学习下列材料,回答(1)~(3)问题。
(1)干细胞是动物和人体内仍具有__________ 能力的细胞,根据生存阶段分为胚胎干细胞和成体干细胞。据上文,成体干细胞的分化能力__________ 于胚胎干细胞。成体干细胞“横向分化”形成不同组织细胞是细胞中的基因__________ 的结果。
(2)细胞融合依赖于细胞膜的流动性,请设计实验探究“成体干细胞的可塑性是否是因为发生了细胞融合”,写出简要的实验思路_________ 。
(3)将成体干细胞应用于临床中,可能遭遇的问题包括__________(选填序号)
成体干细胞的可塑性
因为胚胎干细胞能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型,所以人类早期对干细胞的研究主要集中在胚胎干细胞,后来逐渐集中到了成体干细胞。成体干细胞存在于胎儿和成人的部分组织及器官中,只能产生其所在组织的细胞类型。造血干细胞是人们研究最为清楚、应用也最为成熟的一种成体干细胞。近年研究发现,有些成体干细胞可跨越组织类型向其他组织类型分化,即突破其“发育限制性”,被称为成体干细胞的可塑性。如骨髓干细胞可以向肝脏、胰腺、肌肉及神经细胞分化,肌肉、神经干细胞也可分化为血细胞等。如何解释这种颠覆发育学传统观点的现象呢?有学者认为,成体干细胞存在着横向分化,如造血干细胞先分化成为神经干细胞,神经干细胞再进一步分化为神经细胞或神经胶质细胞。根据成体干细胞具有可塑性这一重要特征,可以通过诱导成体干细胞得到所需要的细胞,用于多种疾病的治疗。也有学者认为,成体干细胞的可塑性是由于细胞融合引发的假象。因为有研究者发现,将小鼠的神经干细胞与胚胎干细胞共同培养几周后,神经干细胞就具有了胚胎干细胞的分化潜能,此时的成体干细胞具有多个细胞核。还有人认为可能是在胚胎发育过程中,某种组织的干细胞残留在机体的许多不同组织器官中,一旦所留存的组织受到损伤需要修复时,在特定的微环境中又可以分化成所需细胞。这些还需要进一步实验验证。随着细胞与分子生物学技术的迅速发展,对成体干细胞的研究将不断取得新进展。(1)干细胞是动物和人体内仍具有
(2)细胞融合依赖于细胞膜的流动性,请设计实验探究“成体干细胞的可塑性是否是因为发生了细胞融合”,写出简要的实验思路
(3)将成体干细胞应用于临床中,可能遭遇的问题包括__________(选填序号)
A.成体干细胞数量少 | B.难以提取、分离、扩增 |
C.难以完全实现定向诱导分化 | D.分化得到的细胞未必具有相应功能 |
更新时间:2022/02/14 20:39:41
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【推荐1】编码乙肝病毒(HBV)表面S蛋白的基因疫苗,被小白鼠组织细胞吸收后可表达出S蛋白。S蛋白可引发一系列的体液免疫和细胞免疫。图甲中数字代表细胞,字母代表生理过程,细胞⑦可诱导靶细胞裂解;图乙中抗体效价是用于衡量免疫效果的数量单位。回答下列问题:
(1)图甲中,能特异性识别抗原的细胞有____ (填数字),图中M过程是激活B细胞的一个信号,除了这个信号外,还有一个信号是____ 。
(2)二次免疫比初次免疫更快、更强,主要与图甲中的____ (填数字)细胞有关。从遗传物质的角度分析,图甲中过程N的实质是____ 。
(3)图乙所示实验的自变量是____ ,200μg是否为基因疫苗的最佳注射剂量?____ ,原因是____ 。
(1)图甲中,能特异性识别抗原的细胞有
(2)二次免疫比初次免疫更快、更强,主要与图甲中的
(3)图乙所示实验的自变量是
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【推荐2】如图为细胞重要的生命活动图解。请据图回答下面的问题。
(1)A、B、C、D中,染色体结构动态变化主要发生在________ 过程中。
(2)细胞分化是个体发育的基础,就同一个个体来说,乳腺细胞与心肌细胞的遗传信息________ ,形态、结构和生理功能不同,这是因为_________________________________ 。
(3)李白有诗云:“君不见高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪。”导致这种变化的原因是_________ 。
(4)对于人体来说,在A、B、C、D四项生命活动中,有积极意义的是________ 。
(1)A、B、C、D中,染色体结构动态变化主要发生在
(2)细胞分化是个体发育的基础,就同一个个体来说,乳腺细胞与心肌细胞的遗传信息
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(4)对于人体来说,在A、B、C、D四项生命活动中,有积极意义的是
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解题方法
