题目内容

有研究者将下列4种等量的细胞分别磨碎后放到4支离心试管内高速旋转离心，结果磨碎的液体分为4层，其中第三层存在的结构是有氧呼吸的主要场所。在下列各种材料中，第三层最厚的是

A.
衰老的皮肤细胞
B.
口腔上皮细胞
C.
心肌细胞
D.
脂肪细胞

C
由题意可知，第三层存在的结构是有氧呼吸的主要场所，为线粒体。线粒体能为细胞的生命活动提供能量。新陈代谢越旺盛，线粒体越多。在题目所给的选项中，心肌细胞新陈代谢最旺盛。故本题选C。

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乔治·埃米尔·帕拉德及其同事设计并完成了探究分泌蛋白在豚鼠胰腺腺泡细胞内合成、运输、分泌途径的经典实验。请回答下列问题：

（1）实验中，乔治·埃米尔·帕拉德及其同事采用了________________等技术方法，通过探究³H标记的亮氨酸转移路径，证实了分泌蛋白质的合成、运输及分泌途径。

（2）科学家将一小块胰腺组织放入³H标记的亮氨酸的培养液中短暂培养，在此期间放射性标记物被活细胞摄取，并掺入到___________（细胞器）上正在合成的蛋白质中。组织内的放射性同位素可使感光乳剂曝光，固定组织后在显微镜下便可发现细胞中含放射性的位点，这一技术使研究者能确定________________在细胞内的位置。

（3）科学家将短暂培养的胰腺组织洗去放射性标记物，转入不含放射性标记物的培养液中继续培养。实验结果如图所示。随着______________的变化，放射性颗粒数的百分比在不同细胞结构上有规律的变化，据此推测，分泌蛋白转移的途径是_______________________。

（4）细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡之中，这些膜泡能够精准的运输。为了确定参与膜泡运输的基因（sec基因），科学家筛选了两种酵母突变体，这两种突变体与野生型酵母电镜照片差异如下：

酵母突变体	与野生型酵母电镜照片的差异
sec12基因突变体	突变体细胞内内质网特别大
sec17基因突变体	突变体细胞内，尤其是内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡

据此推测，sec12基因编码的蛋白质的功能是与内质网小泡的形成有关。sec17基因编码的蛋白质的功能是参与__________________________________。

回答下列I、II小题

I．（14分）“基因敲除”技术（通常叫基因打靶）的出现，可以准确地“敲除”DNA分子上的特定基因，以研究某一基因在生物个体发育和病理过程中的作用，从而为研究基因功能开辟了新途径。该技术的过程大致如下：

第一步：分离胚胎干细胞。从小鼠囊胚中分离出胚胎干细胞，在培养基中扩增。这些细胞中需要改造的基因称为“靶基因”。

第二步：突变DNA的体外构建。获取与靶基因同源的DNA片断，利用基因工程技术在该DNA片段上插入neo^R基因（新霉素抗性基因），使该片段上的靶基因失活。

第三步：突变DNA与靶基因互换。将体外构建的突变DNA转移入胚胎干细胞，再通过同源互换，用失活靶基因取代两个正常靶基因中的一个，完成对胚胎干细胞的基因改造。

第四步：将第三步处理后的胚胎干细胞，转移到添加新霉素的培养基中筛选培养。

其基本原理如下图所示：

请根据上述资料，回答下列问题：

（1）在上述的“基因敲除技术”中，采用的生物工程技术有。

（2）“基因敲隙技术”以胚胎干细胞作为对象是因为胚胎干细胞具有____性。

（3）在靶基因中插入neo^R基因的目的是。

（4）基因敲除过程中外源基因是否导入受体细胞，可利用重组基因上的进行检测。将失活靶基因导入胚胎干细胞的操作完成后，通常需要进行筛选，其原因是。

（5）假设经过上图表示的过程，研究者成功获得一枚“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞，并培育成一只雌性克隆小鼠，则其一个卵原细胞产生的卵细胞携带neo^R基因的概率是__ 。若该克隆雌鼠与普通小鼠交配，理论上该克隆雌鼠产下抗新霉素小鼠与不抗新霉素小鼠的比例为____ 。

II．（8分）菜豆种皮颜色由两对非等位基因A（a）和B（b）调控。A基因控制黑色素合成（A—显性基因一出现色素，AA和Aa的效应相同），B基因为修饰基因，淡化颜色的深度（B—显性基因—修饰效应出现，BB使色素颜色完全消失，Bb使色素颜色淡化）。现有亲代种子P₁（纯种、白色）和P₂（纯种、黑色），杂交实验如右图：

