阅读科普文章,回答下列问题。
多细胞动物体具有复杂有序的结构。在早期胚胎中,细胞的形态结构相似,都具有分化成所有种类细胞与组织的能力,这些细胞被称为胚胎干细胞。随后,细胞命运的走向发生变化,发育出功能不同的各种组织。不同的组织细胞是如何形成的?研究者对此展开了探索。
1924年,德国学者斯佩曼在蝾螈的早期胚胎背部区域发现了一组独特的细胞群,将这组细胞群移植到另一种蝾螈胚胎的腹侧时,它会诱导附近的细胞形成脑和脊髓的雏形。斯佩曼据此认为,一些特定位置的细胞能影响相邻细胞,使其向一定方向分化。这种具有引导和决定胚胎发育方向的细胞群被命名为“组织者”。
“组织者”是如何影响相邻细胞的命运呢?进一步研究发现,“组织者”可以发出一种信号分子(一类可扩散的蛋白质),其它细胞接触到该信号后,就能够按照其指令,以特定的方式生长和发育,引导胚胎发育出上下、前后、头尾等结构。“组织者”这一神奇的细胞群相继在其它两栖动物、鱼类、鸟类、哺乳类中被发现,预示着这种早期胚胎活动在物种进化过程中被保留下来。
由于人体胚胎研究受到伦理的限制,研究者还没有办法找到人胚胎内的“组织者”。但是,研究者在小鼠和青蛙中发现了一系列信号分子,可以诱导“组织者”产生。研究者由此推测,如果在恰当的时候给出这些信号,理论上可以诱导人胚胎干细胞发育出自己的“组织者”。为验证该推测,研究人员将被特定信号分子作用过的人类胚胎干细胞嫁接到发育12小时的鸡胚胎中,成功诱导鸡胚胎形成一条细长的神经组织。
人鸡胚胎中“组织者”的诱导现象,暗示胚胎发育中有一套共用的“语言”,使不同物种间的细胞也能通过这种“语言”来影响彼此的“命运”。破解这套“语言”有助于我们了解胚胎发育全过程,那时我们就可以将人类干细胞培育成不同的组织者,引导发育出具体的组织或器官,为再生器官和再生组织治疗提供支持。
(1)文中斯佩曼的蝾螈实验:“另一种蝾螈胚胎的腹侧细胞形成脑和脊髓的雏形。”这种细胞变化的过程称为_____,新形成的细胞中遗传物质_____(填“发生”或“未发生”)变化。
(2)由文章可知,不同组织细胞的形成过程大致如下,其中①是_____,②是_____。
受精卵→①→②特定组织细胞
(3)文中所说的不同物种胚胎发育中有一套共用的“语言”,该语言指的是_____。
青稞起源于西藏,耐贫瘠和高寒,是高海拔地区的标志性作物。为研究影响青稞种子萌发的因素,研究者进行了相关实验。
(1)如图为不同温度下青稞种子的发芽率,该结果能够为青稞耐寒提供的证据是_____。
(2)生产上发现,青稞种子常常难以萌发。研究人员从种子内分离出细菌、真菌,由此推测,种子不萌发的原因可能是细菌、真菌从青稞种子获得营养时,破坏了_____的完整性甚至导致其死亡。
(3)二氧化氯是生产上常用的去除寄生菌的消毒剂,但人们在使用二氧化氯溶液浸种消毒后,往往导致种子不能萌发。为确定适宜浸种的二氧化氯溶液浓度,研究人员做了如下处理。
a. 用试剂A对种子消毒后,均分为四组。
b. 将种子分别浸泡在不同浓度的二氧化氯溶液中,一段时间后,取出并漂洗。
c. 给予适宜的环境条件使种子萌发,计算种子发芽率,结果如图。
①给予的环境条件包括_____(至少写两点)。
②使用试剂A消毒是为了排除_____对种子萌发的影响。
③设置浓度为0mg/L溶液浸种的目的是_____。
④由结果可知,生产上应使用_____mg/L的二氧化氯溶液浸种,理由是_____。
哮喘是常见的呼吸进疾病,严重影响人体健康。下图为正常状态与哮喘发病状态的呼吸系统结构对比图,请回答下列问题。
(1)哮喘患者发病时会出现呼吸困难、急促等症状,这是由于患者的支气管平滑肌收缩,管腔较正常状态变得_____,同时呼吸道内_____增多,导致气管不完全堵塞。