【推荐3】间充质干细胞是一种存在于骨髓中的多能干细胞,具有分化为肌细胞、肝细胞、成骨细胞、脂肪细胞等多种细胞的能力,对于组织损伤的修复有重要作用。在临床上常用于脑和脊髓神经损伤、肝硬化、骨和肌肉衰退性疾病、阿尔茨海默病等疾病的治疗研究。回答下列问题:
(1)间充质干细胞能分化为肌细胞、肝细胞、成骨细胞,神经细胞等多种细胞时,这些细胞的遗传信息完全相同,但_________________ 却有很大的差异,其原因是______________________ 。
(2)科研人员发现,在体外诱导间充质干细胞分化为不同细胞时,需要提供不同的微环境如利用间充质干细胞治疗肝硬化时,需要提供与肝细胞生长发育相同的微环境,微环境的作用可能是_________________________ 。
(3)间充质干细胞在分化过程中,APOE蛋白基因的表达量增多,该蛋白可作用于细胞核骨架(与细胞骨架系统相类似),诱导其发生自噬性降解,促进间充质干细胞的衰老、凋亡。细胞衰老后细胞膜的通透性发生改变,物质运输功能___________ ,细胞核发生的变化有_______________ 。
(4)间充质干细胞的应用过程中逐渐暴露了不便之处,潜在的肿瘤细胞(畸形分化)污染风险增大。姜黄素是一种中药制剂,对畸形分化细胞的凋亡具有促进作用。为了验证姜黄素的这种作用,科研人员将小鼠肿瘤细胞均分为甲、乙两组,甲组加入含姜黄素的培养液,乙组加入______________________ ,其他条件相同且适宜,培养一段时间后检测两组肿瘤细胞的凋亡率,实验最可能的结果是___________________________ 。
(1)间充质干细胞能分化为肌细胞、肝细胞、成骨细胞,神经细胞等多种细胞时,这些细胞的遗传信息完全相同,但
(2)科研人员发现,在体外诱导间充质干细胞分化为不同细胞时,需要提供不同的微环境如利用间充质干细胞治疗肝硬化时,需要提供与肝细胞生长发育相同的微环境,微环境的作用可能是
(3)间充质干细胞在分化过程中,APOE蛋白基因的表达量增多,该蛋白可作用于细胞核骨架(与细胞骨架系统相类似),诱导其发生自噬性降解,促进间充质干细胞的衰老、凋亡。细胞衰老后细胞膜的通透性发生改变,物质运输功能
(4)间充质干细胞的应用过程中逐渐暴露了不便之处,潜在的肿瘤细胞(畸形分化)污染风险增大。姜黄素是一种中药制剂,对畸形分化细胞的凋亡具有促进作用。为了验证姜黄素的这种作用,科研人员将小鼠肿瘤细胞均分为甲、乙两组,甲组加入含姜黄素的培养液,乙组加入
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解题方法
【推荐1】非洲猪瘟(ASF)是世界动物卫生组织定义为最危险和最持久的动物疾病之一,以该病毒外壳的p54蛋白为抗原来制备单克隆抗体进行针对性免疫,效果显著。将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p54注入小鼠体内,可利用该小鼠的免疫细胞制备抗pS4蛋白的单克隆抗体,也可以从该小鼠的血清中直接分离。回答下列有关问题:
(1)实验前将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p54注入小鼠甲体内,该处理的目的是____ 。
(2)为了得到能产生抗p54蛋白的单克隆抗抗体的杂交瘤细胞,需要进行筛选,图中筛选1所采用的培养基属于____ 使用该培养基进行细胞培养的结果是____ 。筛选2对杂交瘤细胞进行____ 和____ ,经过多次筛选,获得施分泌所需抗体的杂交瘤细胞。
(3)抗原一般是大分子,包含多个可诱导机体产生特异性抗体的化学基团——抗原表位,又称抗原决定簇。抗原具有多种抗原决定簇,实验过程中p54蛋白出现部分结构改变,则制备的单抗失效,但从小鼠血清中分离出的抗体仍有效,原因可能是____ 。
(1)实验前将非洲猪瘟病毒衣壳蛋白p54注入小鼠甲体内,该处理的目的是
(2)为了得到能产生抗p54蛋白的单克隆抗抗体的杂交瘤细胞,需要进行筛选,图中筛选1所采用的培养基属于
(3)抗原一般是大分子,包含多个可诱导机体产生特异性抗体的化学基团——抗原表位,又称抗原决定簇。抗原具有多种抗原决定簇,实验过程中p54蛋白出现部分结构改变,则制备的单抗失效,但从小鼠血清中分离出的抗体仍有效,原因可能是
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【推荐2】白细胞介素-3(IL-3)是效应T细胞产生的一种淋巴因子,可用于治疗癌症和骨髓造血机能不全等疾病。用基因工程、动物细胞工程可大量生产IL-3,以满足临床上的大量需求。回答下列问题:
(1)利用基因工程生产IL-3,切割运载体时常选用能产生不同黏性末端的限制酶,目的是防止构建的基因表达载体______________ ,必须具有______________ 、启动子和终止子等。
