学习下列材料,回答(1)~(4)题。
人造细胞
多细胞生物是一个复杂而有序的细胞“社会”,需要通过细胞间的信息交流高效地完成复杂的生命活动。细胞膜上的受体蛋白在这一过程中发挥了重要作用,胞外信号分子与膜受体的结合可诱导膜受体发生空间构象改变,进而引发细胞内产生下游信号分子,实现信号从胞外到胞内的传递,以进一步影响细胞的生命活动。
我国科研人员利用DNA纳米结构,构建了两种模拟膜蛋白功能的结构一DNA三棱柱和DNA纳米孔。他们先从活细胞中获得巨型膜囊泡,通过胆固醇分子将DNA三棱柱锚定在膜囊泡表面,DNA纳米孔穿插于膜囊泡磷脂双分子层中,构建出“人造细胞”—GMVA。再用同样的方法构建出仅在膜囊泡表面锚定DNA三棱柱的“人造细胞”—GMVB。两种人造细胞之间可通过下图所示机制进行信息传递。实验开始前,GMVA的DNA三棱柱所带的绿色荧光基团被淬灭,DNA纳米孔发出红色荧光。体系中混合无荧光的GMVB后,其上的DNA三棱柱发出信号,诱发GMVA释放出可以打开DNA纳米孔的密钥,同时自身的绿色荧光恢复。密钥作用于GMVA上的DNA纳米孔,使DNA纳米孔转变为打开状态,同时DNA纳米孔的红色荧光被淬灭;Ca2+通过DNA纳米孔流入GMVA中,可被指示剂分子检测到,GMVA内部从无色变为黄绿色。
上述研究为模拟和探索真实细胞的复杂功能提供了可能。此外,人造细胞也可应用于环境治理、新能源开发、疾病治疗等诸多方面。当然,对于“人造细胞”的应用领域和发展前景,学界还存在大量争议。有学者认为,人类对于像“人造细胞”这样的新兴技术的使用必须保持审慎的态度。
(1)Ca2+跨膜运输的方式类似于____________ ,依据是____________ 。
(2)细胞间信息交流的方式包括激素通过体液运输作用于靶细胞、相邻两植物细胞间形成胞间连丝等。与文中GMVA和GMVB的信息交流方式相似的生物学实例是____________ 。
(3)荧光标记技术和指示剂可以帮助科研人员精准地操控和判断GMVA上的信息传递过程。下列关于GMVA膜表面荧光情况,正确的是____________ (填字母)。
a.未接收信号刺激,同时发出绿色荧光和红色荧光
b.未接收信号刺激,仅发出红色荧光,绿色荧光猝灭
c.接收信号刺激,同时发出绿色荧光和红色荧光
d.接收信号刺激,仅发出绿色荧光,红色荧光猝灭
e.接收信号刺激,无荧光,囊泡内部呈现黄绿色
(4)人造细胞是简化模型,在应用“人造细胞”技术时需要注意的一项风险是____________ 。
人造细胞
多细胞生物是一个复杂而有序的细胞“社会”,需要通过细胞间的信息交流高效地完成复杂的生命活动。细胞膜上的受体蛋白在这一过程中发挥了重要作用,胞外信号分子与膜受体的结合可诱导膜受体发生空间构象改变,进而引发细胞内产生下游信号分子,实现信号从胞外到胞内的传递,以进一步影响细胞的生命活动。
我国科研人员利用DNA纳米结构,构建了两种模拟膜蛋白功能的结构一DNA三棱柱和DNA纳米孔。他们先从活细胞中获得巨型膜囊泡,通过胆固醇分子将DNA三棱柱锚定在膜囊泡表面,DNA纳米孔穿插于膜囊泡磷脂双分子层中,构建出“人造细胞”—GMVA。再用同样的方法构建出仅在膜囊泡表面锚定DNA三棱柱的“人造细胞”—GMVB。两种人造细胞之间可通过下图所示机制进行信息传递。实验开始前,GMVA的DNA三棱柱所带的绿色荧光基团被淬灭,DNA纳米孔发出红色荧光。体系中混合无荧光的GMVB后,其上的DNA三棱柱发出信号,诱发GMVA释放出可以打开DNA纳米孔的密钥,同时自身的绿色荧光恢复。密钥作用于GMVA上的DNA纳米孔,使DNA纳米孔转变为打开状态,同时DNA纳米孔的红色荧光被淬灭;Ca2+通过DNA纳米孔流入GMVA中,可被指示剂分子检测到,GMVA内部从无色变为黄绿色。
上述研究为模拟和探索真实细胞的复杂功能提供了可能。此外,人造细胞也可应用于环境治理、新能源开发、疾病治疗等诸多方面。当然,对于“人造细胞”的应用领域和发展前景,学界还存在大量争议。有学者认为,人类对于像“人造细胞”这样的新兴技术的使用必须保持审慎的态度。
(1)Ca2+跨膜运输的方式类似于
(2)细胞间信息交流的方式包括激素通过体液运输作用于靶细胞、相邻两植物细胞间形成胞间连丝等。与文中GMVA和GMVB的信息交流方式相似的生物学实例是
(3)荧光标记技术和指示剂可以帮助科研人员精准地操控和判断GMVA上的信息传递过程。下列关于GMVA膜表面荧光情况,正确的是
