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2018年,中国科学家成功培育全球首个体细胞克隆猴“中中”和“华华”。体细胞克隆...

2018年,中国科学家成功培育全球首个体细胞克隆猴“中中”和“华华”。体细胞克隆猴的培育过程如下图所示。

1)据图可知,克隆猴培育过程用到了____________动物细胞核移植技术。体细胞核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植技术,原因是体细胞____程度高,很难表现出全能性。

2)上述实验核移植的受体一般选用A猴减数第二次分裂中期的________,原因是细胞体积大、易操作、营养物质丰富且含有促进___表达的物质。

3)图中Y表示____过程。若将代孕母猴换成代孕母羊,则不能顺利生出克隆猴,原因是___,导致胚胎死亡。

4)克隆猴的成功为阿尔茨海默症、白闭症等脑疾病以及免疫缺陷、肿瘤等疾病机理研究、干预、诊治带来前所未有的光明前景。与以往用普通猴子做实验相比,克隆猴作为实验动物模型的两大优势是:①_______;②___________________________

 

动物细胞培养 胚胎移植 分化 (次级)卵母细胞 细胞核全能性 胚胎移植 代孕母羊会对移入其子宫内的猴的克隆胚胎产生免疫排斥 体细胞克隆猴遗传背景相同,避免个体间差异对实验的干扰,大大减少实验动物的使用数量; 体细胞克隆猴制备时间缩短,基因编辑等可在体外培养的细胞进行。 【解析】 1、动物细胞培养的条件: (1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。 (2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。 (3)温度和pH:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。 (4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。 2、动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体。核移植得到的动物称克隆动物。 (1)据图可知,克隆猴培育过程用到了动物细胞培养和胚胎移植、动物细胞核移植技术。体细胞核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植技术,原因是体细胞分化程度高,全能性较低。 (2)上述实验核移植的受体一般选用A猴减数第二次分裂中期的(次级)卵母细胞,原因是卵母细胞体积大、易操作、营养物质丰富且含有促进细胞核全能性表达的物质。 (3)图中Y表示胚胎移植过程。若将代孕母猴换成代孕母羊,代孕母羊会对移入其子宫内的猴的克隆胚胎产生免疫排斥,导致胚胎死亡,则不能顺利生出克隆猴。 (4)与以往用普通猴子做实验相比,克隆猴作为实验动物模型的两大优势是:①体细胞克隆猴遗传背景相同,避免个体间差异对实验的干扰,大大减少实验动物的使用数量;②体细胞克隆猴制备时间缩短,基因编辑等可在体外培养的细胞进行。
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考点分析:
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药物A是一种新型免疫调节剂,临床用于肿瘤的治疗。研究人员利用H细胞对药物A的作用机理进行相关研究。

1H细胞是一种肝癌细胞,其产生的根本原因是____。细胞癌变后通常会表达特异性的膜蛋白,当体内出现癌细胞时,机体主要通过____免疫发挥免疫监 控和清除作用。

2)将H细胞培养一段时间后,分别加入不同浓度的药物A溶液,24 h后测定细胞存活率,结果如下:

浓度/μmol·L–1

0

1

5

10

15

20

细胞存活率/%

100.0

98.21.

97.85

97.12

96.87

96.24

 

数据表明不同浓度的药物A与不加药物A处理后细胞存活率差异不明显,由此可以判断________________

3)研究人员对药物A的作用进行研究。将H细胞与T淋巴细胞按一定比例混合,分别加入用D溶剂溶解的不同浓度的药物A溶液,培养一段时间后统计各组癌细胞的凋亡率,结果如下:

浓度/μmol·L–1

0

5

10

15

癌细胞的凋亡率/%

3

13.4

29.3

55.3

 