(2)为检测IL-3基因是否转录出了mRNA,可用标记的IL-3基因片段作探针与mRNA杂交,该杂交技术称为_______________ 。为检测IL-3基因转承的mRNA是否翻译成蛋白质,常用__________ 技术。
(3)利用动物细胞工程生产IL-3时,在化学试剂___________ 的作用下,效应T细胞可与骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞,体外培养时通常需在培养液中添加________ 等一些天然成分。经过多次筛选,获得理想的杂交瘤细胞,该杂交瘤细胞的特点是_______________ 。
(1)利用基因工程生产IL-3,切割运载体时常选用能产生不同黏性末端的限制酶,目的是防止构建的基因表达载体
(2)为检测IL-3基因是否转录出了mRNA,可用标记的IL-3基因片段作探针与mRNA杂交,该杂交技术称为
(3)利用动物细胞工程生产IL-3时,在化学试剂
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名校
【推荐3】我国在国际上首次明确了病毒mRNA“加帽”后形成成熟mRNA的关键酶分子,并且该分子在各突变株中高度保守,在人体中没有同源物,为发展新型、安全的广谱抗病毒药物提供了全新靶点,为优化针对“加帽”分子的抗病毒药物提供了关键科学依据。
(1)SARS-CoV-2在呼吸道黏膜上皮细胞内合成的mRNA“加帽”成熟需要的关键酶分子是_____ ,如果以该酶分子为靶点找到了相应的抗体,区别于一般药物治疗更具优越性,理由是_____ 。
(2)加端PCR是使扩增产物的末端加上一段DNA顺序的PCR,加端PCR的引物被设计成除与模板配对的那一部分以外再加上若干碱基,以便能使扩增产物的末端加上额外的一段DNA。科研人员首先获取了“加帽”关键酶分子抗体的mRNA,经逆转录获得cDNA(互补的DNA链)。
①采用PCR技术对cDNA扩增了n代,则第n代共需要引物_____ 个。
②构建基因表达载体时,为了使目的基因的两端与质粒相应位置具有相同的限制酶切割位点,据表格和图分析,在PCR扩增“加帽”关键酶分子抗体基因时设计的引物末端需要加上的最佳额外DNA序列是_____ 和_____ 。
(3)2022年3月15日,第九版新冠诊疗方案发布了国家药监局批准的、我国自主研制的特异性抗新冠病毒药物一PF-07321332/利托那韦片单克隆抗体。单克隆抗体制备过程中取免疫阳性小鼠的_____ 细胞与骨髓瘤细胞混合培养,融合后最终筛选出具有_____ 特点的细胞进行体内或体外培养制备抗体。单克隆抗体的优点是_____ 。
(1)SARS-CoV-2在呼吸道黏膜上皮细胞内合成的mRNA“加帽”成熟需要的关键酶分子是
(2)加端PCR是使扩增产物的末端加上一段DNA顺序的PCR,加端PCR的引物被设计成除与模板配对的那一部分以外再加上若干碱基,以便能使扩增产物的末端加上额外的一段DNA。科研人员首先获取了“加帽”关键酶分子抗体的mRNA,经逆转录获得cDNA(互补的DNA链)。
①采用PCR技术对cDNA扩增了n代,则第n代共需要引物
②构建基因表达载体时,为了使目的基因的两端与质粒相应位置具有相同的限制酶切割位点,据表格和图分析,在PCR扩增“加帽”关键酶分子抗体基因时设计的引物末端需要加上的最佳额外DNA序列是
酶 | BamHI | SacI | HindⅢ | Xbal |
识别序列 | 5'GGATCC | 5'GAGCTC | 5'AAGCTT | 5'TCTAGA |
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【推荐1】干细胞的应用前景吸引众多科学家投入到相关研究中。请回答下列问题:
(1)人体干细胞主要包括成体干细胞和__________ 。
(2)科学家将Oct3/4、Sox2、Klf4和c﹣Myc基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞中,然后在特定培养基中培养可获得iPS细胞。
①在进行细胞培养时除了提供充足的营养和所需气体环境外,还需满足的条件有______________________ (答两点内容)。
②实验中逆转录病毒的作用是____________________ 。
③已知c﹣Myc是原癌基因,研究表明将诱导iPS细胞获得的神经干细胞移入小鼠体内会增加发生恶性肿瘤的风险,推测可能的原因是细胞中原癌基因____________ 导致相应蛋白质活性过强。当实验对象是人类成纤维细胞时,为提高应用iPS细胞的安全性,可通过设计实验判断c﹣Myc在诱导获得iPS细胞的过程中是否必需,思路如下:将导入 _____________ 的小鼠成纤维细胞,与导入________________ 的小鼠成纤维细胞的诱导情况进行比较。