a.未接收信号刺激,同时发出绿色荧光和红色荧光
b.未接收信号刺激,仅发出红色荧光,绿色荧光猝灭
c.接收信号刺激,同时发出绿色荧光和红色荧光
d.接收信号刺激,仅发出绿色荧光,红色荧光猝灭
e.接收信号刺激,无荧光,囊泡内部呈现黄绿色
(4)人造细胞是简化模型,在应用“人造细胞”技术时需要注意的一项风险是
更新时间:2023-01-05 17:35:01
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【推荐1】减数分裂和受精作用确保了亲代和子代之间的遗传性状的相对稳定,请回答:
甲图是果蝇在生长发育过程中细胞内染色体数目变化曲线,乙图是果蝇卵原细胞在分裂过程中一对同源染色体的行为变化,丙图是果蝇的体细胞染色体。
(1)甲图中A表示______ 分裂过程,B表示______ 过程,C表示______ 分裂过程。
(2)甲图中细胞分裂时期染色体∶DNA=1∶1所对应图中标注数字为______ 。
(3)乙图所示的染色体行为发生在甲图中所示______ (填图中标注数字)时期。
(4)乙图所示的细胞直接产生的子细胞名称为______ ,由乙和丙图示可知基因与染色体的关系是______ 。
(5)丙与基因型为Aa的雌性交配,子代雄性果蝇中杂合子所占比例为______ ,丙与基因型为XdXd的雌性交配,子代雌性果蝇中显性个体所占比例为______ 。
甲图是果蝇在生长发育过程中细胞内染色体数目变化曲线,乙图是果蝇卵原细胞在分裂过程中一对同源染色体的行为变化,丙图是果蝇的体细胞染色体。
(1)甲图中A表示
(2)甲图中细胞分裂时期染色体∶DNA=1∶1所对应图中标注数字为
(3)乙图所示的染色体行为发生在甲图中所示
(4)乙图所示的细胞直接产生的子细胞名称为
(5)丙与基因型为Aa的雌性交配,子代雄性果蝇中杂合子所占比例为
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【推荐2】据图回答问题:
Ⅰ、如图四个细胞是某种生物不同细胞分裂时间的示意图(假设该生物的体细胞有4条染色体)(1)在A、B、C、D中属于减数分裂的是____ 。
(2)具有同源染色体的细胞是____ 。
(3)不具有姐妹染色单体的细胞有____ 。
(4)如上述所示的细胞分裂发生在同一部位,则该部位可能是____ ;如果其分裂有连续性的话,则分裂发生的先后顺序为____ 。
Ⅱ、如图是表示某种生物的细胞内染色体及DNA相对量变化的曲线图。根据此曲线回答下列问题:(注:横坐标各个区域代表细胞分裂的各个时期,区域的大小和各个时期所需的时间不成比例)(5)图中0﹣8时期表示细胞的____ 分裂过程。
(6)细胞内含有同源染色体的区间是____ 和____ 。
(7)若该生物体细胞中染色体数为20条,则一个细胞核中的DNA分子数在l﹣4时期为____ 条。
(8)着丝点分裂分别在横坐标数字的____ 处进行。
(9)8处发生____ 作用(填生理现象)
Ⅰ、如图四个细胞是某种生物不同细胞分裂时间的示意图(假设该生物的体细胞有4条染色体)(1)在A、B、C、D中属于减数分裂的是
(2)具有同源染色体的细胞是
(3)不具有姐妹染色单体的细胞有
(4)如上述所示的细胞分裂发生在同一部位,则该部位可能是
Ⅱ、如图是表示某种生物的细胞内染色体及DNA相对量变化的曲线图。根据此曲线回答下列问题:(注:横坐标各个区域代表细胞分裂的各个时期,区域的大小和各个时期所需的时间不成比例)(5)图中0﹣8时期表示细胞的
(6)细胞内含有同源染色体的区间是
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【推荐3】如图是三个不同时期的细胞分裂图,据图回答:
(1)图A细胞处于_________ 分裂的_________ 期,若图A为雄性生殖细胞形成过程图,则A细胞的名称为__________ 。
(2)图B细胞的名称是_________ ,该时期染色体的行为特征为____________________ ,此细胞为
_________ (精子/卵细胞)的形成过程,原因为_______________________ ,此细胞分裂后的子细胞含有_________ 条染色体。
(3)图C细胞的名称是_________ ,它分裂产生的子细胞为_________ 和_________ 。
