1999年,《科学》杂志将干细胞的研究推举为21世纪最重要的研究领域之一,经过近20年的努力,科学家从分子水平发现干细胞中c-Myc(原癌基因)、Klf4(抑癌基因)、Sox2和Oct-3/4等基因处于活跃表达状态,其中Oct-3/4的精确表达对于维持干细胞的正常自我更新是至关重要的。科学家利用逆转录病毒,将Oct-3/4、Sox2、c-Mye和KIf4四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能干细胞(iPS细胞)。转化过程如下图所示,请据图回答问题:
(1)健康人体的高度分化细胞中Oct-3/4基因处于______状态。
(2)依据上图所示的原理,细胞凋亡是c-Myc、Kl4、Fas等基因控制下的细胞_____的过程。体细胞癌变是______等基因异常后表达的结果。
(3)经过诱导高度分化的体细胞重新变成多能干细胞(iPS细胞),若在体外培养这一批多能干细胞,需要利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段,这样的过程称为细胞周期同步化。
①如果采用DNA合成阻断法实现细胞周期同步化,则需要在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的DNA合成可逆抑制剂,处于__________期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转,最终细胞会停滞在细胞周期的__________期,以达到细胞周期同步化的目的。
②如果采用秋水仙素阻断法实现细胞周期同步化,则需要在细胞处于对数生长期的培养液中添加适量的秋水仙素,秋水仙素能够抑制________,使细胞周期被阻断,即可实现细胞周期同步化。
(4)不同诱导因素使iPS细胞可以在体外分裂、分化成多种组织细胞,如图所示。下列叙述错误的是(不定项选择)________
A.各种组织细胞中的DNA和RNA与iPS细胞中的相同
B.iPS细胞不断增殖分化,所以比组织细胞更易衰老
C.iPS细胞中的基因都不能表达时,该细胞开始凋亡
D.改变诱导因素能使iPS细胞分化形成更多类型的细胞
某地海关查获了一批孕妇血液样品。法律规定,严禁私自携带、邮寄人体血液和血液制品进出境,情节严重的将依法追究法律责任。请回答下列有关问题:
(1)建立人类基因库,通常应采集_________(填“男”或“女”)性的血液样本,原因是血液采集较方便,且__________。
(2)为研究某些遗传病的基因调控机制,需要获得含有相关基因的样本,科研人员采集血液样本的地点经常选在偏远的交通不便的地区,主要原因是__________隔离阻止了______的扩散交流,能更容易获得该基因。
(3)如图为某遗传病的致病基因在一段时间内的基因频率变化情况。据图分析,在_________时间段内该种群的AA、Aa和aa的基因型频率分别为81%、18%和1%。
免疫是在长期进化过程中,哺乳动物特别是人体对病原性物质的侵害所形成的特殊防御机制。请回答下列问题:
(1)如图表示将抗原(病原性物质)注射到兔子体内后抗体产生量的变化。当注入抗原X,抗体产生量的变化是曲线A。若第8天,同时注射X和抗原Y(抗原Y首次进入兔子体内),图中表示对抗原X的抗体产生量是曲线____________,这是因为初次免疫反应时产生的___________细胞的作用,表示对抗原Y的抗体产生量是曲线__________。若第8天不注射抗原X,则以后对抗原X的抗体产生量变化的是曲线____________。
(2)HIV是具有包膜的RNA(逆转录)病毒,入侵人体后,引起___综合症之免疫性疾病。除此之外,免疫性疾病还有________和________等。
(3)免疫缺陷相关的疾病,一般可通过骨髓移植和基因治疗等方法进行部分治疗。
①骨髓移植,其实质是______移植,能替代受损的免疫系统,实现免疫重建。
②基因治疗,是指将_______导入靶细胞(如淋巴细胞),再回输体内,以______有缺陷的基因而达到治疗目的。
近期,武汉等全国多地爆发新型冠状病毒感染肺炎疫情,引起人们高度关注,该病由名为“2019-nCoV”的RNA病毒引起,具有很强的传染性。RNA病毒可以分两种,RNA复制病毒和逆转录病毒,其增殖过程如下图所示。实验小组为了探究该RNA病毒是上述哪种类型的病毒,设计了模拟实验,请回答下列问题。
(1)RNA复制病毒在产生子代RNA时需在宿主细胞内以____________为原料,至少复制____________次,才能得到子代RNA分子。该病毒的遗传信息流动方向为____________。
(2)病毒增殖过程中,与RNA复制病毒相比,逆转录病毒除需要____________酶外,其不同的碱基配对方式为________。
(3)补充完善实验思路,并预测结果。
组别 | 加入试管的物质 | ||
甲 | 该病毒的核酸 | 带放射性的四种核糖核苷酸缓冲溶液 | 其他必要物质(如酶等)及条件 |
乙 | 该病毒的核酸 | X溶液 | 其他必要物质(如酶等)及条件 |
①取两支试管分别编号为甲、乙,加入的物质如上表所示,其中,X溶液为_______。
②保温一段时间后,将试管中的各物质分离后检测合成的核酸是否有放射性。
③若检测结果为甲试管合成的核酸无放射性,乙试管合成的核酸有放射性,则说明该病毒为________。
(4)某同学按照如上设计进行实验后发现,最终甲、乙两支试管内均无法检测到子代病毒,其原因是________。
下列对图示有关实验的说法中正确的是( )
A.若甲图表示正在发生质壁分离的植物细胞,其吸水能力逐渐增强
B.乙图用菠菜做色素提取与分离实验,③呈蓝绿色,其在层析液中溶解度最大
C.丙图中培养酵母菌的锥形瓶应封口放置一段时间,目的是让酵母菌繁殖
D.丁图表示NaOH扩散进入含酚酞的琼脂块,计算紫红色区域的体积与整个琼脂块体积之比,能反映NaOH进入琼脂块的速率
白化病与镰刀型细胞贫血症是两种常见的人类单基因遗传病,发病机理如下图所示。下列有关说法正确的是( )
A.①②分别表示转录、翻译,主要发生在细胞核中
B.由于基因的选择性表达,导致M1与M2在结构上有差异
C.图中两基因对生物性状的控制方式相同
D.调查白化病的发病率和遗传方式,选择调查对象的要求不完全相同