美国科学家阿格雷与另一位科学家分享了2003年诺贝尔化学奖，他的研究成果是发现了细胞膜专门...

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美国科学家阿格雷与另一位科学家分享了2003年诺贝尔化学奖，他的研究成果是发现了细胞膜专门供水分子进出的通道。要想证实细胞膜上的水通道是否是蛋白质，若用同位素标记法进行研究，最好选（　　）
A．N　　　　　　 B．S　　　　　　 C．P　　　　　　 D．O

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美国科学家阿格雷与另一位科学家分享了2003年诺贝尔化学奖，他的研究成果是发现了细胞膜专门供水分子进出的通道。要想证实细胞膜上的水通道是否是蛋白质，若用同位素标记法进行研究，最好选
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人们一直认为水分子跨膜运输的方式为自由扩散，但美国科学家阿格雷的研究却发现细胞膜上有专门供水分子进出的通道。
（1）若要证明细胞膜上的水通道是否为蛋白质，通常选用______________试剂，其实验原理是_________。
（2）如上图所示将A组细胞和B组细胞分别放在清水中进行对照实验（其中有一组细胞是含有水通道的，另一组细胞是不含水通道的）。根据图中所示细胞形态大小的变化判断出作为实验组的是_______组，作出这一判断的依据是_________。根据人体细胞不同功能推测，含水通道蛋白最多的细胞是________(填“肾小管细胞”或“肌肉细胞”或“红细胞”或“肺泡上皮细胞”）。该实验的结论是____________。

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20世纪50年代，科学家发现，细胞膜中存在着某种只允许水分子出入的通道，人们称之为水通道，但水通道到底是什么却一直是个谜。20世纪50年代中期，美国科学家彼得·阿格雷研究了不同的细胞膜蛋白，经过实验，他证明了一种被称为“水通道蛋白”的细胞膜蛋白就是人们寻找已久的“水通道”。如何验证彼得·阿格雷发现的水通道蛋白就是水通道？请你完成下面的实验探究并回答下面的问题。（共14分，每空2分）
(1)实验探究：
①观察：发现水分子能通过细胞膜。
②问题：水究竟怎样通过细胞膜？
③假设：________。
④实验：把含“水通道蛋白”的正常细胞和经过处理后________的细胞放在________中。
⑤结果：前者能吸水，后者________。
⑥结论：________。
（2）为了进一步验证细胞膜上的“水通道蛋白”就是“水通道”，彼得·阿格雷又制出两种人造细胞膜，分别做成泡状物，然后放在水中，结果第一种泡状物吸收了很多水而膨胀，第二种则没有变化。请指出这两种人造细胞膜的化学成分的异同点：
相同点________；不同点________。

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（7分）2003年研究细胞水通道和离子通道的科学家获得了诺贝尔化学奖。科学家研究细胞膜上的各种蛋白质时，通过测定氨基酸序列及其相应的DNA序列，发现了一种细胞水通道蛋白，并推测细胞渗透吸水、失水过程中，水分子进出细胞需通过此通道。为验证这一假设，科学家得到了如下材料：
A．分离纯化的水通道蛋白； B．含有水通道蛋白的细胞
C．去除水通道蛋白的细胞； D．蒸馏水
E．磷脂双分子层构成的内含水溶液的球状体（其膜结构能与加入的蛋白质结合）；
某生物小组同学设计了以下实验研究水通道：取两只培养皿，加入一定量的蒸馏水，一只放入一定量含有水通道蛋白的细胞，另一只放入一定量的除去水通道蛋白的细胞，在相同的条件下放置一段时间后用显微镜观察。加入水通道蛋白的细胞吸水胀破，不含有水通道蛋白的细胞，保持原状。
结论：水分子通过水通道蛋白进入细胞内部。
（1）此实验的目的是______________________________________________________。
（2）选取科学家找到的材料设计另外一个实验，验证科学家提出的假设。
方法：_______________________________________________________
____________________________________________________________________
预计将出现的现象：______________________________________________。
结论：____________________________________________

