10.請回答與動物細胞培養(yǎng)基胚胎工程有關的問題:
(1)欲獲得牛的單個體細胞,需用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理動物組織,在體外培養(yǎng)時,通常需在培養(yǎng)液中添加動物血清、血漿等天然成分.
(2)獲取的卵子需培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期時期才能用于核移植,通過核移植獲得的動物稱為克隆動物.
(3)在胚胎分割技術中,需將牛囊胚的內細胞團均分,可利用囊胚的滋養(yǎng)層細胞進行性別鑒定.
(4)ES細胞在飼養(yǎng)層細胞上或含有抑制因子的培養(yǎng)基上培養(yǎng)時,不會發(fā)生分化;可用ES細胞分化出人造器官用于器官移植,優(yōu)點是解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題.

分析 1、動物培養(yǎng)條件:
(1)無菌無毒環(huán)境:無菌--對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行無菌處理;在細胞培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素.;無毒--定期更換培養(yǎng)液,防止細胞代謝產物積累對自身造成危害.
(2)營養(yǎng):
成分:所需營養(yǎng)物質與體內基本相同,例如需要有糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等,還需加入血清、血漿等天然成分.
培養(yǎng)基類型:合成培養(yǎng)基(將細胞所需的營養(yǎng)物質按其種類和所需數(shù)量嚴格配制而成的培養(yǎng)基)
(3)溫度和pH值:哺乳動物多以36.5±0.5℃為宜,多數(shù)細胞生存的適宜pH為7.2~7.4.
(4)氣體環(huán)境:通常采用培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶,將其置于含95%空氣加5%CO2的混合氣體的培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng).O2:是細胞代謝所必需的  CO2主要作用是維持培養(yǎng)液的pH.
2、胚胎干細胞
(1)胚胎干細胞簡稱ES或EK細胞,來源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的內細胞團).
(2)特點:具有胚胎細胞的特性,體積較小,細胞核大,核仁明顯;在功能上,具有發(fā)育的全能性,可分化為成年動物任何一種組織細胞.另一方面,在體外培養(yǎng)條件下,ES細胞可不斷增殖而不發(fā)生分化,可進行冷凍保存,也可以進行某些遺傳改造. 
(3)胚胎干細胞的主要用途是:
①可用于研究哺乳動物個體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律;
②是在體外條件下研究細胞分化的理想材料.ES細胞在飼養(yǎng)層細胞上或在添加抑制因子的培養(yǎng)液中,能夠維持不分化的狀態(tài).在培養(yǎng)液中加入分化誘導因子,如牛黃酸、丁酰環(huán)腺苷酸等化學物質時,就可以誘導ES細胞向分化,這為揭示細胞分化和細胞凋亡機理提供了有效的手段;
③可以用于治療人類的某些頑疾,如帕金森綜合癥、糖尿病、老年癡呆癥、肝衰竭、新衰竭、成骨不良;
④培育各種組織器官,用于器官移植,解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題.

解答 解:(1)欲獲得牛的單個體細胞,需用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理動物組織;在體外培養(yǎng)時,通常需在培養(yǎng)液中添加動物血清、血漿等天然成分.
(2)獲取的卵子需培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期才能用于核移植,通過核移植獲得的動物稱為克隆動物.
(3)在胚胎分割技術中,需將牛囊胚的內細胞團均分,可利用囊胚的滋養(yǎng)層細胞進行性別鑒定.
(4)ES細胞在飼養(yǎng)層細胞上或在添加抑制因子的培養(yǎng)液中,能夠維持不分化的狀態(tài).ES細胞可以培育各種組織器官,用于器官移植,解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題.
故答案為:
(1)胰蛋白酶或膠原蛋白酶      動物血清、血漿
(2)減數(shù)第二次分裂中期       克隆動物
(3)內細胞團     滋養(yǎng)層
(4)飼養(yǎng)層細胞    解決供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題

點評 本題考查了胚胎基因工程、細胞工程、核移植技術的應用方面的知識,意在考查考生能識記并理解所學知識的要點,把握知識間的內在聯(lián)系,形成一定知識網(wǎng)絡的能力,并且具有一定的分析能力和理解能力.

練習冊系列答案
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1.青蒿素分子式為(C15H22O5)是從植物黃花蒿莖葉中提取的藥物(脂溶性),開創(chuàng)了瘧疾治療新方法.瘧疾的病原體是瘧原蟲,該藥物主要影響瘧原蟲膜系結構,干擾表膜一線粒體的功能.下列有關說法正確的是(  )
A.青篙素以主動運輸?shù)姆绞奖蝗梭w腸道吸收
B.瘧原蟲與大腸桿菌同屬原核生物且具有生物膜系統(tǒng)
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D.由上述內容推測,青蒿素可能影響了瘧原蟲蛋白質的合成

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18.將某種動物的一個未標記的精原細胞放入32P標記的培養(yǎng)液中培養(yǎng),當該細胞進入如圖所示時期時,下列分析錯誤的是(  )
A.含有2個染色體組
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D.該細胞分裂得到的子細胞中所有染色體都被32P標記

