为了研究不同“层次”血清对细胞增殖的影响,科研人员做了以下实验:将分离出的牛血清装入专用血清瓶后放入冰箱中直立静置一段时间。取三根刻度吸管,将血清从上到下轻轻吸成均等的三份,分别装入消毒后的瓶中,标记为上、中、下,再分别从三个瓶中吸取等量的血清置于另一小瓶中,混合均匀备用。分别取等量的不同“层次”的血清和混合血清加入到新配制的动物细胞培养液中,再接种小鼠上皮细胞(接种细胞密度为5×104个/mL),在适宜条件下培养72 h后,进行计数,结果如下表。请回答:
组别 | 上 | 中 | 下 | 混 |
72h细胞数/个∙mL-1 | 9.75×104 | 1.04×105 | 7.5×104 | 1.85×105 |
(1)细胞培养过程中,CO2的主要作用是____________,每天更换培养基的目的是____________。
(2)培养液中加入动物血清的作用是____________,还加入一定量抗生素的目的是____________。
(3)如果用血细胞计数板计数细胞时进行如图所示的操作,统计出来的数据比实际值偏____________。正确的操作方法应该是____________。
(4)从表中结果可以看出,不同“层次”的血清对细胞增殖的影响不同。造成这种结果的主要原因是不同“层次”血清中____________。
(5)根据实验结果,在动物细胞培养过程中,正确使用血清的方法是____________。
某种药物A由于某种原因随着污水进入某大型水库,导致连续爆发“水华”。为防治“水华”,在控制上游污染源的同时,研究人员依据生态学原理尝试在水库中投放以藻类和浮游动物为食的鲢鱼和鳙鱼,对该水库生态系统进行修复。下图1表示该生态系统的营养结构;图2是投放鲢鱼和鳙鱼前后几种鱼的生物积累量。请回答下列问题:
(1)水库中各种生物共同构成____________。若含药物A的污水大量流入该湖泊,使某些藻类种群大暴发,造成水体的富营养化现象,会导致鱼类大量死亡,进一步导致水体恶化,这是一种____________调节作用。
(2)为确定鲢、鳙的投放量,应根据食物网中的营养级,调查投放区鲢、鳙的____________的生物积累量(在本题中指单位面积中生物的总量,以表示);为保证鲢、鳙的成活率,还应捕杀鲢、鳙的____________。
(3)藻类吸收利用水体中的N、P元素,浮游动物以藻类为食,银鱼主要以浮游动物为食,由图可知,将鲢、鳙鱼苗以一定比例投放到该水库后,造成银鱼生物积累量明显下降,引起该变化的原因是_______________________。
(4)投放鲢、鳙这一方法是通过人为干预,调整了该生态系统食物网中____________,从而达到既提高经济效益又改善了水质的目的,这体现了生态工程的____________原理。
环化一磷酸腺苷(cAMP)是一种细胞内的信号分子。研究表明,cAMP对初级卵母细胞完成减数第一次分裂有抑制作用,大致机理如下图所示。请回答下列问题:
(1)根据图中信息,被激活的酶A能催化ATP脱去____________并发生环化形成cAMP,cAMP能活化____________。
(2)女性在____________期卵原细胞就发育成为初级卵母细胞,但初级卵母细胞启动减数第一次分裂则需要等到进入青春期之后。依据上图推测,进入青春期后的女性初级卵母细胞恢复分裂的信号途径是_______________,细胞内的cAMP浓度降低,活化的酶P减少,解除了对减数第一次分裂的抑制作用。
(3)初级卵母细胞的不均等分裂依赖于细胞膜内陷位置形成的缢缩环。有人认为cAMP抑制减数第一次分裂是因为影响了缢缩环,为此搜集了小鼠的初级卵母细胞,在诱导恢复分裂后,用两种特异性药物(药物H和药物F)进行了实验,结果如图所示。
①应从小鼠的____________(器官)中获取初级卵母细胞,然后转移到37℃、含5% CO2的恒温培养箱中培养。
②根据上述结果推测,药物F对酶A有____________作用,cAMP抑制减数第一次分裂的原因除了阻止缢缩环的形成,还可能是____________。
某种植物的花色有紫色、白色两种。为探究该植物花色的遗传规律,某生物兴趣小组用该植物的纯种进行杂交实验,实验结果如下:
亲本 | F1 | F2 |
紫花×白花 | 全为紫花 | 紫花:白花=63:1 |
对上述实验结果的可能原因,同学们作出了如下两种解释:
①由一对基因(A、a)控制的,但含a的雄配子(花粉)部分不育;
②由多对基因共同控制的(A、a,B、b,C、c……)。
(1)如果假设①正确,F1紫花植株产生的可育雄配子中,a配子所占比例是____________。
(2)为验证上述假设,可对F1进行____________实验,请预测两种假设的实验结果:
假设①:如果用F1做母本,后代紫花和白花之比是____________;如果用F1做父本,后代紫花和白花之比是____________。
假设②:如果用F1做母本,后代紫花和白花之比是____________;如果用F1做父本,后代紫花和白花之比是____________。
(3)如果假设②是正确的,上述杂交实验产生的F2紫花植株中纯种植株占____________。
某固氮蓝藻具有耐盐的特性,常用于盐碱土的生态修复。下图1是该固氮蓝藻的结构图;图2是研究人员测定不同Na2CO3浓度条件下固氮蓝藻的生长过程中叶绿素a含量、固氮酶活性的变化情况。请回答下列问题:
(1)固氮蓝藻的营养细胞中含有的____________能够吸收和转化光能;异形胞中含有的固氮酶能够将大气中的氮气转化为含氮无机物,用于合成自身的____________(答出两类)等小分子有机物。
(2)固氮酶对氧气很敏感,在空气中很快失活。与营养细胞相比,异形胞包被加厚,呼吸速率增加,这些变化有利于____________,以保证固氮作用的进行。
(3)随着Na2CO3浓度的升高,固氮酶活性的变化趋势____________。
(4)随着培养天数增加,在第14~21天期间,固氮蓝藻生长最旺盛,从图2结果分析,主要原因是____________。
(5)固氮蓝藻在生长过程中,大量利用土壤溶液中的,使得土壤pH____________;固氮蓝藻不断分泌氨基酸、糖类等有机物质,在死亡后被____________分解,释放出大量的,提高了土壤肥力,从而有利于盐碱土的生态修复。
2019年诺贝尔生理医学奖颁给了三位科学家以表彰他们在揭示细胞感知和适应氧气供应机制所做的贡献。右图表示正常氧气条件下,细胞内的低氧诱导因子(HIF-1α)会被蛋白酶体降解。低氧环境下,HIF-1α转移到细胞核中,能促进缺氧相关基因的表达从而使细胞适应低氧环境。如图表示其调节过程。请回答下列问题:
(1)HIF-1α被降解需要的条件有____________,细胞内合成HIF-1α的场所是____________。
(2)人体细胞内消耗氧气的场所是____________。低氧环境下HIF-1α的含量____________,其通过______________进入细胞核与ARNT基因结合发挥作用。
(3)缺氧时,肾脏分泌的红细胞生成素(EPO)增加,EPO是一种糖蛋白类激素,与EPO合成和加工分泌有关的细胞器有____________。推测HIF-1α能____________(促进、抑制)EPO基因的表达。
(4)当氧气水平较低时,肿瘤细胞会开启特定基因发送信号,诱导新生血管生成,为其提供新鲜氧气和所需营养物质。请从打破癌细胞的缺氧保护机制的角度提出治疗癌症的新思路:____________。