Ⅰ.囊性纤维化是一种严重的遗传性疾病,导致这一疾病发生的主要原因是编码CFTR蛋白的基因发生突变,下图表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用。
(1)图中所示为细胞膜的 结构,其中构成细胞膜的基本支架是 ,氯离子跨膜运输的正常进行是由膜上 决定的。
(2)在正常细胞内,氯离子在CFTR蛋白的协助下通过 方式转运至细胞外,随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高,水分子向膜外扩散的速度 ,使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。
Ⅱ.(8分)甲、乙两种化学物质可能有一定致畸、致癌作用,利用动物细胞培养的方法鉴定它们是否有毒性,并比较二者毒性的强弱。请依据实验结果完成下列实验报告。
(1)实验步骤:
①制备细胞悬液:用 处理小白鼠胚胎组织离散成单个细胞,制成细胞悬浮液。
②进行细胞培养:
a.取A.B.C三个洁净的锥形瓶,分别加入 。
b.向A.B两个培养瓶中分别加入等量的化学物质甲、乙,并将培养瓶摇匀;
C瓶加等量生理盐水,作为对照。
c.把3个培养瓶放在37℃的CO2培养箱中培养。
③制作临时装片
④镜检和统计:把临时装片放在显微镜下,寻找处于有丝分裂中期的细胞,与小白鼠正常体细胞有丝分裂高倍显微镜照片进行对比,以确认发生变异的细胞。统计 。
(2)实验结果:
培养瓶 |
A |
B |
C |
变异细胞占总细胞数 |
1.3% |
12.5% |
0.1% |
(3)请写出实验结论: 。
( 6 分)冬季长跑对强身健体具有一定的积极作用。某高二学生根据教材所学内容作出如下的调节图,并设置了相关问题,以理解和掌握人体在运动中各项生理活动调节的知识,请分析回答:
(1)运动前,运动员适当减少衣物,冷空气刺激冷觉感受器,产生的神经冲动传到下丘脑的中枢,通过神经分泌细胞分泌激素,运输到垂体,促进垂体分泌促甲状腺激素,最终使运动员产热量增加,抵御寒冷。
(2)运动过程中,运动员大量出汗,血浆渗透压升高,垂体释放的激素促进肾小管、集合管重吸收水分,以维持血浆渗透压的相对稳定。
(3)运动时肌肉收缩消耗大量的能量,会导致运动员血糖浓度降低,这时胰岛A细胞分泌的量增加,分泌胰岛素的量相对减少;两种激素共同调节以维持血糖浓度的相对稳定。
(4)据图可得出,人体生命活动是由共同调节的。
( 6 分)经过许多科学家的不懈努力,遗传物质之谜终于被破解,请回答下列相关问题。
(1)1928年,格里菲思以小鼠为实验材料,研究肺炎双球菌是如何使人患肺炎的,他用两种不同类型的肺炎双球菌去感染小鼠,过程如图所示。从第一、二、三组的对照实验可知:只有 S 型活细菌才能使小鼠死亡,在本实验中若第四组为实验组,则对照组是第一组和第组。
(2)1944年,艾弗里等人在格里菲思实验的基础上将 S 型细菌中的各种物质进行了和提纯,通过一系列严密的科学实验,证明是遗传物质,蛋白质不是遗传物质。
(3)1953年,沃森和克里克提出 DNA 分子的立体结构是由两条链反向平行盘旋成的双螺旋结构, DNA 分子中和磷酸交替连接,排在外侧,构成基本骨架,碱基排在内侧。
(4)DNA复制的方式是复制。若一个 DNA 分子有 100 个碱基对,腺嘌呤占碱基总数的 20 %,如果连续复制 2 次,则需要游离的胞嘧啶是个。
(6分)如图是高等动物体细胞亚显微结构的模式图,请回答下列问题:
(1)细胞膜将细胞与外界环境分隔开,其功能特点是。
(2)若该细胞是人体唾液腺细胞,与唾液淀粉酶合成、加工、分泌相关的细胞器有(填标号),其中(填标号)提供能量。
(3)若该细胞是紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,在探究植物细胞质壁分离及复原的实验中,细胞内体积和颜色有明显变化的细胞器是。
(4)图中具有双层膜结构的是。
(5)原核细胞与真核细胞共有的细胞器是。
供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。如何利用现代生物科学技术解决这一难题成为热点问题。下图是治疗性克隆的过程图解。
(1)自体移植供受体为同一个体,最大的优点是,但移植器官种类受限。利用细胞工程技术的治疗性克隆,重组细胞培养时除了保证无菌、无毒环境,还需丰富的营养,通常会在培养液中加入 等天然成分。核移植的胚胎干细胞通常只分裂不分化,所以需在培养液中加入分化诱导因子诱导形成相应的组织、器官后用于移植。
(2)重组细胞发育的过程中,细胞开始分化发生在①期,若想获得基因型完全相同的两个胚胎,采用技术,并且要注意对②进行均等分割。
(3)目前临床器官移植多为同种异体移植,患者需要长期服用预防排斥反应。为了扩大器官供体的来源,人们尝试异种移植,试图利用基因工程手段抗原决定基因,再利用克隆技术培育出没有免疫排斥反应的猪器官,从而解决供体短缺问题。获得该转基因猪的核心步骤是。
果蝇品系众多,是遗传学研究的常用材料。现有一种“翻翅平衡致死系”果蝇,其个体的体细胞中一条2号染色体上有一显性基因A(翻翅),这是个纯合致死基因;另一条2号染色体上也有一个显性基因B(星眼状),也是纯合致死基因,即:“翻翅平衡致死系”和
均为致死,只有
的杂合子存活,表现为翻翅星状眼。翻翅星状眼
能产生两种类型的配子
和
。以下有关问题均不考虑基因互换。请分析回答:
(1)翻翅星状眼雌雄果蝇相互交配,得到后代的表现型有种,请用遗传图解说明(不需要写出配子类型)。
(2)果蝇红眼(H)对白眼(h)为显性,这对等位基因位于X染色体上,现将翻翅星状眼白眼雌果蝇与翻翅星状眼红眼雄果蝇相互交配,子代雌果蝇表现为性状,雄果蝇表现为性状,雌雄果蝇的比例为。
(3)若上述两对显性纯合致死基因Aa、Bb位于X染色体上,Y染色体上没有这两种基因,那么的雌果蝇与
雄果蝇相互交配,所得后代的雌雄果蝇的比例为(显性基因成单存在时不致死)。