高中生物胚胎干细胞的来源及分化综合题

某科研小组开展了人白细胞介素18(IL- 18)对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用的研究。 实验原理：机体的免疫系统对核辐射损伤很敏感，主要表现在核辐射会诱导免疫细胞凋亡。 实验步骤：
①选取若干实验小鼠，随机均分成甲、乙、丙三组；
②甲组无辐射损伤；乙组辐射损伤(Co照射，下同）；丙组先辐射损伤，1天后注射1L - 18。
③14天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养，在培养了 0h、12h、24h、48h后，检测并计算细胞凋亡相对值。
(1)脾属于机体免疫系统的 _________，1L - 18是一种淋巴因子，由_________细胞分泌；淋巴因子与_________都属于免疫活性物质。
(2)细胞凋亡是由遗传决定的__________死亡，与细胞凋亡直接相关的细胞器是_________。
(3)设置甲、乙两组的目的是探究有无核辐射对细胞凋亡的影响。设置乙、丙两组的目的是________________________________。请设计实验结果记录表。
(4)科研小组还设置了丁组实验，方法是先注射IL-18，3天后进行辐射损伤，14天后的实验操作同前三组，与丙组相比，设置丁组的目的是________________________________。

下图表示细胞内发生的一系列重大生命活动，据图回答：

（1）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_________________。
（2）B过程表示一个细胞增殖的后代，在形态、结构和功能上发生_________________的过程。
（3）该生物为_____________生物，其中A过程的方式可能有_________________。
（4）在细胞有丝分裂末期染色体的动态变化是指__________________________________，在高度分化的生物体细胞中基因的表达特点是__________________________________。
（5）下列关于细胞凋亡的说法正确的是_________________________________。
A.效应T细胞与靶细胞结合，可导致靶细胞凋亡
B.肿瘤细胞能够无限增殖，与细胞凋亡不足有关
C. AIDS是获得性免疫缺陷综合症，与T细胞过度凋亡有关
D.细胞凋亡属于程序性死亡，对机体有积极的意义
（6）由于某种原因，正常细胞发生了D过程，细胞中的原癌基因发生的变化是_____________。某科研单位研制了一种新药，为了验证此药物对此类肿瘤有较好的疗效，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。

回答下列问题
机体的免疫系统对核辐射损伤很敏感，主要表现在核辐射会诱导免疫细胞凋亡。人白细胞介素18（IL-18）能促进免疫细胞的增殖和分化，提高机体免疫功能。某科研小组开展了“IL-18对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用”的研究，方法如下：
选取若干实验小鼠，随机分成三组：①组无辐射损伤；②组辐射损伤（⁶⁰Co照射，下同）；③组先辐射损伤，1天后注射IL-18.14天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养，在培养了Oh、12h、24h、48h后，进行细胞凋亡检测，得到的细胞凋亡相对值如下表：

组别	处理方法	0 h	12 h	24 h	48 h
①	无辐射损伤	0.046	0.056	0.048	0.038
②	辐射损伤	0.460	0.420	0.530	0.520
③	辐射损伤+IL–18	0.239	0.265	0.279	0.269

（1）选择脾细胞作为本实验材料，是因为脾脏是机体重要的_______器官。已知IL-18是一种淋巴因子，淋巴因子与______都属于免疫活性物质。
（2）自爆凋亡是由遗传机制决定的______死亡。从表中数据可知，细胞凋亡相对值越小，说明发生凋亡的脾细胞数目越______;从_______（组别）两组数据可知，IL-18能够抑制脾细胞凋亡。
（3）科研小组还设置了第④组实验，方法是先注射IL-18，3天后进行辐射损伤，14天后的实验操作同前三组。与第③组相比，设置第④组的目的是__                           __。
（4）在作物育种中，可用⁶⁰Co放出的γ射线使作物发生基因突变，从中筛选出优良的变异类型，这种育种方法叫做____   __育种，其特点是_                                    ___                                          。（至少答出2点）                               

内皮素（ET）是一种含21个氨基酸的多肽，它有强烈的血管收缩和促进平滑肌细胞增殖等作用。研究发现内皮素功能异常与高血压、糖尿病、癌症等有着密切联系。内皮素主要通过与靶细胞膜上的内皮素受体结合而发挥生物学效应。ET_A是内皮素的主要受体，科研人员试图通过构建表达载体，实现ET_A基因在细胞中高效表达，为后期ET_A的体外研究以及拮抗剂的筛选、活性评价等奠定基础。其过程如下（图中SNAP基因是一种荧光蛋白基因，限制酶ApaⅠ的识别序列为C^↓CCGGG，限制酶XhoⅠ的识别序列为C^↓TCGAG）。请分析回答：