(4)请从配子形成和受精作用两方面,简要说明遗传多样性的原因:______________________ 。
(1)图A细胞处于
(2)图B细胞的名称是
(3)图C细胞的名称是
(4)请从配子形成和受精作用两方面,简要说明遗传多样性的原因:
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【推荐1】自从克隆羊“多利”的问世以来,很快在全世界引发了一场大讨论,其中关于“治疗性克隆”的问题也成为人们关注的焦点。下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程,请据图作答。
(1)图示过程应用的主要技术有________________ 。(至少回答两点)
(2)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有________ 。相同的胚胎干细胞,“克隆”的结果各种各样,如有的是胰岛细胞,有的是血细胞,有的是心肌细胞,究其本质原因是基因的________ 的结果,该过程的开始发生在________ 期。
(3)如将上述技术用于“克隆人”则需要进行__________ 过程,目前世界上绝大多数国家反对进行“克隆人”实验的原因是____________ 。
(4)按上述方法克隆的器官在移植方面的主要优点是_________ 。
(1)图示过程应用的主要技术有
(2)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有
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【推荐2】请根据所学知识回答下列问题:
(1)转基因食品是将含有___________ 的生物及其产生的产品制成的食品。生产转基因食品首先要培育转基因生物。若培育转基因动物最好以________ 作为基因表达载体的受体细胞。对植物体细胞和生殖细胞进行组织培养均能直接产生试管苗,但动物的体细胞不能直接培养成动物新个体的原因是______________________________ ;克隆羊多利(dolly)培育成功说明_____________________ 具有全能性。在培育转入胰岛素基因酵母菌过程中,常采用逆转录法获得目的基因,所选择的的供体细胞为________ (供选答案:胰岛A细胞、胰岛B细胞、受精卵、干细胞)。
(2)生物武器是一种大规模的杀伤性武器,它与常规武器相比有许多特点:①_____________ ,②污染面广,③难以防治。中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中,重申在任何情况下不发展、__________ 、不储存生物武器。
(3)中国政府对克隆人持反对态度,但不反对_________________ 。
(1)转基因食品是将含有
(2)生物武器是一种大规模的杀伤性武器,它与常规武器相比有许多特点:①
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【推荐3】2018年1月25日全球顶尖学术期刊《细胞》在线发表了中国科学家的一项成果:成功培育全球首个体细胞克隆猴“中中”“华华”。该成果对于构建非人灵长类动物模型、研究人类疾病等具有重要意义。克隆猴的成功,将为阿尔茨海默症、自闭症等脑疾病以及免疫缺陷、肿瘤等疾病的机理研究、干预、诊治带来前所未有的光明前景。下图是“中中”培育过程示意图,请回答相关问题。
(1)据图,“中中”的细胞核遗传物质和性状与___________ (填“523”或“371”或“220”)一致,“中中”的性染色体组成是___________ 。图中①使用的技术是___________ 。
(2)动物细胞体外培养时首先应保证被培养的细胞处于___________ 的环境,在细胞体外培养过程中应定期更换培养液,目的是___________ 。除上述环境外,动物细胞培养时还需考虑的环境因素有___________ 。
(3)在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞前,必须先去掉受体卵母细胞的核,原因是___________ 。
(4)克隆猴成功后,人们不得不慎重考虑克隆人的问题,对于此问题,中国政府的态度是___________ 。
