科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如下图1所示,图2、图3分别表示了干扰素基因及质粒的相关信息。
(1)图1中步骤①的技术名称是_____________。
(2)图1步骤③将基因导入ES细胞而不是导入到上皮细胞是因为ES细胞具有_____________。
(3)图1步骤③中,需要构建含有干扰素基因的_____________,据图2、图3,对干扰素基因片段和质粒进行酶切时,可选用的限制酶组合为_____________。
(4)为了得到实验所需的大量干扰素基因,研究人员利用PCR技术进行扩增。由于DNA复制时,子链只能由5′向3′方向延伸,因此可以从下图A、B、C、D四种单链DNA片段中选取_____________作为引物。若要将1个干扰素基因复制4次,则需要在缓冲液中至少加入_____________个引物。
(5)将步骤③获得的ES细胞在荧光显微镜下观察,选择发_____________色荧光的细胞进行体外诱导。为检测干扰素基因是否表达,可以采用_____________方法进行检测。
亚麻酸(ALA)能够促进卵母细胞体外成熟和囊胚发育。为了给水牛体外胚胎产业化生产中合理使用亚麻酸提供理论依据,科研人员研究了不同浓度的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟、早期胚胎发育的影响。分析回答:
①卵母细胞的收集和体外培养:从屠宰场水牛的卵巢中收集并处理卵母细胞,随机分成5组,分别置于不同浓度亚麻酸的培养液中,在39℃、5%CO2的培养箱中培养22~24h。
②卵母细胞成熟判断:在显微镜下观察卵母细胞,判断其是否成熟,统计结果如表1。
③体外受精:在受精溶液中进行体外受精后,用显微镜观察判断是否完成受精。
④早期胚胎培养:将受精卵移入胚胎培养液中培养44~48h后检查分裂情况,每隔48h更换一次培养液,第5~9天观察囊胚发育情况,统计结果如表2。
表1亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟的影响 表2亚麻酸对水牛早期胚胎发育的影响
ALA浓度 /µmol·L-1 | 卵母细胞数 | 核成熟卵子数 |
| ALA浓度 /µmol·L-1 | 培养卵数 | 分裂数 | 囊胚数 |
0 | 229 | 137 | 0 | 309 | 171 | 75 | |
10 | 201 | 133 | 10 | 325 | 182 | 82 | |
50 | 227 | 166 | 50 | 292 | 185 | 97 | |
100 | 215 | 137 | 100 | 310 | 188 | 84 | |
200 | 215 | 135 | 200 | 231 | 145 | 68 |
(1)步骤①中,细胞培养箱中加5%CO2的作用是_____________。
(2)步骤②中,成熟卵母细胞内染色体的行为特征是_____________。步骤③中,判断是否受精的依据是_____________。
(3)步骤④中,受精卵经过_____________、_____________(时期)发育成囊胚,培养过程定期更换培养液的目的是_____________。
(4)根据实验数据分析,亚麻酸溶液为200μmol·L-1时,对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育起_____________(促进、抑制)作用。
(5)本实验结果表明,_____________μmol·L-1的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育都较有利,其判断依据是_____________。
为防治荔枝蝽等植食性害虫,减少农药的使用,有人尝试在荔枝园的株间种植矮小的山绿豆。对比研究荔枝—山绿豆复合种植园和荔枝单一种植园中各类昆虫所占的百分比,结果如图1。图2表示能量流经第二营养级的过程示意图。请回答下列问题:
(1)调查各类昆虫的种群密度能否都用样方法?_____________。
(2)据图1分析,复合种植园中害虫明显减少,原因是_____________的比例增加,通过_____________等种间关系消灭了害虫。
(3)山绿豆耐阴性好,营养丰富,可作为饲料。选它与荔枝搭配种植,促进了群落_____________结构的形成,提高了生物利用环境资源的能力。
(4)复合种植园中,荔枝、山绿豆、杂草等属于生产者,腐生性昆虫属于_____________。与单一种植园相比,复合种植园生物的种类增加,因而其生态系统的_____________结构更为复杂,抵抗力稳定性更高。
(5)图2中,若A表示第二营养所摄入的能量,则B表示_____________,C表示_____________。
科学家们经大量研究,已经探明了野生型拟南芥中乙烯的作用途径,简图如下:
(1)据图可知在无乙烯条件下,酶T催化E蛋白_____________,从而使E蛋白_____________(填“能”或“不能”)被酶剪切,最终植株表现无乙烯生理反应。
(2)在有乙烯条件下,乙烯与_____________结合后,酶T活性_____________,导致E蛋白被剪切,最终植株表现有乙烯生理反应。
(3)R蛋白具有_____________两种功能。乙烯最终是通过影响基因表达的_____________过程,从而调节植物的某些生理过程。
(4)有两种拟南芥突变体,1#为酶T活性丧失的纯合突变体,2#为R蛋白上乙烯结合位点突变的纯合体(仅丧失与乙烯结合的功能),在无乙烯的条件下出现“有”乙烯生理反应的突变株是_____________。
(5)番茄中也存在与拟南芥相似的乙烯作用途径,若番茄R蛋白发生了与2#相同的突变,则这种植株的果实成熟期会_____________。
人体细胞之间的通讯多数是通过信号分子传递的。有些信号分子作用于细胞表面的受体,有些则作用于胞内受体。生物学上将细胞外与膜受体结合的信息分子称为第一信使,由其转换而来的细胞内信号则称为第二信使,如图1所示。人体胰岛素分泌调节及其发挥的生理作用如图2所示。请回答下列问题:
(1)图1中,细胞表面的膜受体的化学本质是_____________,图2中胰岛素是由_____________细胞分泌的,属于_____________信使。第一信使与膜受体结合体现了细胞膜的_____________功能。
(2)第一信使主要包括激素、_____________等,其中前者弥散到体液中,随血液流经全身,传递各种信息,后者与膜受体结合后,可引起膜电位的变化。在第一信使中还包括一些局部介质,如由T细胞分泌的_____________。
(3)人进餐后,食物刺激消化管牵张感受器产生的兴奋传到A处时,体液中Na+流动总的趋向是_____________,兴奋在B处发生的信号变化是_____________。
黑腹果蝇的翅型由A、a和B、b两对等位基因共同决定。A(全翅)基因和a(残翅)基因位于常染色体上,全翅果蝇中有长翅和小翅两种类型,B(长翅)基因和b(小翅)基因位于X染色体上,Y染色体上不含此基因。以下是两组纯系黑腹果蝇的杂交实验,请分析回答:
(1)黑腹果蝇翅型的遗传遵循_____________定律。
(2)杂交实验一中亲本的基因型是_____________、_____________;F2小翅果蝇的基因型为_____________,F2长翅果蝇中纯合雌果蝇占_____________。
(3)杂交实验二中F1的基因型是_____________、_____________;F1雌雄果蝇交配后产生的F2中长翅:小翅:残翅=_____________。