（1）完成过程①需要的酶是          ；与过程②相比，过程①特有的碱基配对方式是______________。
（2）过程③中，限制酶XhoⅠ切割DNA，使_______键断开，形成目的基因的黏性末端是________。用两种限制酶切割，获得不同的黏性末端，其主要目的是_____________。
（3）过程⑥中，要用________预先处理大肠杆菌，使其处于容易吸收外界DNA的感受态。
（4）利用SNAP基因与ET_A基因结合构成融合基因，目的是_________。
（5）人皮肤黑色素细胞上有内皮素的特异受体，内皮素与黑色素细胞膜上的受体结合后，会刺激黑色素细胞的分化、增殖并激活酪氨酸酶的活性，从而使黑色素急剧增加。美容时可以利用注射ET_A达到美白祛斑效果，这是因为ET_A能与内皮素结合，减少了内皮素与        的结合，抑制了内皮素对黑色素细胞的增殖和黑色素的形成。

研究发现肿瘤细胞的生长增殖与端粒酶的活性有密切关系，为确定X、Y两种抑癌药物的作用机理，某科研小组进行了如下实验。请完成相关实验内容并回答问题。实验主要用品：悬浮培养的人肝癌细胞、溶于Z试剂中的X、Y药物制剂、相关培养和检测用具等（说明：Z试剂对细胞及药物作用不产生影响）
方法思路：
①将悬浮培养的人肝癌细胞均分甲、乙、丙三组
②甲组中加入适量的        作为对照，乙、丙组中各分别加入           X、Y药物制剂。
③在相同适宜的环境中培养一段时间，测定             。
实验结果：如下图l、2。

分析与讨论：
（1）由实验结果可推测人肝癌细胞中的端粒酶活性与细胞的生长增殖呈        关系。
（2）实验测得Y药物组中的端粒酶活性与对照组相同，请用柱状图表示该组的情况         。
（3）依据上述结果可以得出X、Y药物对肝癌细胞的作用是：              ．

目前，临床上癌症治疗的方法一般是先通过手术切除肿瘤，为杀死体内残留的癌细胞，在手术后进行化疗。有同学从资料上获知：二氯二乙胺能够阻止参与DNA复制的酶与DNA相互作用。由此推测：二氯二乙胺能抑制癌细胞的增殖，可作为一种癌症的化疗药物，并就此问题设计实验进行了探究。
实验材料：肝部长有肿瘤的小鼠，二氯二乙胺溶液，蒸馏水，生理盐水，含有全部营养物质的细胞培养液，显微镜，细胞计数板，试管，吸管等。
（1）请为一学生设计的实验内容补充完整，不正确之处请修改。
实验操作如下：
l 取洁净的培养皿一个，加入适量的培养液；从小鼠肝部切取肿瘤组织并将其剪碎，利用某种酶处理，使细胞分散开，置于培养皿中培养。
l 取洁净的试管5支，加入等量培养液，编号1、2、3、4、5， 在1-4号试管中加入等量的不同浓度的二氯二乙胺溶液，5号试管中加入                     。分别从5支试管取样，在显微镜下观察计数，记录数据。

实验组别	1	2	3	4	5
细胞数目（个/mL）	350	363	342	335	336

l 从培养皿中吸取等量的培养液置于1-5号试管中，振荡后，在冰箱中培养一段时间。
l 从静置的5支试管中吸取适量的培养液置于细胞计数板内，在显微镜下观察计数，记录数据。
（2）请你纠正上面这位同学操作上的错误：
①                                                                           ；
②                                                                           。（3）上述细胞培养液中必需包含细胞生长的营养物质，如：           、           
和           等。
（4）该学生根据修改后的正确方法进行实验，得到的结果如下：

实验组别	1	2	3	4	5
二氯二乙胺浓度(mg/mL)	0.1	0.2	0.3	0.4	0
细胞数目（个/mL）	320	275	186	96	560

① 在该实验中，遵循了实验设计的           原则和           原则。
②根据实验结果，你能得出的结论是：
第一，                                                                       ；
第二，                                                                       。

