【题目】胚胎干细胞的培养在基础生物学、畜牧学和医学上具有十分重要的应用价值,科研人员对绵羊胚胎干细胞的培养开展研究,回答下列问题:
(1)胚胎的获取:从屠宰场绵羊卵巢采集卵母细胞,在培养液中培养至____________________期后,转移到受精液中进行受精。培养24h后,若用显微镜观察到__________________,说明该卵子已经完成受精作用。为了提高受精效率,可以用_____________________处理卵子,分离外层的卵丘细胞。
(2)胚胎的分离和培养:挑选正常发育的胚胎置于培养液中,培养液的成分除了含无机盐和有机盐外,还需添加_________________________________________(答出2点即可)等营养成分。为了使胚胎干细胞维持不分化状态,可以把胚胎与____________________细胞共同培养。
(3)干细胞的鉴定:基因A是干细胞多能性的标志基因,在全能干细胞中高效表达。科研人员从某一代绵羊干细胞提取总RNA,单位时间内经过逆转录-PCR的方法获得大量的相关___________________,检测标志基因的转录水平鉴定干细胞的分化状态。逆转录-PCR应用的原理是_____________。
【答案】减数第二次分裂中 在卵细胞膜和透明带之间存在两个极体 顶体酶 维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清 饲养层 cDNA 碱基互补配对
【解析】
1、胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的内细胞团)。
2、胚胎干细胞的特征:具有胚胎细胞的特性,体积较小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物任何一种组织细胞。另一方面,在体外培养条件下,ES细胞可不断增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可以进行某些遗传改造。
3、胚胎干细胞的主要用途是:
①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律;
②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料。ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中,能够维持不分化的状态。在培养液中加入分化诱导因子,如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向分化,这为揭示细胞分化和细胞凋亡机理提供了有效的手段;
③可以用于治疗人类的某些顽疾,如帕金森综合症、糖尿病、老年痴呆症、肝衰竭、新衰竭、成骨不良;
④培育各种组织器官,用于器官移植,解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。
(1)卵母细胞,在培养液中培养至减数第二次分裂中期后,转移到受精液中进行受精;受精后在卵细胞膜和透明带存在两个极体时,说明该卵子已经完成受精作用;为了提高受精效率,可以用顶体酶处理卵子,直接溶解卵丘细胞之间的物质,分离外层的卵丘细胞。
(2)胚胎的培养培养液的成分除了一些无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等成分,以及血清等物质;为了使胚胎干细胞维持不分化状态,可以把胚胎与饲养层细胞共同配光。
(3)经过逆转录-PCR获得大量的相关cDNA,可以检测A基因转录水平,其原理是碱基互补配对。
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【题目】下列叙述正确的是( )
A.同源染色体上的基因数目一定相等
B.DNA分子任意一条链中嘌呤与嘧啶数都相等
C.细胞中遗传信息的表达需要DNA聚合酶的参与
D.线粒体和叶绿体中的DNA都能够进行半自主自我复制
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【题目】蛋白质是生命活动的主要承担者,回答下列问题:
(1)组成生物体的蛋白质种类多,功能有差异。许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质,称为____________;一些激素的化学成分是蛋白质,能够调节机体的生命活动,说明有些蛋白质起____________作用。
(2)双缩脲试剂是鉴定蛋白质的常用试剂。若以蛋白质为底物验证酶的专一性,________(填“能”或“不能”)用双缩脲试剂检测底物是否被分解,原因是__________________。
(3)蛋白质混合液中硫酸铵浓度的不同可以使不同种类的蛋白质析出(或沉淀),随着硫酸铵浓度增加,混合液中蛋白质析出的种类和总量增加。下表是某蛋白质混合液中的不同蛋白质从开始析出到完全析出所需要的蛋白质混合液中的硫酸铵浓度范围。
蛋白质混合液中 硫酸铵浓度(%) | 15~20 | 23~30 | 25~35 | 38~40 |