(1)人体干细胞主要包括成体干细胞和
(2)科学家将Oct3/4、Sox2、Klf4和c﹣Myc基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞中,然后在特定培养基中培养可获得iPS细胞。
①在进行细胞培养时除了提供充足的营养和所需气体环境外,还需满足的条件有
②实验中逆转录病毒的作用是
③已知c﹣Myc是原癌基因,研究表明将诱导iPS细胞获得的神经干细胞移入小鼠体内会增加发生恶性肿瘤的风险,推测可能的原因是细胞中原癌基因
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【推荐2】近日,科研团队没有通过卵子和精子结合的自然生物学方法来构建小鼠胚胎,而是引导利用用小鼠滋养层干细胞(TSCs)、内胚层干细胞(XEN)和诱导型—XEN细胞(iXEN)三个体外培养的干细胞群体相互作用,诱导某些基因的表达,并为这些细胞之间的“对话”建立一个环境,最终获得正常小鼠胚胎(如图)。回答下列问题:______ ,诱导型—XEN细胞类似iPS细胞,科学家已尝试多种方法来制备ips细胞,包括______ (答一种)。
(2)图中2是指______ ,从繁殖角度看,上述过程属于______ (填“有性”或“无性”)繁殖过程。TSCs细胞除可以应用于图中所示过程,请你再说出一种应用:______ 。
(3)有同学读完该团队文献后,对题干中“对话”理解实质是“细胞融合”,你认为该同学的理解是否正确,说出你的理由:______ 。
(4)上述过程得到了早期胚胎2,请你再提出两种得到早期胚胎2的路径。
路径一:______ :
路径二:______ 。
(1)干细胞包括
(2)图中2是指
(3)有同学读完该团队文献后,对题干中“对话”理解实质是“细胞融合”,你认为该同学的理解是否正确,说出你的理由:
(4)上述过程得到了早期胚胎2,请你再提出两种得到早期胚胎2的路径。
路径一:
路径二:
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【推荐3】回答下列(一)、(二)小题:
(一)蓝莓富含花青素等营养成分,具有保护视力、软化血管、增强人体免疫力等功能。如图为蓝莓果酒生产工艺流程简图,据图回答下列问题。
选料→冲洗→粉碎→灭菌→?→发酵→?→果酒
(1)流程中“?”处的内容分别为______________ 、______________ 。
(2)制作果酒时,温度应该控制在__________ ℃;若温度过高,将影响酒的___________ ;若发酵瓶的密封性不好,可能会在_____________ (A.酵母菌厌氧呼吸B.乳酸菌C.醋化醋杆菌D.霉菌)的作用下导致果酒变酸。
(3)蓝莓果酒的制作过程中,接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气,其目的是_________ 。当发酵罐中_____________ ,表示果酒发酵完毕。
(二)如图表示动物细胞克隆和制备单克隆抗体的相关过程,请回答相关问题:
(1)过程①常应用_____________ 方法导入重组诱导基因后得到干细胞;部分干细胞经过诱导可分化成全身的不同组织或器官,说明这些细胞具有_____________ 性。
(2)该过程利用了甲细胞具有的_____________ 能力,甲和乙细胞可经过生物诱导剂_____________ 的作用形成丙细胞。取一个丙细胞,放在含大量失去_____________ 的小鼠成纤维细胞的特定培养体系中培养,最后产生大量的细胞群,这种方法为_____________ 法。
(3)下列关于经③和④过程得到单克隆抗体的叙述,错误的是( )
A.该过程应用了细胞膜具有流动性的原理
B.丙细胞要具有分泌多种抗体的能力
C.该过程应用了动物细胞融合和动物细胞培养技术
D.丙细胞的形成先通过筛选得到杂交瘤细胞,再进行抗体检验
(一)蓝莓富含花青素等营养成分,具有保护视力、软化血管、增强人体免疫力等功能。如图为蓝莓果酒生产工艺流程简图,据图回答下列问题。
选料→冲洗→粉碎→灭菌→?→发酵→?→果酒
(1)流程中“?”处的内容分别为
(2)制作果酒时,温度应该控制在
(3)蓝莓果酒的制作过程中,接种完成后要先向发酵罐中通入一段时间的无菌空气,其目的是
(二)如图表示动物细胞克隆和制备单克隆抗体的相关过程,请回答相关问题:
(1)过程①常应用
(2)该过程利用了甲细胞具有的
(3)下列关于经③和④过程得到单克隆抗体的叙述,错误的是
A.该过程应用了细胞膜具有流动性的原理
B.丙细胞要具有分泌多种抗体的能力
C.该过程应用了动物细胞融合和动物细胞培养技术
D.丙细胞的形成先通过筛选得到杂交瘤细胞,再进行抗体检验
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