某医院病理室为确诊一患者的肿瘤是良性还是恶性，切取了一小块肿瘤组织进行培养。请回答下列问题：
（1）培养之前，肿瘤组织必须先用        等处理成单个细胞。
（2）若开始培养时取一滴培养液观察有100个肿瘤细胞，经24 h培养后，取一滴稀释100倍后再取一滴（设三次的“一滴”等量）观察，发现有64个肿瘤细胞，此肿瘤的细胞周期约为         h。
（3）与正常细胞相比，在显微镜下可见明显增多的细胞器是（两项）              。
（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，请你设计一个方案加以验证。写出你所设计的实验步骤：
①；                                                       
②；                                                       
③。                                                       

图a是某种细胞结构的模式图，图b是图a的局部放大。请根据图回答下列问题：

图a                         图b
（1）图a可能是下列哪种细胞
A．黑藻的叶肉  B．硝化细菌  C．洋葱根尖分生区  D．蓝藻
（2）具有这样结构的生物的同化作用类型是       。如果是洋葱根尖成熟区的表皮细胞，则不具有图上哪个标号所示的结构?[  ]        (填标号和名称)。
（3）右图表示的是生物膜具有       。图b中具有膜结构的是       （填标号）。
（4）能把光能转化为电能的是存在于图b[  ]       中的       （填色素名称），此细胞中可能含有色素的结构是       。
（5）细胞色素C是动植物细胞普遍存在的一种由104个氨基酸组成的化合物，在生成ATP的过程中起着重要作用。那么，细胞色素C的合成场所是[  ]       ，发挥生理作用的场所是       。控制细胞色素C合成的信使RNA，从其合成场所到细胞色素C合成场所的过程中，通过的生物膜层数是       。
（6）以下几类细胞分裂时观察不到纺锤体的是
①细菌细胞②根的分生区细胞③蛙红细胞④蛙的次级精母细胞
A．①③    B．③④    C．②③    D．①④
（7）下列关于细胞分裂、分化、衰老和死亡的叙述，正确的是
A．细胞分化使各种细胞的遗传物质有所差异，导致细胞的形态和功能各不相同
B．个体发育过程中细胞的分裂、分化和死亡对于生物体都是有积极意义的
C．细胞分裂存在于个体发育整个生命过程中，细胞分化仅发生于胚胎发育阶段
D．多细胞生物细胞的衰老与机体的衰老总是同步进行的

观察下图，回答问题：

（1）若用图1所示的显微镜进一步放大观察图2中的d细胞，需要将玻片向          方移动，移动          （填序号），使高倍物镜对准通光孔。
（2）若要进行染色体计数，应选用图2中的           细胞。
（3）图3中c过程的实质是              。形成的D细胞将在          中发育成为T淋巴细胞。
（4）如果用某种药物处理E细胞，则发现对的吸收速率大大降低，而对其他物质的吸收速率没有影响，说明这种药物的作用是                                        。
（5）科学家采用同位素标记法研究E细胞合成和分泌抗体的过程，将标记的氨基酸注射到细胞内，发现带有的物质依次出现在          （用标号）细胞器中。

科学家在细胞研究中发现，细胞的寿命是有限的，生物体内的细胞在不断地死亡和补充，死亡细胞哪里去了呢？请根据所学知识回答下列问题：
（1）在死亡细胞消失过程中，发挥重要作用的一种细胞器是           。
（2）细胞通过分裂补充减少的细胞，在细胞分裂前期时，         解体（或消失），染色质变为        ，其主要成分是                 。
（3）若要判断一个人体细胞是不是活细胞，应采用怎样的方法？请将以下简单的操作过程补充完整。
①用        将人体细胞制成临时装片，在显微镜下观察到细胞；
②用引流法使人体细胞浸润在         中；
③观察细胞的         。
（4）预期结果和结论：
①若人体细胞                ，则说明这个细胞是活的；
②若人体细胞                ，则说明这个细胞已死亡。

东方网2008年9月21日消息，中山大学中山眼科中心主任任葛坚领导的研究小组将猴子的皮肤干细胞注射到小鼠的囊胚里，再将囊胚移入到代孕鼠体内发育而形成猴鼠嵌合体——猴鼠，用于角膜等器官的移植研究。请回答：
（1）胚胎干细胞体外培养诱导分化可形成大量皮肤干细胞，其原因是          。
根据胚胎干细胞的这种功能特性，当我们身体的某一类细胞功能出现异常或退化时，利用胚胎干细胞的治疗思路是             。
（2）囊胚时，胚胎细胞开始出现分化，有些细胞个体较小，将来只能发育成胎膜和胎盘，这类细胞称为             。因此，应将猴的皮肤干细胞注射到小鼠囊胚的                  部位，以伴随其发育成某种组织。
（3）将囊胚移入代孕鼠体内属于             技术，此技术对代孕受体的要求是             。在畜牧生产中采用这种技术的优势主要是             ，若想进一步提高胚胎的利用率，可采用             技术。