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5.水葫蘆的學名叫鳳眼藍,在我國南方有廣泛分布,是主要的外來入侵種.
(1)有人研究水葫蘆的光合作用與水體pH的關系,實驗結果如表所示.
pH黑暗條件下CO2釋放量(umol/mg.h)光照條件下CO2吸收量
(umol/mg.h)
5.040100
6.045150
7.060200
8.050180
9.040108
10.04035
①當水體中pH為5.0時,水葫蘆的呼吸速率是40umol/mg.h,光合作用固定CO2的速率為140umol/mg.h
②實驗條件下,水葫蘆生長的最適pH為7,判斷的依據(jù)是光照條件下CO2吸收量在pH為7時吸收量最大.
③分析表中數(shù)據(jù)可知,當pH改變時,對水葫蘆的光合作用影響更顯著.若其他條件不變,當pH由9.0增大到10.0時水葫蘆的光補償點最可能右移(左移/右移/不移動).
(2)水葫蘆在富含N、P的水體中生長繁殖迅速,短期內其種群量呈J型增長.水葫蘆大量浮生的水體中,溶解氧減少,水質惡化,使水生生態(tài)系統(tǒng)的自我調節(jié)能力降低,由此引起的生物群落變化屬于次生演替.
(3)專業(yè)人員試圖用控制污染物排放、噴灑藥物、引進天敵等措施來解決水葫蘆大量繁殖所引發(fā)的生態(tài)危機,這些措施的目的都是為了降低水葫蘆的K值.
也有人發(fā)現(xiàn)水葫蘆可作為家畜飼料或者入藥,這體現(xiàn)了生物多樣性的直接價值.

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15.某生態(tài)系統(tǒng)面積約140hm2,該生態(tài)系統(tǒng)中有五個優(yōu)勢種群a、b、c、d、e,其中a是該生態(tài)系統(tǒng)主要的自養(yǎng)生物,b、c以a為食,d以b、c為食.e是以c,d為食.請回答:
(1)e占第三、四營養(yǎng)級.
(2)若c種群的K值為28000只,當c的種群密度為100只•km-2時,某種群增長速率最快.
(3)該生態(tài)系統(tǒng)中存在競爭關系的生物是b和c、d和e.
(4)b、c、d、e同化的能量之和小于(填“大于”“等于”或“小于”)a同化的能量.

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2.棉花幼鈴(幼果)獲得光合產物不足,會導致其脫落,為研究某種外源激素對棉花光合產物調配的影響,某課題組選擇生長整齊的健壯植株,按以下步驟進行實驗:激素處理24h→用放射性物質喂飼葉片30min→24h后測定該葉片和幼鈴等的放射性強度,激素處理方式和實驗結果如圖所示(上述處理不影響葉片光合作用強度與呼吸強度).

注:數(shù)字分別為葉片和幼鈴的放射性強度占全株總數(shù)放射性強度的百分比
(1)該放射性物質中被標記的元素是碳,由實驗結果推斷,幼鈴脫落顯著減少的是C組.
(2)B組幼鈴放射性強度百分比最低,是因為B組葉片的光合產物輸出減少,為優(yōu)化實驗設計,增設了D組(激素處理葉片),則各組幼鈴的放射性強度百分比由高到低的順序是C>A>B>D,由此可知,正確使用該激素可改善光合產物調配,減少幼鈴脫落.
(3)若該激素不能促進插條生根,卻可促進種子萌發(fā)和植株增高,該激素最可能是赤霉素.

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19.在密閉恒溫玻璃溫室內進行水稻栽培實驗,連續(xù)48h測定溫室內CO2濃度及水稻CO2吸收速率,得到如圖所示曲線(整個過程呼吸作用強度恒定),請回答下列相關問題:

(1)在葉綠體色素提取和分離實驗中,在研磨提取色素時需要加入碳酸鈣的作用是防止色素被破壞.
(2)實驗期間,總光合速率最大出現(xiàn)在36h,據(jù)圖判定的理由是整個過程呼吸作用強度不變且36h凈光合作用最大;圖中42h,有機物積累量最大.
(3)在6h時葉綠體固定的CO2的來源有線粒體(呼吸作用產生)和外界環(huán)境提供.葉綠體無02生成的時間總共有12小時.

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20.如圖表示細胞中出現(xiàn)的異常mRNA被SURF復合物識別而發(fā)生降解的過程.該過程被稱為NMD作用,能阻止有害異常蛋白的表達.

(1)圖中異常mRNA與正常mRNA長度相同,推測終止密碼子提前出現(xiàn)的原因是發(fā)生了基因中的堿基替換.
(2)異常mRNA來自于突變基因的轉錄,其降解產物為核糖核苷酸.如果異常mRNA不發(fā)生降解,細胞內就會產生肽鏈較短的異常蛋白.
(3)科學家研究表明:一個核糖體從起始密碼子到達終止密碼子約需5秒,實際上合成120個正常蛋白所需的時間僅為1分鐘,其原因是一個mRNA分子上可以相繼結合多個核糖體,同時進行多個正常蛋白分子的合成.
(4)假設正常的蛋白質由1條肽鏈組成,合成此蛋白質脫掉了300個水,則至少需要mRNA上302個密碼子(考慮終止密碼),參與合成過程的tRNA最多有61種.
(5)假設正常mRNA分子中腺嘌呤(A)占堿基總數(shù)的10%,尿嘧啶(U)占堿基總數(shù)的30%,則轉錄出該mRNA的DNA片段中,腺嘌呤(A)所占的比例為20%.

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