32.(09江苏卷)(8分)动物器官的体外培养技术对于研究器官的生理、病理过程及其机制意义重大。下图是一个新生小鼠的肝脏小块培养装置示意图。请回答下列问题。
(1)肝脏切成小薄片,这有利于肝脏细胞 。
(2)气室中充入5%C02:气体的主要作用是 。
(3)培养液中添加抗生素是为了抑制细菌生长,但要注意选择抗生素的 ,以保证抗生素对肝脏无害。
(4)有机物X有毒性,可诱发染色体断裂。利用上图所示装置和提供的下列材料用具,探究肝脏小块对有机物X是否具有解毒作用。
材料用具:
肝脏小块,外周血淋巴细胞,淋巴细胞培养液,植物凝集素(刺激淋巴细胞分裂);显微镜,载玻片,盖玻片,玻璃皿,滴管;吉姆萨染液(使染色体着色),有机物X溶液等。实验过程:
①在淋巴细胞培养液中加入植物凝集素培养淋巴细胞,取4等份,备用。
②利用甲、乙、丙、丁4组上图所示装置,按下表步骤操作(“√”表示已完成的步骤)。
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甲 |
乙 |
丙 |
丁 |
步骤一:加人肝脏培养液 |
√ |
√ |
√ |
√ |
步骤二:加入有机物X溶液 |
√ |
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√ |
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步骤三:放置肝脏小块 |
√ |
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上表中还需进行的操作是 。
③培养一段时间后,取4组装置中的等量培养液,分别添加到4份备用的淋巴细胞培养液中继续培养。
④一段时间后取淋巴细胞分别染色、制片。在显微镜下观察 ,并对比分析。若丙组淋巴细胞出现异常,而甲组的淋巴细胞正常,则说明 。
答案:
(1)吸收氧气和营养物质、排出代谢废物
(2)维持培养液适宜的pH
(3)种类和剂量
(4)向乙(或丁)组装置中放置肝脏小块 染色体形态和数量 肝脏小块对有机物X具有解毒作用
解析:本题考查动物细胞培养的相关知识。(1)把肝脏切成小薄片,有利于肝脏细胞的呼吸代谢,即吸收氧气和营养物质、排出代谢废物(2)气室中充入5%C02的作用是形成碳酸来维持培养液适宜的pH,(3)同时也要注意选择抗生素的种类和数量来抑制细菌生长(4)乙组或丁组没有处理向乙(或丁)组装置中放置肝脏小块作为对照实验,有机物X有毒性,可诱发染色体断裂所以要观察淋巴细胞的染色体形态和数量是否变化。甲组添加肝脏小块淋巴细胞染色体正常,丙组没有添加出现染色体异常,说明肝脏小块对有机物X具有解毒作用,所以甲组正常。
胚胎工程
2.细胞的全能性和基因表达的相关知识
第(4)小问中考查了动物细胞核具有全能性的原因,即细胞核含有该物种所特有的全套遗传物质;第(3)问中通过表格的形式要求学生补充实验的结果,首先学生要明确这里的M细胞是通过小鼠的胚胎干细胞经过细胞增殖、分化而产生的,由于是通过有丝分裂增殖,所以M细胞和胚胎干细胞的DNA是一样的,然而细胞分化的实质为基因的选择性表达,追究到原因就是相同的DNA转录形成了不同的RNA,进一步合成了不同的蛋白质,所以M细胞和胚胎干细胞中的RNA是不一样的,从而在进行DNA探针杂交试验时出现了如表格中显示的杂交结果。
1.糖尿病的机制
由于胰岛B细胞受损导致无法合成胰岛素来降血糖,血糖浓度过高随尿排出,导致糖尿病的产生。本题中通过曲线反应了未移植M细胞和移植M细胞下血糖浓度的变化,可见移植M细胞血糖浓度降低,显然M细胞发挥了胰岛B细胞的功能
2.细胞的全能性和基因表达的相关知识
1.糖尿病的机制
30.(09四川卷)(22分)回答下列Ⅰ、Ⅱ两个小题。
Ⅰ.将小鼠胚胎干细胞定向诱导分化成一种特定的细胞(命名为M细胞),再将M细胞移植到糖尿病模型小鼠(胰岛细胞被特定药物破坏的小鼠)体内,然后小鼠的血糖浓度,结果如图所示(虚线表示正常小鼠的血糖浓度值)。请回答相关问题:(1)实验用的胚胎干细胞取自小鼠的早期囊胚,取出胚胎后一般用 酶将其分散成单个细胞。
(2)根据实验结果可以判定M细胞已具有 细胞的功能。说明判定的理由 。
(3)用胰岛素基因片段做探针,对小鼠胚胎干细胞和M细胞进行检测。请在下表的空格中填上检测结果(用“+”表示能检测到,用“-”表示不能检测到)。
用探针检测细胞的DNA |
用探针检测细胞的RNA |
||
胚胎干细胞 |
M细胞 |
胚胎干细胞 |
M细胞 |
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|
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上述实验结果表明,胚胎干细胞通过 定向分化为M细胞。
(4)若将M细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中,重组细胞能否分化为其他类型细胞?
