第48讲 生物学实验基础 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(16分)

回答下列Ⅰ、Ⅱ题

 Ⅰ、机体的免疫系统对核辐射损伤很敏感,主要表现在核辐射会诱导免疫细胞凋亡。人白细胞介素18(IL-18)能促进免疫细胞的增殖和分化,提高机体免疫功能。某科研小组开展了“IL-18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用”的研究,方法如下:

    选取若干实验小鼠,随机分成三组:①组无辐射损伤;②组辐射损伤(60Co照射,下同);③组先辐射损伤,1天后注射IL-18.14天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养,在培养了Oh、12h、24h、48h后,进行细胞凋亡检测,得到的细胞凋亡相对值如下表:

组别

处理方法

0 h

12 h

24 h

48 h

无辐射损伤

0.046

0.056

0.048

0.038

辐射损伤

0.460

0.420

0.530

0.520

辐射损伤+IL–18

0.239

0.265

0.279

0.269

(1)细胞凋亡是由遗传机制决定的______________死亡。从表中数据可知,细胞凋亡相对值越小,说明发生凋亡的脾细胞数目越__________;从___________(组别)两组数据可知,IL-18能够抑制脾细胞凋亡。

(2)科研小组还设置了第④组实验,方法是先注射IL-18,3天后进行辐射损伤,14天后的实验操作同前三组。与第③组相比,设置第④组的目的是______。

Ⅱ。使用染色剂染色是生物学实验常用的方法,某同学对有关实验做了如下归纳:

实验

观察对象

染色剂

实验结果

花生子叶细胞的脂肪颗粒

苏丹Ⅲ

脂肪颗粒被染成橘黄色

人口腔上皮细胞中的DNA和RNA分布

吡罗红甲基绿

细胞内染成绿色的面积显著大于染成红色的面积

人口腔上皮细胞中的线粒体

健那绿

线粒体呈现蓝绿色

洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂

龙胆紫

间期细胞不着色,分裂期细胞染色体着色

(1)上述实验结果的归纳,正确的有_______(实验序号)。

(2)实验②和实验④在染色之前,都使用了一定浓度的盐酸处理。其中,实验②用盐酸可改变______通透性,加速染色剂进入细胞;实验④用盐酸与酒精混合,对材料进行解离。在两个实验操作中,都要注意盐酸浓度,处理材料时的温度和______。

(3)健那绿使线粒体着色与线粒体内膜的酶系统有关。线粒体内膜上发生的反应变化是____________。

 

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回答下列Ⅰ、Ⅱ题

 Ⅰ.机体的免疫系统对核辐射损伤很敏感,主要表现在核辐射会诱导免疫细胞凋亡。人白细胞介素18(IL-18)能促进免疫细胞的增殖和分化,提高机体免疫功能。某科研小组开展了“IL-18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用”的研究,方法如下:

    选取若干实验小鼠,随机分成三组:①组无辐射损伤;②组辐射损伤(60Co照射,下同);③组先辐射损伤,1天后注射IL-18.14天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养,在培养了Oh、12h、24h、48h后,进行细胞凋亡检测,得到的细胞凋亡相对值如下表:

组别

处理方法

0 h

12 h

24 h

48 h

无辐射损伤

0.046

0.056

0.048

0.038

辐射损伤

0.460

0.420

0.530

0.520

辐射损伤+IL–18

0.239

0.265

0.279

0.269

(1)选择脾细胞作为本实验材料,是因为脾脏是集体重要的_______器官。已知IL-18是一种淋巴因子,淋巴因子与______都属于免疫活性物质。

(2)自爆凋亡是由遗传机制决定的______死亡。从表中数据可知,细胞凋亡相对值越小,说明发生凋亡的脾细胞数目越______;从_______(组别)两组数据可知,IL-18能够抑制脾细胞凋亡。

(3)科研小组还设置了第④组实验,方法是先注射IL-18,3天后进行辐射损伤,14天后的实验操作同前三组。与第③组相比,设置第④组的目的是______。

(4)在作物育种中,可用60Co放出的γ涉嫌使作物发生基因突变,从中筛选出优良的变异类型,这种育种方法叫做______育种,其特点是______(至少答出两点)。

Ⅱ.使用染色剂染色是生物学实验常用的方法,某同学对有关实验做了如下归纳:

实验

观察对象

染色剂

实验结果

花生子叶细胞的脂肪颗粒

苏丹Ⅲ

脂肪颗粒被染成橘黄色

人口腔上皮细胞中的DNA和RNA分布

毗罗红甲基绿

细胞内染成绿色的面积显著大于染成红色的面积

人口腔上皮细胞中的线粒体

健那绿

线粒体呈现蓝绿色

洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂

龙胆紫

间期细胞不着色,分裂期细胞染色体着色

(1)上述实验结果的归纳,正确的有_______(实验序号)。

(2)实验②和实验④在染色之前,都使用了一定浓度的盐酸处理。其中,实验②用盐酸可改变______通透性,加速染色剂进入细胞;实验④用盐酸与酒精混合,对材料进行解离。在两个实验操作中,都要注意盐酸浓度,处理材料时的温度和______。