（1）①P₁的基因型是____；F₁的基因型是__ 。

②F₂中种皮为白色的个体基因型有种，其中纯种个体大约占____。

（2）从F₂取出一粒黑色种子，在适宜条件下培育成植株。为了鉴定其墓因型，将其与F₁杂交，预计可能的实验结果，并得出相应的结论：

①若子代表现为__ __，则该黑色种子的基因型为。

②若子代表现为_ ___，则该黑色种子的基因型为。

【2010·浙江三校联考】肿瘤是危害人类健康的重要疾病。某医院病理室为确诊一患者的肿瘤是否恶性，切取了其一小块肿瘤组织进行培养。请回答下列有关问题：

（1）进行体外培养时，肿瘤组织必须先用____________________等处理成单个细胞。

（2）在培养中若要测量肿瘤细胞的数量，可以将待测样品与等量的已知含量的红细胞悬浮液混匀，涂布在载玻片上，经处理后观察。请设计一张用于记录观察数据的记录表，并推导出计算肿瘤细胞数目的公式。

①观察数据记录表：

②肿瘤细胞数的计算公式：____________________

（3）若在肿瘤细胞培养液中加入用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，短暂培养一段时间后，洗去3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸。使在该段时间内已处于DNA复制期不同阶段的全部细胞中DNA被3H标记，而当时处于其它时期的细胞则不带标记。不同时间取样做细胞放射性自显影，找出正处于有丝分裂的分裂期细胞，计算其中带3H标记的细胞占有丝分裂细胞的百分数。得到下图（图1～图4中横轴为时间，纵轴为带标记细胞占总细胞数的百分数）：

①图2中a点开始检测到带3H标记分裂期细胞，则o-a为期，理由是：。

②图2中b点带3H标记分裂期细胞数开始达到最大值，则a-b段表示期，理由是：。

③图3中c点时，带标记的细胞百分数开始下降，则a-c段表示哪些时期：。

④此后，带标记的分裂期细胞数逐渐减少，直到消失，到第二次出现带有标记的细胞数时为图表中e点，则一个完整的细胞周期为：。

（4）某科研单位研制出一种新型药物X，据说对此类肿瘤有较好的疗效，能起到抑制肿瘤细胞分裂的作用。研究者设计了以下方案加以验证，请将实验步骤补充完整：将肿瘤细胞悬浮液分成等细胞数的A、B两组。A组加入3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，B组应加入。相同条件下培养一段时间后，洗去培养液，把两组细胞做相应的处理，分别检测两组细胞的放射性强度。如果出现的实验现象为，则说明此药物的疗效好。

玉米基因图谱已经绘出，这一成果将有助于科学家们改良玉米和其他谷类粮食作物(水稻、小麦和大麦)的品种。研究者说“现在，科学家可以对玉米基因组进行准确而有效地研究，帮助找到改良品种、增加产量和抵抗干旱与疾病的新方法。”

(1)作物基因图谱主要研究基因的定位，以及基因中________的排列顺序等。基因在表达过程中，一种氨基酸可以有几个密码子，这一现象叫做密码子的简并性。你认为密码子的简并性对生物的遗传有什么意义？____________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)用玉米作原料进行酵母菌发酵生产乙醇，可帮助解决日益紧张的能源问题，酵母菌发酵产生乙醇的条件是____________。

(3)现有3个纯种品系的玉米，其基因型分别是：甲aaBBCC，乙AAbbCC和丙AABBcc。由基因a、b、c所决定的性状可提高玉米的市场价值，请回答下列问题(假定三个基因是独立分配的，玉米可以自交和杂交)：

①获得aabbcc个体的杂交方案有多种，请补全下面的杂交方案。

第一年：________________________________________________________________；

第二年：种植F₁和纯系乙(丙、甲)，让F₁与纯系乙(丙、甲)杂交，获得F₂种子；

第三年：________________________________________________________________；

第四年：种植F₃，植株长成后，选择aabbcc表现型个体，使其自交，保留种子。

②此杂交育种方案中，aabbcc表现型个体出现的概率是__________________。

(4)玉米中aa基因型植株不能长出雌花而成为雄株，而基因B控制的性状是人类所需要的某种优良性状。现有基因型为aaBb的植株，为在短时间内获得大量具有这种优良性状的纯合雄性植株，请你写出简要的实验方案：

①________________________________________________________________________。

②用秋水仙素使单倍体加倍成纯合的二倍体，选取aaBB性状的植株。

③________________________________________________________________________。

(1)作物基因图谱主要研究基因的定位，以及基因中的________排列顺序等。基因在表达过程中，一种氨基酸可以有几个密码子，这一现象叫做密码子的简并性。你认为密码子的简并性对生物的遗传有什么意义？________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)用玉米做原料进行酵母菌发酵生产乙醇，可帮助解决日益紧张的能源问题，酵母菌发酵产生乙醇的条件是___________________________________________________。

(3)现有3个纯种品系的玉米，其基因型分别是：甲aaBBCC、乙AAbbCC和丙AABBcc。由基因a、b、c所决定的性状可提高玉米的市场价值，请回答下列问题(假定三对基因是独立分配的，玉米可以自交和杂交)：