(2)若气管长时间处于不完全堵塞状态,患者吸气时肋骨间肌肉和膈肌_____,胸廓扩张,气体尚能入肺;呼气时胸廓回缩,呼吸道阻力增大,肺中气体排出困难,可能导致图中[1] _____过度膨胀甚至破裂。
(3)哮喘发病时,患者会感到头晕乏力,这是由于能进入图中[2] _____的氧气减少,从而导致多处组织细胞的_____减弱,无法为生命活动提供足够的能量。
人体对食物的消化可分为两种类型:一是把食物切断、磨碎,属于物理消化;二是把食物中的大分子分解为小分子,属于化学消化。为研究口腔中物理消化和化学消化对淀粉分解的不同作用,小宇同学以馒头为实验材料,设计了以下方案。请回答下列问题。
(1)馒头碎屑与搅拌分别模拟口腔中_____对馒头的物理消化。
(2)通过第一、三组比较可知,_____能分解馒头中的淀粉。
(3)比较第_____两组实验结果,说明物理消化也能影响馒头中淀粉分解。
(4)为进一步探究仅有物理消化是否可以将淀粉分解,需增设第四组实验,第四组实验的处理方式应该是_____,放置于37℃温水中,5分钟后滴加碘液,观察颜色。第四组实验结果为变蓝(颜色与第一组相同)。
(5)综合上述信息. 可得出的结论是_____。
(6)除了口腔中的物理消化,请再举一个人体器官进行物理消化的例子_____。
大白菜是我国北方的重要蔬菜。在生长过程中,大白菜先后出现不同叶型(如下图所示)。外层莲座叶呈绿色,叶面充分展开,受光面积最大。内部包心叶呈黄白色,层层扣抱,耐储存,是我们食用的主要部分。
(1)大白菜的不同叶型在_____等方面存在一定差异,因此具有不同功能。这在生物学上被称为_____(选填下列序号)现象。
A. 组织异态 B. 器官异态 C. 系统异态 D. 个体异态
(2)大白菜生长大致可分幼苗期、莲座期和包心期三个阶段。下表为大白菜各生长时期不同叶的叶重(克)及占全叶重的百分比(%)。
| 幼苗期 | 莲座期 | 包心前期 | 包心中期 | 包心后期 | |||||
叶重 | % | 叶重 | % | 叶重 | % | 叶重 | % | 叶重 | % | |
幼苗叶 | 46. 0 | 92. 0 | 380 | 26. 9 | 390 | 12. 1 | 360 | 8. 2 | 130 | 2. 8 |
莲座叶 |
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| 1030 | 73. 1 | 2180 | 67. 5 | 2680 | 60. 6 | 2410 | 52. 1 |
包心叶 |
|
|
|
| 660 | 20. 4 | 1380 | 31. 2 | 2090 | 45. 1 |
在包心中期,莲座叶叶重达最大值,但从莲座期开始,莲座叶占全叶重的比例持续下降。请从物质的合成和运输角度,尝试分析原因_____。
(3)为提高大白菜的产量,以下栽培措施合理的是_____(多选)。
A. 合理密植 B. 莲座期治虫防病保证莲座叶的生长 C. 包心期去掉全部莲座叶
石榴象征团圆喜庆,繁荣和睦,是我国传统的吉祥果。石榴花数量多,花期长,但是石榴花的发育过程中存在严重的雌蕊败育现象,影响了石榴的产量。
(1)由图可知,石榴花的主要结构是雌蕊和_____。
(2)据调查,石榴的败育花比例可达60~95%。据图分析,雌蕊败育可能是图中的[3] _____发育不良,无法接受[1]花药中的_____;也可能是子房内的_____未正常发育,无法产生正常的_____细胞,不能完成受精作用。
(3)通常植物的营养器官生长过于旺盛,会影响生殖器官的生长。研究者统计了不同长度枝条上可育花所占的比例,如图所示。根据这一事实,请你提出一个生产上可行的提高石榴产量的建议_____。