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17.小肠干细胞通过增殖分化使小肠上皮细胞得到更新,科研人员对此进行研究.
(1)小肠干细胞以有丝分裂方式进行增殖,并分化为潘氏细胞和小肠上皮细胞,如图1.潘氏细胞能合成并分泌溶菌酶等抗菌物质,抵抗外来病原体,参与小肠微环境的非特异性(填“特异性”或“非特异性”)免疫反应.
(2)小肠干细胞特异性地表达L蛋白,并且每个细胞中的表达量基本一致.科研人员利用限制酶和DNA连接酶将绿色荧光蛋白基因与L蛋白基因连接,转入小鼠受精卵细胞中.从转基因小鼠体内分离小肠干细胞进行离体培养,定期从培养液中取样,测定样品的绿色荧光强度,检测结果可反映出小肠干细胞数目的多少.
(3)科研人员在上述小肠干细胞培养液中加入药物T,几天后洗去药物,转入新的培养液中培养(记为第0天),定期取样并测定样品的绿色荧光强度,结果如图2.药物T处理使蛋白S的合成量下降,药物T处理停止后0~4天,小肠干细胞中蛋白S的含量仍较低.结合实验数据推测,蛋白S对小肠干细胞的凋亡有促进作用.
(4)研究发现,蛋白S含量较低时,小肠干细胞会分泌W因子,并作用于周围的小肠干细胞.据此推测,上述实验中第4天后荧光强度逐步恢复的原因是W因子促进周围的小肠干细胞增殖,使小肠干细胞数目恢复.
(5)综合上述研究分析,小肠受到外界环境刺激时,能通过多种调节作用维持小肠干细胞数目的稳态(或“相对稳定”).

分析 据图1分析,小肠干细胞增殖分化形成潘氏细胞和小肠上皮细胞;据图2分析,自变量是药物T处理后的天数,因变量是绿色荧光相对强度.

解答 解:(1)据图分析,小肠干细胞的增殖方式是有丝分裂,并分化为潘氏细胞和小肠上皮细胞.潘氏细胞能合成并分泌溶菌酶等抗菌物质,抵抗外来病原体,属于非特异性免疫中的第二道防线.
(2)利用限制酶和DNA连接酶将绿色荧光蛋白基因(标记基因)与L蛋白基因(目的基因)连接,转入小鼠受精卵细胞(受体细胞)中.根据题干信息“小肠干细胞特异性地表达L蛋白,并且每个细胞中的表达量基本一致”,则从转基因小鼠体内分离小肠干细胞进行离体培养,定期从培养液中取样,测定样品的绿色荧光强度(目的基因表达情况),检测结果可反映出小肠干细胞数目的多少.
(3)药物T处理使绿色荧光强度降低,即蛋白S的合成量下降,药物T处理停止后0~4天,小肠干细胞中蛋白S的含量仍较低,即小肠干细胞的含量少,说明蛋白S对小肠干细胞的凋亡有促进作用.
(4)蛋白S含量较低时,小肠干细胞会分泌W因子,并作用于周围的小肠干细胞.则上述实验中第4天后荧光强度逐步恢复的原因是W因子促进周围的小肠干细胞增殖,使小肠干细胞数目恢复,使得绿色荧光强度增强.
(5)综合上述研究分析,小肠受到外界环境刺激时,能通过多种调节作用(药物T、W因子等)维持小肠干细胞数目的稳态.
故答案为:
(1)有丝    小肠上皮    非特异性
(2)限制    数目
(3)促进
(4)促进周围的小肠干细胞增殖,使小肠干细胞数目恢复
(5)稳态(或“相对稳定”)

点评 本题考查细胞增殖、免疫调节、基因工程和细胞增殖的调节,意在考查学生理解细胞增殖增加细胞数量,细胞分化增加细胞类型;理解溶菌酶属于非特异性免疫;理解基因工程需要两种工具酶,并根据题干信息作答,属于中档题.

练习册系列答案
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科目:高中生物 来源:2015-2016河北邢台市高二下第一次月考生物试卷(解析版) 题型:选择题

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A.CD、GH、OP段都有同源染色体

B.在细胞分裂过程中,CD、IJ段一直含有染色单体

C.在图中的GH段和OP段,细胞中含有的染色体数不相等

D.图中CD段与GH段细胞中染色体的行为变化不同

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11.与抗体化学本质相同的物质是(  )
A.性激素B.胰岛素C.神经递质D.甲状腺激素

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(1)将外源DNA片段导入胚胎干细胞后,需用含新霉素的培养基培养细胞,以筛选得到突变的胚胎干细胞.
(2)用此杂合体小鼠与野生型小鼠进行杂交实验,并通过DNA分子杂交技术检测小鼠的基因型,结果如图2.
①检测小鼠的基因型,需根据外显子2和neor基因序列设计DNA分子探针.根据杂交实验结果推测,I基因的功能是与生长发育有关.
②分析系谱图不能(能/不能)判断Ⅰ+、Ⅰ-基因的显、隐性,理由是杂合子小鼠既有体型正常的,又有发育迟缓、体型瘦弱的,无法判断性状的显、隐性,所以也无法判断Ⅰ+、Ⅰ-基因的显、隐性.
③只有突变基因来自父本(父本/母本)时,杂合子小鼠才表现出发育迟缓,由此推测来自母本的I基因在体细胞中不表达.
④提取小鼠体细胞的总RNA,加入Actin基因(编码细胞骨架蛋白)和netr基因的RNA探针,之后加入RNA酶水解单链RNA.若探针能与细胞样品的RNA结合成双链RNA则不被酶水解而保留,电泳分析时呈现明显条带(在记录实验结果时,有明显条带用“+”表示,无明显条带用“一”表示).请将支持③推测的实验结果填入表中ⅰ、ⅱ、ⅲ处.
野生型小鼠突变基因来自父本的杂合子小鼠突变基因来自母本的杂合子小鼠
Actin基因的RNA探针+++
netr基因的RNA探针ⅰ-ⅱ+ⅲ-
(3)杂合子小鼠雌雄个体交配,则后代的表现型及比例为野生型:发育迟缓型=1:1.

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13.在有丝分裂的一个细胞周期中,最可能在同一时期发生的是(  )
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2.用一定浓度的NaHSO3溶液喷洒到小麦的叶片上,短期内检测到叶绿体中的C3的含量下降,C5的含量上升,NaHSO3溶液的作用可能是(  )
A.促进叶绿体中CO2的固定B.促进叶绿体中ATP的合成
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9.土壤中的细菌数量多、分布广,包括自养细菌和异养细菌.自养细菌能直接利用光能或无机物氧化时所释放的化学能同化CO2合成有机物(例如硝化细菌),异养细菌从有机物中获得能源和碳源(例如纤维素分解菌),人类根据需要从土壤中分离提纯各种细菌.回答下列相关问题:
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