①本实验对照组的设置应为____。(选填正确选项前的字母)

a单独培养的H细胞   b单独培养的T淋巴细胞     c混合培养的H细胞与T淋巴细胞       d加入等量的D溶剂     e加入等量的生理盐水

②实验结果说明 _______

4)已知IL-2TNF-aT细胞产生的两种杀伤性细胞因子,T细胞表面的PD-I和癌细胞表面的PD-LI结合后可以抑制T细胞的活性,使其无法识别癌细胞,导致癌细胞的免疫逃逸。为进一步研究药物A发挥免疫调节作用的机理,研究人员利用癌症模型鼠进行实验,测定不同组小鼠IL-2TNF-a的表达量,结果如下表所示,同时测定了T细胞表面的PD-1和癌细胞表面的PD-L1表达量,结果如下图所示。

A药物剂量/mg•kg-1

IL-2

TNF-a

0

14.12

11.25

5

18.31

16.54

10

24.32

20.23

15

31.54

27.50

 

图表所示实验结果_____支持/不支持)药物A免疫作用机理的假设,理由是:药物A-方面____,增强对癌细胞的杀伤作用;另一方面____,抑制癌细胞增殖。

5)请结合PD-1/PD-L1信号通路的作用机理,利用免疫学知识为治疗癌症提供一种新思路____

 

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独脚金内酯是一类新型植物激素,具有抑制侧枝生长等多种生理功能。请回答问题:

1)细胞分裂素具有促进侧枝生长的功能,它与独脚金内酯是____关系。为了探究这两种激素在调节侧枝生长方面的相互作用机制,研究者用人工合成的细胞分裂素类似物6-BA和独脚金内酯类似物GR24等试剂,以独脚金内酯合成突变体和受体突变体豌豆为实验材料进行相关实验,结果如下图所示。

①实验在光照和温度可控的温室中进行,目的是____。实验处理和测量的材料都是豌豆原本不发育的____,选择此侧芽实验现象更明显,易观察。

②由实验结果可知,6-BA促进侧芽生长的效果______

③据实验结果推知,______(突变体1/突变体2)是独脚金内酯合成突变体,做出此判断的依据是____

2)研究人员推测独角金内酯能够促进细胞分裂素的降解而抑制侧枝生长,为验证此推测还需补充的实验组处理为____。(选填正确选项前面的字母)

a.野生型豌豆      b.豌豆突变体1    c.豌豆突变体2    d.细胞分裂素合成缺陷型豌豆    e.用适量BA处理    f.用适量GR24处理    g.用适量6-BAGR24处理    h.检测细胞分裂素含量    i.检测侧枝长度

3)作为植物激素,独脚金内酯对植物生命活动正常进行具有____作用。请写出细胞分裂素和独脚金内酯以外的其他植物激素 ___(至少写两类)。

 

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阅读下列短文,回答相关问题。

细胞感知氧气的分子机制

2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了威廉·凯林、彼得·拉特克利夫以及格雷格·塞门扎三位科学家,他们的贡献在于阐明了人类和大多数动物细胞在分子水平上感知、适应不同氧气环境的基本原理,揭示了其中重要的信号机制。

人体缺氧时,会有超过300种基因被激活,或者加快红细胞生成、或者促进血管增生,从而加快氧气输送——这就是细胞的缺氧保护机制。科学家在研究地中海贫血症的过程中发现了“缺氧诱导因子”(HIF)。HIF由两种不同的DNA结合蛋白(HIF-laARNT)组成,其中对氧气敏感的是HIF-la,而ARNT稳定表达且不受氧调节,即HIF-la是机体感受氧气含量变化的关键。

当细胞处于正常氧条件时,在脯氨酰羟化酶的参与下,氧原子与HIF-la脯氨酸中的氢原子结合形成羟基。羟基化的HIF-la能与VHL蛋白结合,致使HIF-la被蛋白酶体降解。在缺氧的情况下,HIF-la羟基化不能发生,导致HIF-la无法被VHL蛋白识别,从而不被降解而在细胞内积聚,并进入细胞核与ARNT形成转录因子,激活缺氧调控基因。这一基因能进一步激活300多种基因的表达,促进氧气的供给与传输。

