《时代》杂志评出的2007年十大科学发现中指出,美国及日本两个研究团队的报告中证实皮肤细胞经过“基因直接重组”后可以转化成为具有胚胎干细胞特性的细胞。请回答下面有关胚胎工程的若干问题。
(1)在胚胎发育中,根据胚胎形态的变化,可将早期发育的胚胎分为 、 、 三个阶段。
(2)胚胎工程中的胚胎移植实际上是生产胚胎的 和孕育胚胎的 共同繁殖后代的过程。胚胎移植能否成功,与供受体的生理状况有关: ,为胚胎的收集提供了可能; ,为胚胎在受体内的存活提供了可能;而且供体胚胎可与受体子宫建立正常的 ,但移入受体的胚胎的遗传特性不受任何影响。
(3)哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是由 分离出来的一类细胞。美日科学家的研究过程是利用病毒分别将四个基因送入皮肤细胞,促使普通的皮肤细胞产生变化,最后成为带有 性质的细胞,称为诱导式多能性干细胞(iPS)。在基因工程中,这四个基因称为 ,所利用的病毒称为 。 与借助胚胎提取胚胎干细胞比较,这样获得的干细胞的研究,其最大突破就是在不破坏胚胎的前提下提取可以复制成器官或组织的细胞,不仅避开了长期以来有关生物技术的 方面的争议,也使其来源更加广泛而方便。
研究发现柚皮精油和乳酸菌素(小分子蛋白质)均有抑菌作用,两者的提取及应用如图所示。
(1)柚皮易焦糊,宜采用法提取柚皮精油,该过程得到的糊状液体可通过除去其中的固体杂质。
(2)筛选乳酸菌
时可选用平板划线法或接种。对新配制的培养基灭菌时所用的设备是。实验前需对超净工作台进行处理。
(3)培养基中的尿素可为乳酸菌
生长提供。电泳法纯化乳酸菌素时,若分离带电荷相同的蛋白质,则其分子量越大,电泳速度。
(4)抑菌实验时,在长满致病菌的平板上,会出现以抑菌物质为中心的透明圈。可通过测定透明圈的来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果
荠菜的果实形成有三角形和卵圆形两种,还性状的遗传涉及两对等位基因,分别是
表示。为探究荠菜果实形状的遗传规律,进行了杂交实验(如图)。
(1)图中亲本基因型为。根据
2表现型比例判断,荠菜果实形状的遗传遵循。
1测交后代的表现型及比例为。另选两种基因型的亲本杂交,
1和
2的性状表现及比例与途中结果相同,推断亲本基因型为。
(2)图中
2三角形果实荠菜中,部分个体无论自交多少代,其后代表现型仍然为三角形果实,这样的个体在
2三角形果实荠菜中的比例为。还有部分个体自交后发生性状分离,它们的基因型是。
(3)荠菜果实形状的相关基因
分别由基因
突变形成,基因
也可以突变成其他多种形式的等位基因,这体现了基因突变具有的特点。自然选择可积累适应环境的突变,使种群的基因频率导致生物进化论。
(4)现有3包基因型分别为
的荠菜种子,由于标签丢失而无法区分。根据以上遗传规律,以上遗传规律,请设计实验方案确定每包种子的基因型。有已知性状(三角形果实和卵形果实)的荠菜种子可供选用。
实验步骤:
①:
②;
③。
结果预测:
Ⅰ如果则包内种子基因型为
;
Ⅱ如果则包内种子基因型为
;
Ⅲ如果则包内种子基因型为
。
6月5日是世界环境日,今天我国的世界环境日主题是"共建生态文明,共享绿色未来". 草原是绿色生态环境的重要组成部分。某草原生态系统的食物网如图所示。
(1)图中食物网的简单,因此,该草原生态系统的能力较差,其稳定性也相应较低。除图中所示的生物类群外,该生态系统的生物组成成分还应有才能保证其物质循环的正常进行。
(2)如果图中草能提供
的能量,营养级间的能量传递效率为10%~20%,那么鹰占据的营养级能得到的最低和最高能量值分为是和。若去除蛇,且狐的数量不变,则草原容纳鹰的数量会。若外来生物入侵该区,则会导致草原的锐减或丧失。
(3)影响图中兔种群数量变化的种间因素是和竞争。若某年兔种群的K值为1000只,且1只兔和4只鼠消耗的草量相等,其他条件不变的情况下,次年鼠的数量增加400只,则兔种群的
值变为只。用标志重捕法调查该区的种群数量时,若部分标记个体迁出,则导致调查结果(填"偏高"或"偏低")
(4)草原干旱时,兔摄取水分减少,体内细胞外液渗透压,引起渗透压感受器兴奋,增加抗利尿激素的释放,进而引起对水的重吸收增加,减少排尿量,以保持体内水平衡。
以下为某家族甲病(设基因为
)和乙病(设基因为
)的遗传家系图,期中II1,不携带乙病的致病基因。
请回答:
(1)甲病的遗传方式是)甲病的遗传方式,乙病的遗传方式为。I1的基因型是。
(2)在仅考虑乙病的情况下,III2与一男性为双亲,生育了一个患乙病的女孩。若这对夫妇再生育,请推测子女的可能情况,用遗传图解表示。
(3)
基因可编码瘦素蛋白。转录时,首先与
基因启动部位结合的醇是
基因刚转录出来的
全长有4500个碱基,而翻译成的瘦素蛋白仅由167个氨基酸组成,说明。翻译时,一个核糖体从起始密码子到达终止密码子约需4秒钟,实际上合成100个瘦素蛋白分子所需的时间约为1分钟,其原因是。若
基因中编码第105位精氨酸的
突变成
,翻译就此终止,由此推断,
上的为终止密码子。
为了探究某物质(
)的作用,研究者提出了以下实验思路:
(1)实验分组:
甲组:培养液+
细胞+
(
标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)+生理盐水
乙组:培养液+
细胞
(用生理盐水配制)
每组设置若干个重复样品。
(2)分别测定两组的
(细胞内的放射性强度),求每组的平均值。
(3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后,测定
,求每组平均值并进行统计分析。
(要求与说明:答题时用
表示相关名词:Y细胞是能增值的高等动物体细胞)请回答:
(1)实验目的:。
(2)预测实验结果及结论:。
(3) 实验中采用
的原因是:。