32.(8分)动物器官的体外培养技术对于研究器官的生理、病理过程及其机制意义重大。如图是一个新生小鼠的肝脏小块培养装置示意图。请回答下列问题。
(1)肝脏切成小薄片,这有利于肝脏细胞吸收氧气和营养物质、排出代谢废物。
(2)气室中充入5%C02气体的主要作用是维持培养液适宜的pH。
(3)培养液中添加抗生素是为了抑制细菌生长,但要注意选择抗生素的种类和剂量,以保证抗生素对肝脏无害。
(4)有机物X有毒性,可诱发染色体断裂。利用如图所示装置和提供的下列材料用具,探究肝脏小块对有机物X是否具有解毒作用。
材料用具:肝脏小块,外周血淋巴细胞,淋巴细胞培养液,植物凝集素(刺激淋巴细胞分裂);显微镜,载玻片,盖玻片,玻璃皿,滴管;吉姆萨染液(使染色体着色),有机物X溶液等。
实验过程:
①在淋巴细胞培养液中加入植物凝集素培养淋巴细胞,取4等份,备用。
②利用甲、乙、丙、丁4组上图所示装置,按下表步骤操作(“√”表示已完成的步骤)。
甲乙丙丁
步骤一:加人肝脏培养液√√√√
步骤二:加入有机物X溶液√√
步骤三:放置肝脏小块√
上表中还需进行的操作是向乙(或丁)组装置中放置肝脏小块。
③培养一段时间后,取4组装置中的等量培养液,分别添加到4份备用的淋巴细胞培养液中继续培养。
④一段时间后取淋巴细胞分别染色、制片。在显微镜下观察染色体形态和数量,并对比分析。若丙组淋巴细胞出现异常,而甲组的淋巴细胞正常,则说明肝脏小块对有机物X具有解毒作用。
【考点】RC:动物细胞与组织培养过程
【分析】本题考查动物细胞培养的相关知识。
动物细胞培养的基本过程:取动物胚胎或幼龄动物器官、组织。将材料剪碎,并用胰蛋白酶(或用胶原蛋白酶)处理(消化),形成分散的单个细胞,将处理后的细胞移入培养基中配成一定浓度的细胞悬浮液。悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,成为细胞贴壁。当贴壁细胞分裂生长到互相接触时,细胞就会停止分裂增殖,出现接触抑制。此时需要将出现接触抑制的细胞重新使用胰蛋白酶处理。再配成一定浓度的细胞悬浮液。另外,原代培养就是从机体取出后立即进行的细胞、组织培养。当细胞从动植物中生长迁移出来,形成生长晕并增大以后,科学家接着进行传代培养,即将原代培养细胞分成若干份,接种到若干份培养基中,使其继续生长、增殖。通过一定的选择或纯化方法,从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞称为细胞株。当培养超过50代时,大多数的细胞已经衰老死亡,但仍有部分细胞发生了遗传物质的改变出现了无限传代的特性,即癌变。此时的细胞被称为细胞系。
【解答】解:(1)把肝脏切成小薄片,有利于肝脏细胞的呼吸代谢,即吸收氧气和营养物质、排出代谢废物。
(2)气室中充入5% CO2的作用是形成碳酸来维持培养液适宜的pH。
(3)同时也要注意选择抗生素的种类和剂量来抑制细菌生长。
(4)乙组和丁组没有做处理,向乙(或丁)组装置中放置肝脏小块作为对照实验,有机物X有毒性,可诱发染色体断裂,所以要观察淋巴细胞的染色体形态和数量是否变化。甲组添加肝脏小块,淋巴细胞染色体正常,丙组没有添加,出现染色体异常,说明肝脏小块对有机物X具有解毒作用。
故答案为:
(1)吸收氧气和营养物质、排出代谢废物
(2)维持培养液适宜的pH
(3)种类和剂量
(4)向乙(或丁)组装置中放置肝脏小块 染色体形态和数量 肝脏小块对有机物X具有解毒作用
【点评】本题考查学生对动物细胞培养相关知识的理解和分析能力。动物细胞培养的条件:1、无菌、无毒的环境:对培养液和所有培养用具进行无菌处理,通常还要在培养液中加入一定量的抗生素,以防被污染。此外应定期更换培养液,以便清除代谢产物防止细胞代谢产物累积对细胞自身产生危害;2、营养物质:无机物(无机盐、微量元素等),有机物(糖、氨基酸、促生长因子等);3、血清和血浆 (提供细胞生长必须的营养成份);4、温度和pH(36.5±0.5℃,7.2~7.4);5、气体环境:95%的空气+5%CO2的混合气体,其中5%CO2气体是为保持培养液的pH稳定。
(1)该遗传病不可能的遗传方式是Y染色体遗传和x染色体隐性遗传。
(3)若Ⅳ﹣3表现正常,那么该遗传病最可能是常染色体显性遗传病,则Ⅳ﹣5的女儿的基因型为AA、Aa、aa。
【考点】A4:常见的人类遗传病
【分析】遗传系谱图的题目首先要判断遗传方式。本题应该用排除法判断遗传方式:Y遗传病在女性中不发病,而本题中女性有患者,所以不是Y遗传病;如果是伴X隐性遗传病,则Ⅲ﹣5的基因型为XaXa,则Ⅱ﹣5的一定是患者,所以不可能是伴X隐性遗传病。
【解答】解:(1)用代入排除法,分别用各种情况代入遗传系谱图逐一排除,遗传系谱图中没有只传男性所以不是伴Y染色体遗传病,Ⅱ﹣4有病,其子正常,所以不是伴x染色体隐性遗传病。
(3)若Ⅳ﹣3表现正常,但是Ⅳ﹣4有病,那么该遗传病不可能是X染色体显性,所以为常染色体显性遗传病。Ⅳ﹣5的基因型为Aa,他的丈夫可能是AA、Aa.其女儿可能为AA、Aa、aa。
故答案为:(1)Y染色体遗传和x染色体隐性遗传
(3)常染色体显性遗传病 AA、Aa、aa
【点评】以系谱图为背景的遗传题,信息容易大,可多方面考查考生的知识水平、逻辑思维能力和计算技巧,试题呈现的形式并不重要,关键是要具备清晰的解题思路,其中最关键的则是遗传方式的判定。
34.(7分)苏云金杆菌(Bt)能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。如图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因),据图回答下列问题。