2001年诺贝尔生理学奖或医学奖授予三位科学家。这三位科学家发现了调控细胞周期的一系列基因。这项工作对研究细胞分裂以及肿瘤研究等领域产生了重大影响。请回答下列问题:
(1)测定某种细胞的细胞周期长短时,通常需要考虑温度因素,这是因为_____________。
(2)在细胞有丝分裂过程中,染色体和DNA都有复制和加倍的过程,染色体数目加倍的原因是____________________________。
(3)下图为一个细胞周期中的部分时期分裂图像,正确的排序为__________(填字母),有丝分裂的分裂期染色体数和核DNA数目相等的细胞是图中的_________(填字母)。
A. B. C. D.
(4)有人称恶性肿瘤为细胞周期病,其根据是调控细胞周期的基因发生了改变,导致细胞周期失控,癌细胞无限增殖。治疗恶性肿瘤的途径之一,是用药物抑制___________。从而将癌细胞的细胞周期阻断在分裂间期,如用药物抑制纺锤体的形成,则癌细胞的细胞周期将阻断在______________期。
(5)生物体内细胞没有表现出全能性,而是分化为不同的组织、器官,因为_________________。
“藏粮于地、藏粮于技”,是中央对确保粮食产能的新思路,我国粮食产业要向绿色优质转型。小麦白粉病是世界上影响小麦生产的重要病害,白粉病菌侵染小麦植株后,严重影响小麦光合作用,使植株生长受限,防治小麦白粉病最有效的方法是培育抗病新品种。研究人员选取正常植株、感白粉病植株、抗白粉病植株的叶片进行了相关实验,得到如下数据,请回答下列问题:
| 叶绿素含量 (mg·chl·g·FW-1) | 细胞间CO2浓度 (μmolCO2·m-2·s-1) | 光合速率 (mgCO2·dm-2·h-1) |
正常叶片 | 3.06 | 201.88 | 12.1 |
感白粉病叶片 | 3.01 | 209.26 | 7.9 |
抗白粉病叶片 | 3.07 | 202.73 | 15.6 |
(1)实验过程中除了给植株保持充足的光照、水分和适宜的温度,还需保证氮肥、磷肥等原料供应,以满足植物体合成____________等物质的需要(写出两项)。
(2)由表中数据可知,叶绿素含量对感白粉病叶片的光合速率影响较大,叶绿素的含量主要影响光合作用的________阶段;气孔因素__________(是或不是)导致感白粉病叶片光合速率降低的限制因素,依据是__________________________。
(3)随感病程度的加深,白粉病菌使植株生长停止,从光合速率与呼吸速率关系的角度分析,其原因是___________________________。
(4)该抗白粉病叶片与正常叶片相比,光合速率较高,推测最可能的原因是______________________。
研究发现,在低温、低氧等环境条件胁迫下,生命个体会启动适应性机制。北欧鲫鱼能在冬季结冰的水底生活较长时间,在寒冷缺氧的环境中,脑组织的血流量大昼增加,其代谢途径如图所示。请回答下列问题:
(1)北欧鲫鱼细胞产生丙酮酸的场所是__________,寒冷低氧胁迫下,北欧鲫鱼细胞__________呼吸受阻。
(2)与人体肌细胞无氧呼吸的酶相比,北欧鲫鱼肌细胞无氧呼吸的酶所具有的不同之处是_______________(答出两项即可)。
(3)北欧鲫鱼神经元的无氧呼吸产生乳酸,乳酸积累过多对脑组织有伤害,其减少脑组织乳酸量积累的机制是___________________________。
(4)在生物进化史上,先出现无氧呼吸,而后才出现有氧呼吸,继而推测地球早期的单细胞生物只进行无氧呼吸。人体和动物体内骨骼肌细胞仍保留无氧呼吸的能力,可以理解为没长的生物进化史在人类和其他动物身上留下的印记。请从细胞呼吸过程的角度分析,支持这一观点的证据是__________________。
哺乳动物成熟红细胞不含细胞核和复杂的细胞器,常被用作科学研究的材料。实验人员测定任氏血中葡萄糖含量,通过其变化反映人成熟红细胞在保存过程中的代谢能力,实验步骤如下:
步骤一:从人的血液中分离得到成熟红细胞,加入含有葡萄糖的任氏液(成分与血浆相似),混合成为任氏血,测定任氏血中初始葡萄糖含量。
步骤二:将任氏血灌入血袋,在适宜条件下保存。
步骤三:5小时后,测定任氏血中葡萄糖的含量,分析数据。
请回答下列问题:
(1)上述实验步骤中的对照实验操作是_________________________。
(2)成熟红细胞通过___________方式吸收葡萄糖,人成熟红细胞中钾离子的浓度比任氏血中高将近30倍,推测红细胞吸收钾离子需要的条件是______________________。
(3)实验数据表明红细胞在保存过程中代谢能力迅速下降,分析其原因是____________________。
(4)哺乳动物红细胞在清水中能迅速吸水涨破,有人推测这可能与细胞膜上的水通道蛋白有关。水通道蛋白能介导水分子跨膜运输,显著提高了水分子的运输速率。请以甲乙两组哺乳动物红细胞为材料,设计实验,验证这个推测是正确的 ____________________。(要求:写出实验思路、预期实验结果)
德裔美国科学家布洛贝尔(G.Blobel),因对蛋白质分子中信号肽(signal peptide)的开创性研究,获得了诺贝尔生理学或医学奖。信号肽一般由15~30个氨基酸组成,正常细胞中进入内质网的蛋白质含有信号肽序列,没有进入内质网的蛋白质不含信号肽序列。科学家通过实验除去内质网蛋白的信号肽序列,并将信号肽序列和细胞质基质蛋白重组,下图表示重组前后蛋白质在细胞中的分布。请回答下列问题:
(1)内质网等生物膜结构的基本骨架是______________________,生物膜具有的结构特点是_________________________。
(2)如图实验结果表明,核糖体上合成的蛋白质能否进入内质网取决于_______,可以采用___________酶除去内质网蛋白上的信号肽。
(3)新合成的蛋白质分子在信号肽的引导下,直接通过通道进入内质网,蛋白质进入内质网被加工后,以_______________形式到达高尔基体,真核细胞中与分泌蛋白合成、加工和分泌直接相关的细胞器有____________。
(4)动物细胞呼吸作用过程中,催化ATP合成的酶_______(有、无)信号肽序列,其在细胞中的分布场所是______________。
(5)真核细胞中分泌出的蛋白质被运输到靶细胞时,与靶细胞膜上的______________结合,引起靶细胞的生理活动发生变化,此过程体现了细胞膜具有______________的功能。
下列对有关实验的描述,正确的是( )
A.检测生物组织中的蛋白质时,需在待检样品液中先后加入双缩脲试剂A和B各5滴
B.在观察叶绿体和细胞质流动的实验过程中,无需始终保持细胞的活性
C.在探究淀粉酶是否能催化淀粉和蔗糖水解的实验中,可用碘液或斐林试剂进行检测
D.利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞观察质壁分离和复原,第一次镜检可见几乎整个细胞呈紫色