HIF控制着人体和大多数动物细胞对氧气变化的复杂又精确的反应,三位科学家一步步揭示了生物氧气感知通路。这不仅在基础科学上有其价值,还有望为某些疾病的治疗带来创新性的疗法。比如干扰HIF-la的降解能促进红细胞的生成治疗贫血,同时还可能促进新血管生成,治疗循环不良等。

请回答问题:

1)下列人体细胞生命活动中,受氧气含量直接影响的是___

A.细胞吸水    B.细胞分裂    C.葡萄糖分解成丙酮酸    D.兴奋的传导

2 HIF的基本组成单位是____人体剧烈运动时,骨骼肌细胞中HIF的含量_______,这是因为____

3)细胞感知氧气的机制如下图所示。

①图中AC分别代表_________________________

VHL基因突变的患者常伴有多发性肿瘤,并发现肿瘤内有异常增生的血管。由此推测,多发性肿瘤患者体内HIF-Ia的含量比正常人__________

③抑制VHL基因突变的患者的肿瘤生长,可以采取的治疗思路有___________

 

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研究人员为探究亮红眼果蝇突变型的形成机制,设计并进行了以下一系列实验。

1)亮红眼突变型果蝇与野生型果蝇进行杂交实验,F1均为野生型,F2野生型与亮红眼的比为31,亮红眼果蝇雌雄个体数相当,说明亮红眼是一种位于____染色体上的____突变,属于____(可遗传/不可遗传)的变异。

2)红眼突变型果蝇还有朱红眼、朱砂眼和猩红眼等类型,朱红眼(a)、朱砂眼(b)和猩红眼(d)三个基因分别位于Ⅱ号、X和Ⅲ号染色体上,为探究亮红眼突变基 因(用字母Ee表示)与上述三种基因的关系,以4种突变型果蝇为亲本进行 杂交实验,结果如下表所示。

杂交

后代

亮红眼♂×朱红眼♀

亮红眼♂×朱砂眼♀

亮红眼♂×猩红眼♀

野生型

突变型

野生型

突变型

野生型

突变型

F1

57♂∶66

0

77

63

0

114♂∶110

F2

116♂∶118

90♂∶92

75♂∶79

110♂∶109

0

227♂∶272

 

 

请回答问题:

①根据亮红眼与朱红眼果蝇杂交,F2中野生型和突变型的比接近于97,可知控制果蝇亮红眼与朱红眼的基因位于____对同源染色体上,遵循____定律。

②亮红眼与朱砂眼果蝇杂交,F1中雌果蝇的基因型为____

③亮红眼与猩红眼果蝇杂交,F1F2中没有出现野生型,则可以推测亮红眼基因与猩红眼基因是____(等位基因/非等位基因)。

3)果蝇的眼色与其色素合成细胞产生的眼黄素有关,眼黄素由色氨酸经过酶促反应合成。研究发现亮红眼果蝇的眼黄素显著偏低,但色氨酸酶促反应正常运行。由 此推测,亮红眼基因可能与 ___有关。

 

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北京市平谷区是全国著名的大桃之乡。桃农发现干旱栽培比正常灌水栽培的桃树幼苗根系繁盛且分布深。科研人员将长势一致的桃树幼苗平均分成正常灌水、干旱、干旱后恢复供水三组,只在幼苗枝条中部成熟叶片供给14 CO2,一段时间后检测细根、幼叶与茎尖的光合产物分布,实验结果如下图所示。

请回答问题:

l)幼苗枝条中部成熟叶片中,14CO2在光合作用的___过程中被利用,其转移的途径为 ___

2)科研人员实验的目的是研究 _____。结果表明,在正常灌水、干旱处理、干旱后恢复供水三种情况下,光合作用产物分配量最多的植物器官是____,与干旱处理相比,干旱后恢复供水光合产物分配量明显增多的植物器官是____

3)干旱后恢复供水情况下,幼叶和茎尖组的光合产物分布表现为____

4)为验证“桃树幼苗细根干旱后恢复供水比干旱处理情况下生长速度加快”这一结论,实验的观测指标可以选择 ___

A.细根数量                      B.细根长度

C.根尖每个细胞平均DNA含量    D.根尖细胞周期时间

 

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