(3)健那绿使线粒体着色与线粒体内膜的酶系统有关。线粒体内膜上的酶主要催化有氧呼吸的第______阶反应,该反应变化是____________。

 

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资料显示,近10年来,PCR技术(聚合酶链式反应技术)成为分子生物学实验的一种常规手段,其利用DNA半保留复制的特性,在试管中进行DNA的人工复制(如下图),在很短的时间内,将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍,使分子生物实验所需的遗传物质不再受限于获得生物体。请据图回答:

⑴加热至94℃的目的是使样品中DNA的氢键断裂,这一过程在生物体细胞内是通过____________的作用完成的。

⑵通过生化分析得出新合成的DNA分子中,A=T,G=C,这个事实说明DNA分子合成遵循              

⑶在新合成的DNA分子中,(A+T)/(G+C)的比率与DNA样品中的一样,这说明新DNA分子是          

⑷通过PCR技术,使DNA分子大量复制时,若将一个用15N标记的DNA样品分子(第一代)放入试管中,以14N标记的脱氧核苷酸为原料,连续复制到第五代之后,含15N标记的DNA分子链数占全部DNA总链数的比例为                     。

⑸选择PCR技术与人体细胞内DNA的合成过程可知,二者的必需条件中,除了模板、原料、ATP、酶以外,至少还有3个分别是                             。

⑹PCR技术不仅为遗传病的诊断带来了便利,而且改进了检测细菌和病毒的方法。若要检测一个人是否感染了艾滋病,你认为可用PCR技术扩增他血液中的(  )

A.白细胞DNA       B.病毒的蛋白质       C.血浆中的抗体       D.病毒的核酸

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为研究不同浓度的脱落酸溶液对水稻幼根生长情况的影响,某研究人员进行了如下实验。

(1)方法步骤、结果及结论:

①将状况相同的200粒刚萌发的水稻种子平均分为甲、乙、丙、丁4组,分别放在浓度为0、5、10、15umol/L 的脱落酸溶液中处理l天后,转至培养皿中培养,培养条件适宜且相同。

②培养至第3天后,               

③实验结果:如右图所示。

④实验结论:                       

(2)水稻染色体上的BGLU2基因的表达产物促进幼根的生长。研究人员在第3天分别取上述甲、丁两组幼苗的等量幼根进行相关实验,过程及结果如下图。

请回答:

①过程a表示      ,其所利用的原料是           

②过程b的PCR反应体系中,除需模板cDNA和原料外,至少还需向缓冲液中加入的物质有   和引物。设计引物是PCR技术关键步骤之一,某同学设计的一组引物(只标注了部分碱基序列)是不合理的,请说明理由:                  

③甲组水稻幼根细胞中BGLU2基因含量     (小于/等于/大于)丁组细胞中该基因的含量。依据电泳结果推测,乙、丙水稻幼根细胞中的BGLu2基因转录出的mRNA含量的关系是   ,导致这种情况出现的原因是               

 

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细胞内有氧呼吸第二阶段为丙酮酸的分解。为探究该反应发生的场所,甲、乙二人分别做了如下实验:              
  甲:步骤一:用胰蛋白酶处理新鲜肝脏,使其分散成为单个细胞。
  步骤二:用含C6H1206的完全营养液培养肝细胞一段时间。
  步骤三:采用正确方法,离心得到细胞质基质与线粒体基质,分别装在标号为l、2的两支试管中。
  步骤四:取新配制的澄清石灰水两滴,分别滴入两支试管内。
现象:1、2两支试管均变浑浊。
  结论:丙酮酸的分解既发生在细胞质基质中,又发生在线粒体基质中。
  乙:第一步同甲步骤一,第二步同甲步骤三,第三步待续。
  请回答下列问题:
  (1)实验完成后,老师指出甲同学的实验结果是错误的。请分析其结果出错的原因_________________________________。
  (2)现给你如下试剂:丙酮酸及完全营养液(不含糖),清水,吸管若干,新配制的澄清石灰水,请继续乙的实验,探究丙酮酸水解发生的场所。
  步骤三:取等量且少量的试管1和试管2中的溶液分别置于编号为A.B的两支试管内,再取等量的丙酮酸及完全营养液(不含糖)分别加入A.B两支试管内。
  步骤四:
  预测实验现象及结论:
  现象:A试管出现浑浊,B试管不出现浑浊。
  结论:____________________________________________。
  ②现象:__________________________________________。
  结论:____________________________________________。
  ③现象:A.B两支试管都出现浑浊。
  结论:丙酮酸的分解既发生在细胞质基质中,又发生在线粒体基质中。

 

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