下图表示人体细胞中几种主要元素占细胞鲜重的百分比,其中表示氧元素的是
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
细胞是生命活动的基本单位。下列关于细胞结构的叙述,错误的是
A.细菌有核糖体,无叶绿体
B.蓝藻无细胞核,也无叶绿体
C.水绵有细胞核,无叶绿体
D.酵母菌有细胞核,无叶绿体
内皮素(ET)是一种含21个氨基酸的多肽,具有强烈的血管收缩和促进平滑肌细胞增殖等作用,其功能异常与高血压、糖尿病、癌症等有着密切联系。ET主要通过与靶细胞膜上的ET受体结合而发挥生物学效应。ETA是ET的主要受体,科研人员试图通过构建表达载体,实现ETA基因在细胞中高效表达,为后期ETA的体外研究以及拮抗剂的筛选、活性评价等奠定基础。其过程如下图所示,图中SNAP基因是一种荧光蛋白基因,限制酶ApaⅠ的识别序列为 ,限制酶XhoⅠ的识别序列为 。请分析回答:
(1)完成过程①需要加入缓冲液、原料、 和引物等,过程①的最后阶段要将反应体系的温度升高到95℃,其目的是 。
(2)过程③和⑤中,限制酶XhoⅠ切割DNA,使 键断开,形成的黏性末端是 ;用两种限制酶切割,获得不同的黏性末端,其主要目的是 。
(3)构建的重组表达载体,目的基因上游的启动子的作用是 ,除图示结构外,完整的基因表达载体还应具有 等结构(至少写出两个结构)。
(4)过程⑥中,要用CaCl2预先处理大肠杆菌,使其成为处于容易吸收外界DNA的 的细胞。
(5)利用SNAP基因与ETA基因结合构成融合基因,目的是 。
图1和图2分别表示两种获取胚胎干细胞的途径。图1表示的是科学家把4个与胚胎发育相关的特异性基因导入成年小鼠细胞,培养出了诱导多潜能干细胞,称为iPS细胞,类似于胚胎干细胞样细胞,再将iPS细胞转入小鼠乙体内培养,结果如图所示。图2表示研究人员利用小鼠(2N=40) 获取单倍体胚胎干细胞的一种方法,哺乳动物单倍体胚胎干细胞技术是遗传学研究的新手段。请分析并回答下列问题:
(1)图1过程中,通常选择传代培养 代以内的成纤维细胞导入特异性基因;成纤维细胞转变为iPS细胞,类似于植物组织培养中的 过程。
(2)克隆培养iPS细胞时,需要加入一定量的 ,以防止杂菌污染。早期研究发现在 iPS 细胞诱导培养的过程中会出现大量不具备干细胞功能的细胞,若用维生素C处理,能显著提高iPS细胞的诱导成功率,推测其原因是 。
(3)研究人员将iPS细胞团注射入缺乏T细胞的小鼠体内,细胞团能继续生长。由此可推测图1中iPS细胞团逐渐退化的原因是 。
(4)图2中,研究人员需要对实验小鼠丙注射促性腺激素使其 ,从而获得更多的卵母细胞,再利用SrC12溶液处理、激活卵母细胞,并在体外培养至[④] 期,再利用流式细胞仪筛选出单倍体细胞。
(5)研究发现,单倍体胚胎干细胞也能分化,形成不同功能的细胞、组织和器官,该技术培育的单倍体动物可成为研究 (填“显性”或“隐性”)基因功能的理想细胞模型。
为了从动物组织中提取纯净的DNA,首先要快速、有效地消化裂解动物组织细胞。消化裂解动物组织常用的方法有蛋白酶(如蛋白酶K)水解、表面活性剂处理、变性剂处理等。某科研人员拟使用加酶洗衣粉消化裂解猪肌肉样本,并提取猪的DNA。实验步骤如下:
①取500mg剪碎的猪肌肉组织于离心管中,加40mg加酶洗衣粉和1.5mL超纯水混合,在一定温度条件下水浴消化24h;
②加入苯酚、氯仿、异丙醇(25:24:1)混合液使蛋白质变性,抽提蛋白质;
③加0.2mg/mL的RNA水解酶于37℃水浴1h;
④加醋酸钠和无水乙醇,高速离心15min;
⑤用70%乙醇洗涤沉淀两次,风干,得到高纯度的DNA。
请回答有关问题:
(1)加酶洗衣粉可以消化裂解动物组织细胞的原理是 。
(2)步骤③的目的是 ,步骤④中使用无水乙醇的目的是 。
(3)将提取到的DNA用2mol/L的NaCl溶液溶解后,与 试剂共热,冷却后可观察到溶液呈蓝色。
(4)实验中发现,实验前将新鲜的猪肌肉组织置于液氮冷藏,与室温下放置相同时间的等量猪肌肉组织相比,提取到的DNA含量较多,最可能的原因是 。
(5)如果要将加酶洗衣粉法提取DNA与蛋白酶K法提取DNA的效果进行对比,请简要说明实验设计思路 (2分)
酵母菌作为一种常见的微生物,在传统和现代生物技术中得到了广泛的应用。请回答下列问题:
(1)酵母菌广泛分布在自然界中,科研人员为了分离、筛选蓝莓果酒专用酵母来改善蓝霉果酒的品质,进行了如下实验:
① 取不同品种的成熟蓝莓制果浆,置于适宜温度的恒温培养箱中自然发酵,直至产生大量气泡和明显酒味。取不同品种成熟蓝莓的原因是 。
②将蓝莓发酵液用 进行梯度稀释后,进行涂布平板操作(每个梯度3个平板),恒温培养2d,根据酵母菌菌落特征挑取单菌落。
③将挑取的单菌落扩大培养后,通过 法分离纯化,然后保存菌种。
④检测筛选菌株的发酵性能,根据实验结果推知, (品种)对乙醇和酸的耐受性最强,是较理想的酿酒菌种。
品 种 | 乙醇体积分数/% | pH | |||||||
8% | 10% | 12% | 14% | 15% | 4.00 | 2.98 | 2.03 | 1.48 | |
葡萄酿酒酵母 | ++++ | ++++ | + | - | - | ++++ | ++++ | - | - |
BL-21 | ++++ | ++++ | + | - | - | ++++ | ++++ | - | - |
BF-09 | ++++ | ++++ | ++ | - | - | ++++ | ++++ | + | - |
BF-17 | ++++ | ++++ | ++ | + | - | ++++ | ++++ | ++ | - |
(注:+数量表示菌落数量的多少,-表示没有菌落生长)
(2)下图是固定化酵母发酵与游离酵母制作蓝莓果酒发酵的对比结果,从图中可以看出,两者发酵速率相近,但发酵前期游离发酵比固定发酵产生的酒精量多,主要原因是 ;后期游离酵母发酵速度减慢,除了底物浓度降低外,还可能是因为 。相较于固定化酶技术,固定化酵母细胞常用的方法是 ,固定化酵母发酵的主要优点是 。