科学家利用逆转录病毒,将c-Myc(原癌基因)、Klf4(抑癌基因)和Oct-3/4、Sox2四个关键基因转入高度分化的体细胞内,让其重新变成一个多功能iPS细胞(诱导多能干细胞),如图所示,为自体细胞移植带来了曙光,请分析回答:
(1)Oct-3/4基因在高度分化的细胞中处于 状态(答活跃或沉默)。依据上图所示的原理,体细胞癌变是__ __等基因异常表达的结果;细胞凋亡是在图中 等基因控制下的细胞_ __过程。(基因填英文缩写)
(2)研究人员利用小鼠体细胞诱导形成的iPS细胞,进一步诱导又获得了心肌细胞、血管平滑肌细胞等多种组织细胞,iPS细胞的这种变化过程称作 ,该过程的实质是 。
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____________________________________。
请回答植物光合作用的两个问题:
(1)将一植物放在密闭的玻璃罩内,置于室外进行培养,假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。获得实验结果如下图。
①由甲图所示,经过一昼夜之后植物体的有机物含量会____________。
②图甲中的F点对应图乙中的________点,此时细胞内的气体交换状态对应图丙中的________。
③丙图中的Ⅱ图所反应的生理状态处于甲图中的________阶段(字母表示)。
(2)研究人员对A、B两种作物光合作用特性进行测量,结果如丁图所示:
由丁图可知,________(A、B)植物生长较快,其可能的两个原因是________________________;光补偿点低,__________。
下列是有关实验试剂在实验操作中的应用:
(1)用海藻酸钠制成人工种皮,可以保护通过________技术获得的胚状体;作为包埋剂的海藻酸钠加热溶解后,冷却至室温再和一定浓度的酵母菌溶液混合,用注射器将混合液缓慢而匀速地注射到一定浓度的________中,一段时间后得到了固定化的酵母细胞。
(2)用上述过程获得的固定化细胞和一定浓度的葡萄糖溶液混合一段时间后,用________检测其酒精的生成情况。若经过检测发现没有酒精生成,请分析其可能的原因有哪些?________________________________________________(写两点)。用上述固定化细胞发酵获得酒精后,再进行工业纯化,形成浓度为________的酒精溶液用于根尖的解离,形成浓度为________的酒精溶液用于提纯DNA。
(3)在DNA粗提取实验中配制浓度一般为________的NaCl溶液溶解DNA,析出杂质。在豆腐乳的制作过程中加NaCl的注意事项是什么?________。
大蒜品种是杂合子,生产上通常用鳞茎繁殖。大蒜红皮(A)对白皮(a)显性、抗病(B)对不抗病(b)显性,两对等位基因分别位于两对同源染色体上,且基因A.B纯合致死。
(1)抗病基因B表达时,来自细胞质的与B基因的部位结合并催化转录的进行。转录产物要在中经过加工才能成为成熟的mRNA。
(2)现要选育红皮(Aa)、抗病(Bb)的大蒜新品种。请设计大蒜品种间杂交育种程序,要求用遗传图解表示并加以简要说明(写出包括亲本在内的前三代即可)。
(3)抗病大蒜品系具有显著的抵抗病虫害的能力,在生产上具有重要应用价值。用抗病大蒜为亲本进行自交,其后代大蒜中抗病与不抗病植株的比例为。
(4)现以红皮、抗病大蒜为亲本进行自交,以获取白皮、抗病大蒜。推断其自交后代发育成熟的个体中,白皮、抗病大蒜的基因型是,所占的比例为。
种群密度的取样调查对于不同种类的生物采用的方法存在着差异。
(1)植物——常用 。某同学采用此法对某种植物进行计数,下图是其中一个样方中该植物的分布情况(注:图中黑点表示该种植物),对该样方中该种植物进行计数时,应记录的结果是 。
(2)动物——常用 法。某同学在调查过程中,捕鸟30只,其中灰雀5只,标记后放回,再捕获30只鸟,其中有两只被标记的灰雀和6只没标记的灰雀,该区灰雀种群总个数为 ,和实际相比会偏 (大、小),理由是 。
(3)细菌——显微记数法。每单位面积上平均有50个细菌,放在显微镜下观察,在液体中培养4 h后 稀释10倍,与以前相同的条件下再在显微镜下观察,这次观察到每单位面积上平均有 80 个细菌。则细菌细胞分裂的平均时间为 小时。