实验室研究人员欲通过动物细胞培养的方法来鉴定甲、乙两种化学物质毒性,并比较二者毒性的强弱。请你以一个研究人员的身份参与此项研究,完成下列实验报告并回答有关问题。
实验原理:有毒物质能诱导细胞产生变异,根据这种变异细胞占全部培养细胞的百分数(以下称Q值),可判断该化学物质的毒性。
实验材料:活的小白鼠胚胎。
药品用具:胰蛋白酶液、动物细胞培养液、动物细胞固定液、适宜浓度的龙胆紫溶液、滴管、培养皿、剪刀、锥形瓶、培养瓶、恒温箱、载玻片、盖玻片、显微镜、小白鼠正常体细胞有丝分裂各时期高倍显微照片。
实验步骤:
(1)制备细胞悬浮液:把活的小白鼠胚胎放在培养皿中剪碎,转入锥形瓶中,加入_________处理,使胚胎组织分散成单个细胞,再加入动物细胞培养液,制成细胞悬浮液。
(2)进行细胞培养:
①取A、B、C三个洁净的培养瓶,_____ ______,加入等量的细胞悬浮液。
②向A培养瓶中加入化学物质甲,向B培养瓶中加入____________,向C瓶内加入等量的生理盐水,并将培养瓶摇匀。
③在实验中,C培养瓶起什么作用?___________。
(3)制作临时装片:
①当细胞增殖到大约第8代左右时,同时从恒温箱中取出三个培养瓶,用胰蛋白酶液处理,使培养的细胞__________,再加入动物细胞固定液以便迅速杀死细胞并固定细胞。
②静置一段时间后,分别从各培养瓶底部吸取适量的细胞悬浮液,滴在与培养瓶有相同编号的载玻片的中央,用____________染色,3~5min后,盖上盖玻片。
(4)镜检和统计:
把临时装片放在显微镜下,先用低倍镜后用高倍镜,寻找处于_________期的细胞,并与C组对比以确认发生变异的细胞,同时统计___________________________。
(5)结果与结论:经研究人员实验得知:A、B、C三个培养瓶的Q值依次为:QA=1.3%、QB=12.5%、QC=0.1%,由此可知该实验的结论是__________________________________。
图甲中I—V表示植物细胞某些代谢过程,a—e表示相关物质;图乙表示某天的一段时间内,该植物叶片CO2释放量随光照强度变化的曲线,S代表有机物量。请据图回答下列问题:
(1)水参与光合作用的场所是叶绿体的______。给植物提供H218O,一段时间后周围环境中检测出C18O2,原因是____________。水分过多会影响光合作用,这是因为土壤水分太多,根系通气不良,使______________,从而间接影响光合作用。
(2)a与e发生反应的场所是___________。
(3)图甲I—V过程中,能产生ATP的是_______(用图中数字表示),在破伤风杆菌细胞中能进行的过程是___________(用图中数字表示)。
(4)要想使叶绿体内C3的含量短时间内快速下降,可以改变的环境条件是______________。
(5)图乙中B点的生物学含义是_________,O—D之间该植物叶片光合作用合成能有机物量为___________(用图中字母表示)。
紫色洋葱的叶分为管状叶和鳞片叶,管状叶伸展于空中,进行光合作用;鳞片叶富含营养物质,如图。以洋葱为材料进行如下实验:
(1)观察植物细胞的质壁分离和复原的常用材料是_______。提取和分离绿叶中的色素,可选用_________作为实验材料。两个实验中所用材料均有颜色,色素的存在部位分别是___________,为防止绿叶中色素在研磨过程中被破坏,可加入少许_______。
(2)观察细胞的有丝分裂,装片制作的操作流程为:取材→解离→__ _→染色→制片,其中解离的目的是________。观察有丝分裂需找到______区,该部位细胞与管状叶细胞相比,其主要特点是_________。
(3)用浓度适宜的秋水仙素处理植物分生组织5~6小时,能够诱导细胞内染色体加倍。那么,用一定时间的低温(如4℃)处理水培养的洋葱根尖(2N=16条)时,是否也能诱导细胞内染色体加倍呢?请对这个问题进行实验探究。
针对以上问题,你作出的假设是________________。
你提出此假设的依据是________________________。
下图是某种生物的细胞亚显微结构示意图,试据图回答:
(1)该图代表高等植物细胞的亚显微结构模式图,做出此判断的依据是[ ] [ ]、[14]大液泡等结构。
(2)非生物界的能量通过图中结构[]的作用后,才能进入生物界。
(3)结构5的名称是,它主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。
下图所示的是细胞膜亚显微结构模式图,请回答:
(1)构成细胞膜基本支架的结构是[ ]__ __。
(2)与细胞膜的识别功能有关的结构是[ ]________。
(3)吞噬细胞吞噬病菌的过程体现了细胞膜具有________性。
(4)不同细胞细胞膜的生理功能不同,主要取决于细胞膜上的哪些结构?________(填写标号)。
(5)细胞膜的这种结构模型被称为________。
分析有关科学探究的资料,回答下列问题。
我国科学家屠呦呦因在青蒿素方面的研究获2015年诺贝尔生理医学奖。菊科植物青蒿中所含的青蒿素是目前治疗疟疾的新型特效药。研究者做了相关的实验研究如下。
【实验一】从青蒿中提取青蒿素
【实验结果】相关实验数据如表1和表2所示。
【实验二】生物工程合成青蒿素
为避免青蒿被过度采集,研究者采用生物工程的方法生产青蒿素。但直接从愈伤组织和细胞培养提取青蒿素的效果很不理想,因而采取如下图中①~④所示实验流程合成青蒿素。其中发根农杆菌具有Ri质粒,可促进青蒿愈伤组织生根。
(1)提取青蒿素应选取的最佳青蒿材料是 。据表1和表2分析,实验一的实验目的不包括 ()
A.不同生长期青蒿中的青蒿素含量
B.不同青蒿组织中的青蒿素含量
C.不同干燥方式对青蒿素提取的影响
D.不同日照时长对青蒿素含量的影响
(2)实验二图中青蒿组织培养通常用的培养基名称是 培养基。步骤③青蒿叶片组织加入抗生素的作用是 。
(3)据实验二分析,下列相关叙述正确的是 () (多选)
A.未分化的青蒿组织中青蒿素含量高 B.该实验是从青蒿根中提取青蒿素
C.Ri质粒转化青蒿属于微生物基因工程 D.利用此生物工程方法可大量生产青蒿素
【实验三】植物激素对青蒿素含量的影响
萘乙酸 (NAA)是最常用来调控发根生长及代谢中间产物形成的一种激素。研究者假设NAA能促进青蒿愈伤组织发根,并能提高青蒿发根后产生青蒿素的含量。实验结果见表6。
表6: NAA对青蒿组织发根和产生青蒿素的影响
组别 |
NAA浓度 (mg/L) |
发根生长比 |
青蒿素含量 (mg/g) |
A |
0.025 |
34.457 |
0.080 |
B |
0.050 |
33.500 |
0.166 |
C |
0.100 |
29.400 |
0.128 |
D |
0.250 |
15.813 |
0.000 |
E |
0.500 |
13.059 |
0.000 |
F |
0.750 |
8.706 |
0.000 |
G |
① |
27.101 |
1.480 |
(注:发根生长比指的是:收获时鲜重/接种量)
|
(4)实验三培养时影响青蒿素含量的可能因素有_________________ (写出2种即可)。表6中①表示的数值是 。
(5)根据实验三结果,请画出发根生长比与NAA浓度的关系曲线图。