下图为测试不同的化学物质对骨骼肌细胞收缩影响的实验:将带有蛙腓肠肌的股骨用骨夹固定在铁架台上,支配腓肠肌的坐股神经通过导线与电池相连。在跟腱的游离端有一小块配重悬在下面。实验时将下表所列化学物质分别加入到5份任氏液中分别进行实验,然后通过闭合电路给坐股神经以一个短刺激,每次实验后用任氏液彻底洗涤该标本,再进行后续实验。据此回答下列有关问题:
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任氏液中添加 化学物质 |
作用机制 |
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无 |
为肌肉提供等渗环境 |
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EDTA |
与游离Ca2+结合 |
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肉毒杆菌毒素 |
阻碍突触前膜释放乙酰胆碱 |
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马拉松 |
抑制胆碱酯酶活性 (胆碱酯酶分解乙酰胆碱) |
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箭毒 |
在突触位点与乙酰胆碱受体结合) |
(1)任氏液的作用是为骨肉提供等渗环境以保持 。
(2)兴奋传至神经和肌肉接触点时,轴突末梢释放乙酰胆碱,与肌细胞膜受体结合,使肌细胞膜产生动作电位,动作电位沿着肌细胞膜和横管传播,并使肌浆内质网释放Ca2+,Ca2+与肌钙蛋白结合,使之变形,解除对肌球蛋白的阻遏,最终导致肌肉收缩。据此回答,在任氏液中加入EDTA,电刺激坐骨神经后,兴奋是否能到达肌细胞膜?
(能、不能),肌肉能否收缩? (能、不能)。
(3)在五次实验中,肌肉有三种可能的应答:Ⅰ肌肉正常收缩一次;Ⅱ肌肉持续收缩直至疲劳;Ⅲ肌肉保持松弛,根本不收缩。这取决于任氏液中添加的化学物质种类。导致Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ反应的化学物质分别是:( )
①任氏液 ②EDTA ③肉毒杆菌毒素 ④马拉松 ⑤箭毒
A.②④① B.②④⑤ C.①④③ D.①②⑤
巴蜀南边有一个“矮人村”,在60年代时期,该村有80余人,成年人身高在0.8米到1.4米的就有22人(智力正常),为此很多专家学者进行了研究。请分析回答下列有关研究中的一些问题:
(1)村里有一口供村民生活用水的古井,检验部门证实水中钙、磷等多种元素奇缺,学者推测井水是导致村民长不高的“罪魁祸首”。因为钙、磷等元素缺乏会影响 。该项推测的理论依据是:化学元素在人体内的作用是 。
(2)矮人病的地域性极强,当时有人认为这可能是一种遗传病,如果要研究该病的遗传方式,调查对象应该是 。
(3)查阅资料发现:在降水增多的季节,该地区容易滋生一种叫镰刀菌的细菌。有专家指出该细菌随食物进入人体后,会影响人体内 激素的合成与分泌,从而抑制骨骼的生长。
(4)某科研小组的成员想运用上述激素对生长发育阶段的“矮人”进行治疗,为此做了如下实验:①选择出生后30天的同种雄性大鼠32只,按照体重随机分为实验组和对照组,每组16只。②实验组皮下注射适宜剂量的上述激素;对照组每天同时间、同部位给予同体积生理盐水。
③激素处理12天(即出生后42天)后,实验组和对照组均随机处死8只大鼠,测量胫骨和鼻肛(即鼻尖到肛门)长度。
④剩余大鼠继续饲养(停止激素处理)至成年阶段(即出生后54天),同样方法处死大鼠,测量胫骨和鼻肛长度。实验记录如下表:
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时 期
组别 |
出生后30天大鼠 (人类学龄前期) |
出生后42天大鼠 (人类青春前期) |
出生后54天大鼠 (人类成年阶段) |
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体重 |
胫骨长度 |
鼻肛长度 |
胫骨长度 |
鼻肛长度 |
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实验组平均值 |
143.05 g |
34.72mm |
18.73cm |
38.86mm |
24.30cm |
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对照组平均值 |
143.05 g |
30.87mm |
18.72cm |
38.47mm |
21.10cm |
据表中数据分析,激素治疗期对大鼠的影响是 ;激素治疗停止后短期内对大鼠的影响是 。此种方法是否能治疗生长发育阶段的“矮人病”? 。
一位科学家正在使用氨苄青霉素敏感型菌株进行研究,该菌株不能利用乳糖,这是因为它的乳糖操纵基因异常。该科学家有两种质粒,一种含有正常的乳糖操纵基因,另一种含有氨苄青霉素抗性基因。她运用限制酶和DNA连接酶,获得了一些含有这两个基因的重组质粒。然后在一个仅以葡萄糖为唯一能源的培养基中培养该细菌,并向其中加入高浓度的重组质粒。使细菌增殖。再将实验组细菌(含重组质粒)和对照组细菌(不含重组质粒)放入下表所示环境中让其生长。请回答下列问题:
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葡萄糖 培养基 |
葡萄糖和 氨苄青霉素 |
葡萄糖、乳糖和 氨苄青霉素 |
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含重组质粒的菌株 |
1号 |
2号 |
3号 |
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不含重组质粒的菌株 |
4号 |
5号 |
6号 |
(1)限制酶是基因工程中常用的工具,若要提取限制酶,可选择的生物是 (举出一例)。本实验中使用限制酶的作用是: 。
(2)在以葡萄糖为唯一能源的培养基中,为了促进细菌更好的吸收重组质粒,还应
用 处理细菌,使细菌处于 。
(3)若没有新的突变发生,细菌最有可能在哪些培养基上生长出菌落?( )
A.只有1、2和4号 B.只有3、5和6号
C.只有1、2、3和4号 D.只有4、5和6号
(4)如果在准备制作重组质粒时未使用DNA连接酶,则细菌最可能在 号和
号平板上长出菌落。
(5)若该科学家用该培养基进行另一项实验(下图),在该培养基中用乳糖为唯一能源,则细菌能在哪一培养基中长出菌落( )
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乳糖培养基 |
乳糖和氨苄青霉素 |
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含重组质粒的菌株 |
7号 |
8号 |
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不含重组质粒的菌株 |
9号 |
10号 |
A.只有10号 B.只有8号 C.7和8号 D.8和10号