阅读科普文章,回答下列问题。
多细胞动物体具有复杂有序的结构。在早期胚胎中,细胞的形态结构相似,都具有分化成所有种类细胞与组织的能力,这些细胞被称为胚胎干细胞。随后,细胞命运的走向发生变化,发育出功能不同的各种组织。不同的组织细胞是如何形成的?研究者对此展开了探索。
1924年,德国学者斯佩曼在蝾螈的早期胚胎背部区域发现了一组独特的细胞群,将这组细胞群移植到另一种蝾螈胚胎的腹侧时,它会诱导附近的细胞形成脑和脊髓的雏形。斯佩曼据此认为,一些特定位置的细胞能影响相邻细胞,使其向一定方向分化。这种具有引导和决定胚胎发育方向的细胞群被命名为“组织者”。
“组织者”是如何影响相邻细胞的命运呢?进一步研究发现,“组织者”可以发出一种信号分子(一类可扩散的蛋白质),其它细胞接触到该信号后,就能够按照其指令,以特定的方式生长和发育,引导胚胎发育出上下、前后、头尾等结构。“组织者”这一神奇的细胞群相继在其它两栖动物、鱼类、鸟类、哺乳类中被发现,预示着这种早期胚胎活动在物种进化过程中被保留下来。
由于人体胚胎研究受到伦理的限制,研究者还没有办法找到人胚胎内的“组织者”。但是,研究者在小鼠和青蛙中发现了一系列信号分子,可以诱导“组织者”产生。研究者由此推测,如果在恰当的时候给出这些信号,理论上可以诱导人胚胎干细胞发育出自己的“组织者”。为验证该推测,研究人员将被特定信号分子作用过的人类胚胎干细胞嫁接到发育12小时的鸡胚胎中,成功诱导鸡胚胎形成一条细长的神经组织。
人鸡胚胎中“组织者”的诱导现象,暗示胚胎发育中有一套共用的“语言”,使不同物种间的细胞也能通过这种“语言”来影响彼此的“命运”。破解这套“语言”有助于我们了解胚胎发育全过程,那时我们就可以将人类干细胞培育成不同的组织者,引导发育出具体的组织或器官,为再生器官和再生组织治疗提供支持。
(1)文中斯佩曼的蝾螈实验:“另一种蝾螈胚胎的腹侧细胞形成脑和脊髓的雏形。”这种细胞变化的过程称为_____,新形成的细胞中遗传物质_____(填“发生”或“未发生”)变化。
(2)由文章可知,不同组织细胞的形成过程大致如下,其中①是_____,②是_____。
受精卵→①→②特定组织细胞
(3)文中所说的不同物种胚胎发育中有一套共用的“语言”,该语言指的是_____。
九年级生物资料分析题困难题
阅读科普文章,回答下列问题。
多细胞动物体具有复杂有序的结构。在早期胚胎中,细胞的形态结构相似,都具有分化成所有种类细胞与组织的能力,这些细胞被称为胚胎干细胞。随后,细胞命运的走向发生变化,发育出功能不同的各种组织。不同的组织细胞是如何形成的?研究者对此展开了探索。
1924年,德国学者斯佩曼在蝾螈的早期胚胎背部区域发现了一组独特的细胞群,将这组细胞群移植到另一种蝾螈胚胎的腹侧时,它会诱导附近的细胞形成脑和脊髓的雏形。斯佩曼据此认为,一些特定位置的细胞能影响相邻细胞,使其向一定方向分化。这种具有引导和决定胚胎发育方向的细胞群被命名为“组织者”。
“组织者”是如何影响相邻细胞的命运呢?进一步研究发现,“组织者”可以发出一种信号分子(一类可扩散的蛋白质),其它细胞接触到该信号后,就能够按照其指令,以特定的方式生长和发育,引导胚胎发育出上下、前后、头尾等结构。“组织者”这一神奇的细胞群相继在其它两栖动物、鱼类、鸟类、哺乳类中被发现,预示着这种早期胚胎活动在物种进化过程中被保留下来。
由于人体胚胎研究受到伦理的限制,研究者还没有办法找到人胚胎内的“组织者”。但是,研究者在小鼠和青蛙中发现了一系列信号分子,可以诱导“组织者”产生。研究者由此推测,如果在恰当的时候给出这些信号,理论上可以诱导人胚胎干细胞发育出自己的“组织者”。为验证该推测,研究人员将被特定信号分子作用过的人类胚胎干细胞嫁接到发育12小时的鸡胚胎中,成功诱导鸡胚胎形成一条细长的神经组织。