,请说明理由 。
答案:
Ⅰ.(12分)
(1)胰蛋白酶
(2)胰岛B
胰岛B细胞分泌的胰岛素是唯一降血糖的激素
(3)
基因的选择性表达(胰岛素基因的表达)
(4)能 细胞核含有该物种所特有的全套遗传物质(细胞核的全能性)
解析:本题考查的知识点如下:
35.(09山东卷)(8分)(生物一现代生物科技专题)
人类在预防与诊疗传染性疾病过程中,经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒,该病毒表面的A蛋白为主要抗原,且疾苗生产和抗体制备的流程之一如下图:
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请回答:
(1)过程①代表的是 。
(2)过程②构建A基因表过载体时,必须使用 和
两种工具酶。
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(4)对健康人进行该传染病免疫预防时,
可选用图中基因工程生产的 所制备的疫苗。
对该传染病疑似患者确诊时,可以疑似患者体内分离病毒,
与已知病毒进行 比较;或用图中的 进行特异性结合检测。
答案:
(1)逆转录
(2)限制性核酸内切酶(限制酶、限制性内切酶) DNA连接酶(两空可以互换)
(3)细胞融合 杂交瘤细胞
(4) A蛋白 核酸(基因)序列 抗A蛋白的单克隆抗体
解析:
本题以图展示了疫苗的生产和单克隆抗体的制备的过程,考察了中心法则、基因工程、动物细胞工程等现代生物科技。
(1)中心法则中,对于少数的以RNA为遗传物质的病毒,其遗传信息的传递过程需要补充的过程有RNA的逆转录和RNA的复制的过程,图中过程①正代表的是逆转录的过程
(2)基因工程的步骤是:目的基因的提取--构建基因表达载体--导入受体细胞--目的基因的检测和表达,其中构建基因表达载体中需要限制酶来切割以获取目的基因,同时需要相同的限制酶切割运载体以获取与目的基因相同的黏性末端,再通过 DNA连接酶连接目的基因和运载体。
(3)过程③是将瘤细胞与B淋巴细胞融合的过程,获得的叫杂交瘤细胞,其具备了瘤细胞的无限增殖的特性和B淋巴细胞的产生抗体的特性,从而制备单克隆抗体。
(4)本题考察了免疫预防的操作过程,以及欲确诊疑似患者而采取的方法。本题中提示该RNA病毒表面的A蛋白为主要的抗原,故而可选用通过基因工程生产的A蛋白制备疫苗;确诊时为判断该病毒是否为题目中的RNA病毒,可以进行核酸序列的比对,也可以利用单克隆抗体具备特异性,利用抗A蛋白的特异性单克隆抗体通过能否特异性结合判断病毒表面是否有A蛋白的存在进一步进行检测是否为目的RNA病毒。
1.(09浙江卷)用动、植物成体的体细胞进行离体培养,下列叙述正确的是
A.都需用培养箱 B.都须用液体培养基
C.都要在无菌条件下进行 D.都可体现细胞的全能性
答案:C
解析:动、植物成体的体细胞进行离体培养都要在无菌条件下进行,动物成体的体细胞离体培养用液体培养基,不能体现细胞的全能性,植物成体的体细胞离体培养不一定用液体培养基,能体现细胞的全能性。故C正确。
4.(09全国卷Ⅰ)下列关于植物体细胞杂交或植物细胞质遗传的叙述,错误的是
A.利用植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制,培育远缘杂种
B.不同种植物原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程
C.两个不同品种的紫茉莉杂交,正交、反交所得F1的表现型一致
D.两个不同品种的紫茉莉杂交,F1的遗传物质来自母本的多于来自父本的
答案:C
解析:植物体细胞杂交可以用两种不同的植物细胞,从而可克服生殖隔离的限制,植物体细胞杂交的过程,实际上是不同植物体细胞的原生质体融合的过程。紫茉莉枝叶的性状的遗传是细胞质遗传,两个不同品种的紫茉莉杂交,正交、反交所得F1的表现型应与母本一致,F1的遗传物质来自母本的多于来自父本的,因为受精卵中的细胞质几乎全部来自母本。故C错误。
37.(09上海卷)(9分)人体细胞内含有抑制癌症发生的P53基因,生物技术可对此类基因的变化进行检测。
(1)目的基因的获取方法通常包括________和________。
(2)上图表示从正常人和患者体内获取的P53基因的部分区域。与正常人相比,患者在该区域的碱基会发生改变,在上图中用方框圈出发生改编的碱基对,这种变异被称为________。
(3)已知限制酶E识别序列为CCGG,若用限制酶E分别完全切割正常人和患者的P53基因部分区域(见上图),那么正常人的会被切成________个片段,而患者的则被切割成长度为________对碱基和________对碱基的两种片段。
(4)如果某人的P53基因部分区域经限制酶E完全切割后,共出现170、220、290和460碱基对的四种片段,那么该人的基因型是________(以P+表示正常基因,Pn表示异常基因)。
答案:
(1)从细胞中分离 通过化学方法人工合成
(2)见下图
基因碱基对的替换(基因突变)
(3)3 460 220
(4)
解析:本题主要考查基因工程相关知识。
(1)目的基因的获取方法有直接分离和化学方法人工合成两种;
(2)仔细对比正常人与患者的基因序列可知是CG碱基对变为了TA碱基对,这种变化属于基因突变;
(3)正常人P53基因终于两个限制酶E的识别序列,完全切割后可产生三个片段,患者P53基因中有一个限制酶E的识别序列发生突变,且突变点位于识别位点内,这样患者就只有一个限制酶E的识别序列,切割后产生两个片段,分别为290+170=460对碱基,220对碱基;
(4)正常人经限制酶E完全切割后产生三个片段,290对碱基、170对碱基和220对碱基,患者产生两个片段460对碱基和220对碱基,则该人的基因型应为P+P-。
细胞工程
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