物种苗等,进行有关空间生命的科学研究。
(1)在挑选航天员时,航天员的遗传特征不容忽视。研究表明,有些人由于遗传方面的原因对宇宙辐射特别敏感,一旦受到辐射就容易出现严重的反应,甚至产生___________导致癌症。如图为对宇宙辐射特别敏感病的遗传系谱图(假定对宇宙辐射特别敏感病由单基因控制),其中Ⅳ15已被有关部门初步确定为我国航天员人选,尽管其综合条件优越,但航天医学工程问题专家却谨慎地表示不乐观,原因是Ⅳ15________,故还需进一步做基因检测。
(2)“神舟七号”所搭载的上述物种可用于基因结构改变的研究,猪精液可以吗?为什么?
_____________________________________。
(3)飞船搭载的种子应当选用刚萌发的而非休眠的种子,原因是_______________________。
(4)马铃薯常用的品种是杂合子,农业生产常用块茎繁殖。如果选马铃薯种子也搭乘飞船经太空返回后得到了淀粉少而不抗病(Aabb)和淀粉多且抗病(aaBb)的品种,要选育出淀粉少、抗病(AaBb)的马铃薯新品种,试设计育种方案。(写出思路过程即可)
为了快速培育抗某种除草剂的水稻,育种工作者综合应用了多种育种方法,过程如下。请回答问题。
(1)从对该种除草剂敏感的二倍体水稻植株上取花药离体培养,诱导成_____幼苗。
(2)用γ射线照射上述幼苗,目的是________;然后用该除草剂喷洒其幼叶,结果大部分叶片变黄,仅有个别幼叶的小片组织保持绿色,表明这部分组织具有___________。
(3)取该部分绿色组织再进行组织培养,诱导植株再生后,用秋水仙素处理幼苗,使染色体______________,获得纯合__________,移栽到大田后,在苗期喷洒该除草剂鉴定其抗性。
(4)对抗性的遗传基础做进一步研究,可以选用抗性植株与______________杂交,如果__________,表明抗性是隐性性状。F1自交,若F2的性状分离比为15(敏感)∶1(抗性),初步推测___________。