析出的蛋白质 | 甲蛋白 | 乙蛋白 | 丙蛋白 | 丁蛋白 |
简要写出从该蛋白质混合液中分离出全部丁蛋白的实验设计思路______________。
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【题目】下列关于生物膜结构和功能的叙述错误的是( )
A.线粒体内膜上分布着ATP合成酶B.神经元的细胞膜上分布着Na+通道
C.水绵的类囊体薄膜上含有叶绿素D.核膜通过囊泡运送RNA到细胞质
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【题目】某湖泊中存在一条食物链:小球藻→水蚤→鱼(甲),其中甲体内含有毒素不能作为人类的食物。现向该湖泊引入以小球藻和水蚤为食的河蚌。请回答下列问题:
(1)向该湖泊中引入河蚌后,河蚌和水蚤之间的种间关系是_____________________。引入河蚌会导致甲种群数量_______(填“升高”“下降”或“不变”),其原因是____________________。
(2)调查湖泊中河蚌种群密度时常用的方法是________________________。河蚌进入该生态系统后,种群数量呈“S”型增长而不呈“J”型增长,原因是______________________________________。
(3)河蚌是日常生活餐桌上人们经常食用的美食,这体现了生物多样性的_________价值。从能量流动的角度分析,向该湖泊生态系统引入河蚌的意义在于__________________________________。
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【题目】厨余废水中脂肪含量高,为了筛选出能快速分解脂肪的微生物。研究人员进行了“厨余废水取样→选择培养→梯度稀释→鉴别培养”系列操作。请回答:
(1)选择培养的目的是_______,需制备以_______为唯一碳源的液体培养基,使用液体培养基的优点是_______。
(2)采用稀释倍数适宜的培养液进行_______方法接种,目的是在固体培养基上形成_______菌落。培养时需将培养皿倒过来放置,防止_______,以免造成污染。
(3)在鉴别培养过程中,向培养基内加入中性红溶液,中性红溶液是一种脂肪水解指示剂,在弱酸性下呈红色,弱碱性下呈黄色。选取_______的菌落,即为目标菌,判断的理由是_______。
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【题目】在气候条件适宜的情况下,闲置数年后的草莓农田被柳等木本植物覆盖,成片的草莓不见了。请回答:
(1)草莓农田闲置后基本保留了原有的_____________,进而发生次生演替。
(2)演替过程中,草莓被柳树林代替的原因是_____________;群落的丰富度将_____________(填“增大”“减小”或“保持不变”)。
(3)若气候条件比较干旱,则闲置的草莓农田可能发展至_____________阶段。
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【题目】生物实验中常用实验试剂处理实验材料。下列说法不正确的是( )
A.花生子叶表面的苏丹III染液可用50%的酒精去除
B.可用卡诺氏液固定低温处理后洋葱根尖细胞的形态
C.用甲基绿、吡罗红混合染液染色,细胞核呈红色
D.线粒体在健那绿染液中能维持活性数小时
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【题目】纳豆和腐乳都是豆类发酵品,用纳豆杆菌发酵大豆制作纳豆的流程原理与腐乳的制作相似。纳豆杆菌能分泌纳豆激酶等。回答下列问题
(1)纳豆制作的原理是___________________________。
(2)纳豆激酶能够水解血栓中水不溶性的纤维蛋白,所以具有溶解血栓的作用。纳豆杆菌的筛选和分离常用到由磷酸盐缓冲液、纤维蛋白和琼脂配制而成的乳白色的纤维蛋白培养基。从培养基营养组成的角度来看,其中的纤维蛋白的作用是__________________________。
若培养基上出现_________________________,说明含有纳豆杆菌。
(3)提纯纳豆激酶可用于制备药物。为提取纯化纳豆激酶,可进行下列实验:
①接种具有高纤溶活性的菌落到液体发酵培养基。37℃,摇床振荡,发酵3天。
②收集发酵液,离心,分层,取_____________作为提取纳豆激酶的材料。
③透析法分离:将上述离心所得样品装人透析袋,置于25mmo/L磷酸盐缓冲液中透析,以便达到__________________________的目的。
④凝胶色谱纯化:将透析液进行柱层析,用____________进行洗脱,试管连续收集。
⑤为了确认试管收集液中是否含有纳豆激酶,还要__________________________。
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