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Ⅰ.2003年诺贝尔生物学奖授予美国的两位科学家，以表彰他们在细胞膜通道(水通道和离子通道)方面做出的贡献。这两位科学家的研究工作对彻底揭开水和离子跨膜运输的机理以及对疾病的治疗具有重大的意义。请回答下列问题：
⑴组成水通道和离子通道的物质是在核糖体上合成的，可见水通道和离子通道实际是由细胞膜上的________形成的。
⑵物质进入细胞都要通过细胞膜，在用呼吸抑制剂处理细胞后，脂肪酸、Na+进入细胞速度会明显减慢的是________。
⑶物质通过细胞膜与膜的流动性有密切关系，为了探究温度对膜的流动性的影响，有人做了下述实验：分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质，然后让两个细胞在37℃条件下融合并培养，40分钟后，融合的细胞膜上红色和绿色________分布。
①有人认为该实验不够严密，其原因是缺少________。
②本实验可以通过相同的时间后，观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上分布的情况判断实验结果，还可以通过________。
③该实验可能得出的结论是________。
Ⅱ(实验探究)在低温条件下, 将叶片置于研钵中, 加入某种溶液研磨后, 用离心法进行分离. 第一次分离成沉淀P₁(含细胞核和细胞壁碎片)和上清液S₁; 随后又将S₁分离成沉淀P₂(含叶绿体)和上清液S₂; 第三次离心将S₂分离成沉淀P₃(含线粒体)和上清液S₃; 最后一次将S₃分离成沉淀P₄(含核糖体)和上清液S₄. 现请回答下列问题(填入相应的字母符号, 如S₁～S₄, P₁～P₄, 见下图).
(1)细胞的DNA主要存在于________部分.
(2)若要继续分离得到与光合作用有关的酶, 应选取________部分.
(3)若要研究合成蛋白质的细胞器, 应选取________部分.
(4)含有与有氧呼吸有关的酶的是________.

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研究发现，水分子进出细胞膜需要一种称为“水通道”的蛋白质。若设法专一性地关闭离体肾小管壁细胞的水通道蛋白，则将导致细胞 ( )
A. 在浓溶液中皱缩　　 B. 在蒸馏水中涨破
C. 形态基本不变　　 D. 在生理盐水中迅速死亡

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由于在涉及胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面的一系列突破性发现，两位美国科学家和一位英国科学家分享了2007年的诺贝尔生理学或医学奖。这些发现导致了一种通常被人们称为“基因靶向”的强大技术。
所谓“基因靶向”技术是指利用细胞脱氧核糖核酸(DNA)可与外源性DNA同源序列发生同源重组(指同源性强的外源DNA片段与宿主基因片段互补结合时，结合区的任何部分都有与宿主的相应片段发生交换的可能)的性质将一个结构已知但功能未知的基因去除或用其他序列相近的基因取代（又叫基因敲除），然后从整体观察实验动物，从而推测相应基因的功能。有了这种人为地把实验动物某一种有功能的基因完全缺失的技术，人们就可以瞄准某一特定基因，使其失去活性，进而研究该特定基因的功能。打个比方来说，使用“基因靶向”这具高精度瞄准镜，科学家们就能够精确瞄准任何一个基因，并对它进行深入研究。
⑴ 基因靶向技术需要使用的ES细胞的＿＿＿＿＿＿＿＿高，能够分化出各种细胞，包括生殖细胞系。
⑵ 通过基因敲除，可以确定己知＿＿＿＿＿＿＿＿的特定基因具有什么功能。
⑶ 同源重组实现的重组类似于减数分裂中＿＿＿＿＿＿＿＿期的＿＿＿＿＿＿＿＿现象。
⑷ 为什么基因敲除可以用于特定基因疾病的治疗? ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
⑸ 基因敲除主要是用同源DNA片段替代靶基因片段，从而达到基因敲除的目的，在此技术中涉及到的变异类型是（   ）
A．基因重组       B．基因突变        C．人工诱变       D．染色体变异
⑹ 下列可以使用基因敲除技术进行治疗的疾病包括（   ）（2分）
A．21三体综合症       B．白化病       C．血友病      D．艾滋病
⑺ 在利用基因靶向技术研究小鼠某特定基因的功能的实验中，对照组的处理方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

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由于在“基因靶向”技术方面获得重大成果，两位美国科学家和一位英国科学家分享了2007 年诺贝尔生理学或医学奖。“基因靶向”是指利用细胞内的DNA可与外源性DNA同源序列发生同源重组的性质，定向改造生物某一基因的技术。下列有关叙述正确的是（　）
A、基因的外显子和内含子都能翻译成多肽
B、细胞内所有的基因都要表达，但在表达的时间上各不相同
C、细胞内的基因在遗传时都遵循孟德尔遗传定律
D、利用“基因靶向”技术实现DNA重组时需要限制性内切酶

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“获得细胞蛋白质详图”是2005年全球十大科技成果之一。科学家揭示出了电压控制的钾通道。这些通道是负责钾离子进出细胞的看门蛋白质，它们在神经和肌肉细胞上的作用，与晶体管在计算机中的作用一样。这一成果从另一侧面证明了细胞膜具有
A.维持细胞形态的功能　　　　　 B.进行细胞间的信息传递的功能
C.参与细胞间的相互识别功能　　 D.控制物质进出细胞的功能

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