某科学家用含³H标记的氨基酸培养液培养甲细胞，并利用显微镜观察，回答下列问题：

甲                          乙
（1）放射性最早出现在细胞器        （填标号）中。在合成抗体的过程中产生了³H₂O，H₂O中的³H来自于氨基酸的                    （基团）。
（2）若甲图为口腔上皮细胞，想观察⑤结构，常用            （染色剂名称）染色。
（3）如果用某种药物处理图甲所示的细胞，发现对K⁺的吸收速率大大降低，而对其它离子的吸收速率没有影响，说明这种药物的作用原理是

A．削弱细胞吸收O2的能力	B．抑制或破坏了细胞膜上K^+的载体
C．抑制了细胞内呼吸酶的活性	D．降低细胞中ATP的合成速率

（4）吸取一滴甲细胞培养液放在显微镜下观察，视野下观察到某一细胞如乙图所示，该细胞所处分裂时期的染色体行为变化是                          。该细胞在细胞周期中染色体数目最多为         条。
（5）若甲图细胞发生癌变，癌变后的细胞容易分散和转移，这主要是由于结构①表面的
          减少。

为探究生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡是否具保护作用，研究者提出了以下实验思路。
①实验分组：
甲组：培养液+心肌细胞+生理盐水            乙组：培养液+心肌细胞+阿霉素
丙组：培养液+心肌细胞+生物制剂Q+阿霉素    每组设置若干个重复样品。
②各组样品在相同且适宜的条件下培养一段时间后，在显微镜下观察记录细胞数。
③重复②若干次，统计分析各组样品的细胞存活率。请回答：
（1）本实验涉及的主要生物技术是        。
（2）预测实验结果及结论：
①若    ，则生物制剂Q对阿霉素致心肌细胞凋亡具保护作用。
②若     ，则生物制剂Q对阿霉素致心肌细胞凋亡不具保护作用。
（3）分析与讨论：
①与实验动物相比，采用离体心肌细胞为实验材料，可以避免实验动物的心脏活动受   调节的影响。
②为了获得单个的心肌细胞悬浮液，需采用    消化组织中的胶原纤维和细胞外成分。
③上述分组时，还可增设对照组，丁组：    。

图甲为人体的部分细胞分化示意图，图乙为人体细胞结构示意图。请据图回答：

（1）图甲中细胞全能性最高的是__________（填字母）细胞，骨髓移植实质上是将图甲中的__________（填字母）细胞移植到患者体内。
（2）图甲中的皮肤细胞、肝细胞、白细胞结构和功能不同的原因是__________。
（3）图乙中不具有膜结构的细胞器是__________（填序号）。遗传物质存在的场所是__________（填序号）。
（4）若图乙所示细胞为效应B细胞，则其抗体从产生到分泌出细胞外，所经历的结构依次为__________（填序号），研究该过程一般采用的研究方法是__________。

某科研小组开展了人白细胞介素18(IL- 18)对核辐射诱导小鼠脾细胞凋亡的抑制作用的研究。 实验原理：机体的免疫系统对核辐射损伤很敏感，主要表现在核辐射会诱导免疫细胞凋亡。 实验步骤：
①选取若干实验小鼠，随机均分成甲、乙、丙三组；
②甲组无辐射损伤；乙组辐射损伤(Co照射，下同）；丙组先辐射损伤，1天后注射1L - 18。
③14天后分别取各组小鼠脾细胞进行体外培养，在培养了 0h、12h、24h、48h后，检测并计算细胞凋亡相对值。
（1）脾属于机体免疫系统的 _________，1L - 18是一种淋巴因子，由_________细胞分泌；淋巴因子与_________都属于免疫活性物质。
（2）细胞凋亡是由遗传决定的__________死亡，与细胞凋亡直接相关的细胞器是_________。
（3）设置甲、乙两组的目的是探究有无核辐射对细胞凋亡的影响。设置乙、丙两组的目的是________________________________。
（4）科研小组还设置了丁组实验，方法是先注射IL-18，3天后进行辐射损伤，14天后的实验操作同前三组，与丙组相比，设置丁组的目的是________________________________。