(1)据图,“中中”的细胞核遗传物质和性状与
(2)动物细胞体外培养时首先应保证被培养的细胞处于
(3)在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞前,必须先去掉受体卵母细胞的核,原因是
(4)克隆猴成功后,人们不得不慎重考虑克隆人的问题,对于此问题,中国政府的态度是
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【推荐1】物质的跨膜运输对细胞的生存至关重要,如图A、B、C分别表示几种物质运输方式。请回答下列问题:
(1)O2等气体分子一般通过上图中方式[ ]________ 进入细胞,物质运输方式B是________ ,该过程是否消耗能量,________ (填“是”或“否”)
(2)科学家研究发现水分子也可以借助通道蛋白进入细胞如运输方式C,该过程不消耗能量,则物质运输方式C最可能是________________ ,你判断的理由是________________ 。
(3)细胞中大量积累K+等物质时,主要依靠________ 的运输方式,该运输方式与上图中运输方式最主要的区别是________ 。
(1)O2等气体分子一般通过上图中方式[ ]
(2)科学家研究发现水分子也可以借助通道蛋白进入细胞如运输方式C,该过程不消耗能量,则物质运输方式C最可能是
(3)细胞中大量积累K+等物质时,主要依靠
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【推荐2】下图1是人甲状腺细胞摄取原料合成甲状腺球蛋白的基本过程,图2表示两种跨膜运输方式。请据图回答问题:
(1)细胞内的碘浓度远远高于血浆中碘浓度,这表明图1中a过程跨膜运输的方式是________ ,该过程中需要细胞提供能量吗?________ 。
(2)图2中,跨膜运输方式甲是________ ,乙是________________ 。若对离体的心肌细胞使用某种毒素,结果对Mg2+的吸收显著减少,而对Ca2+、K+、C6H12O6等物质的吸收没有受到影响,其原因是___________________________________ 。
(3)甘油、胆固醇等能很容易地通过细胞膜,主要与细胞膜中含有________ 有关。
(4)木糖为五碳糖,但是细胞膜能转运葡萄糖,却不能转运木糖,这表明细胞膜具有的特性是________ 。
(5)胰岛细胞分泌胰岛素的过程,说明细胞膜具有的特点是__________________________ 。
(1)细胞内的碘浓度远远高于血浆中碘浓度,这表明图1中a过程跨膜运输的方式是
(2)图2中,跨膜运输方式甲是
(3)甘油、胆固醇等能很容易地通过细胞膜,主要与细胞膜中含有
(4)木糖为五碳糖,但是细胞膜能转运葡萄糖,却不能转运木糖,这表明细胞膜具有的特性是
(5)胰岛细胞分泌胰岛素的过程,说明细胞膜具有的特点是
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解题方法
【推荐3】细胞质酸化是植物面临的生存威胁之一。液泡可对细胞内的环境起调节作用,这与液泡膜上的两类质子泵(H+-ATP酶和H+-焦磷酸酶)密切相关,其中H+-ATP酶以ATP水解产生的能量将H+泵入液泡,以维持胞质pH平衡。下图为液泡膜上H+-ATP酶维持胞质pH平衡示意图。请回答下列相关问题。
(1)H+-ATP酶和转运蛋白X功能不同的直接原因可能是____ 。
(2)据图分析可知,胞外H+进入细胞质基质____ (填“消耗”或“不消耗”)细胞提供的能量。若转运蛋白X为通道蛋白,相应的分子或离子通过通道蛋白时,____ (填“需要”或“不需要”)与其结合。
(3)细胞外环境、细胞质基质、细胞液三者中,pH最大的是____ 。
(4)H+-ATP酶运输H+的方式可用下列____ (填字母)表示。哺乳动物成熟的红细胞吸收葡萄糖的方式可用下列____ (填字母)表示。
A. B.
C. D.
(1)H+-ATP酶和转运蛋白X功能不同的直接原因可能是
(2)据图分析可知,胞外H+进入细胞质基质
(3)细胞外环境、细胞质基质、细胞液三者中,pH最大的是
(4)H+-ATP酶运输H+的方式可用下列
A. B.
C. D.
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