人鸡胚胎中“组织者”的诱导现象,暗示胚胎发育中有一套共用的“语言”,使不同物种间的细胞也能通过这种“语言”来影响彼此的“命运”。破解这套“语言”有助于我们了解胚胎发育全过程,那时我们就可以将人类干细胞培育成不同的组织者,引导发育出具体的组织或器官,为再生器官和再生组织治疗提供支持。
(1)文中斯佩曼的蝾螈实验:“另一种蝾螈胚胎的腹侧细胞形成脑和脊髓的雏形。”这种细胞变化的过程称为_____,新形成的细胞中遗传物质_____(填“发生”或“未发生”)变化。
(2)由文章可知,不同组织细胞的形成过程大致如下,其中①是_____,②是_____。
受精卵→①→②特定组织细胞
(3)文中所说的不同物种胚胎发育中有一套共用的“语言”,该语言指的是_____。
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阅读资料回答下列问题:
人类发育的起点是受精卵。受精卵发育成胚胎的过程如图所示。受精卵发育的最初几天,组成胚胎的细胞尚未成熟,它们的形态、结构、功能完全相同,其中每一个细胞都可以发育为胎儿体内所有类型的细胞。这类未成热的细胞被称为多功能干细胞, 随着胚胎的发育,多功能的干细胞进一步分裂、分化形成神经细胞、肌肉细胞、肝脏细胞等人体所有类型的细胞。这些经过分化后形成的成熟细胞,分别行使不同的功能,它们分工合作、各司其职,保证了人体的生命活动正常进行。很长一段时间里,人们普遍认为细胞分化的过程是单向、不可逆的,即分化成熟的细胞不能再回到未成熟、多功能的状态。
英国发育生物学家约翰・格登却提出假设:成热、已分化的细胞可以返回到未成熟、多功能的阶段。1962 年,他用蛙做了细胞核移植实验,实验过程及结果如图 19 所示。约翰・格登通过这个实验及其后续的一系列细胞核移植实验,证实了自己的假设。1997 年,通过“核移植”技术诞生的小羊多利,进一步证明了约输·格登的假设。人们也将通过“核移植”技术进行繁殖的过程称为“克隆”。
(1)图中,A、B、C 过程主要是通过细胞的______实现的。D、E 过程中, 细胞的形态、结构、_____发生了变化,这一过程称作细胞分化。人体的结构层次由微观到宏观依次是:细胞→组织→器官→______→个体。
(2)约翰・格登的蛙细胞核移植实验中得到的青蛙Ⅲ,更像青蛙Ⅱ,做出此判断的依据是________。
(3)约翰・格登进行的细胞核移植实验结果说明:_____。
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请阅读下面科普文章,回答问题。
柑橘类水果种类繁多,柚子、橘子、橙子、柠檬等,或大或小,或长或圆,或酸或甜。几代植物学家共同努力,从形态学、解剖学、遗传学和分子生物学等方面进行研究,终于为“柑橘家族”绘制出一份表明亲缘关系的“家谱草图”。
随着技术的进步,科学家用“全基因组测序”的方法把柑橘类水果的家谱画得更精细、更准确。柑橘类基因组含有3亿多个碱基对,是人类基因组规模的1/8。
科学家测定了30个柑橘类野生和栽培品系的全基因组,经过一年多的研究,成果于2018年2月初在《自然(Nature)》杂志上刊出。该文清晰地描述了橙子的形成过程:宽皮橘和柚经一次杂交形成酸橙,酸橙再与宽皮橘多次杂交,选育得到甜橙。甜橙果皮不像宽皮橘那样薄,也不像柚那么厚;不如宽皮橘那么好剥,也不像柚那样难剥。
考古证据显示,早在公元前2500年,我国开始种植橙子。大概在14世纪的时候,橙子被葡萄牙人带回欧洲,在地中海沿岸种植。1493年,哥伦布第二次造访新大陆时,橙子才登陆美洲大陆。然而,市场上众多甜橙都以原产美国自居,其实它们的老家并不在美洲。
这和中华猕猴桃的故事惊人的相似。1904年,英国传教士在湖北宜昌农村意外发现猕猴桃,他们剪下枝条带回国,后经英国传到新西兰。野生猕猴桃存在果实酸涩、果形偏小、硬度过大等弊病,在新西兰,人们从众多野生品种中选育出猕猴桃的优良品种,将其定名为奇异果(Kiwifruit),使其听起来更像是新西兰特产,现已将猕猴桃打造成了新西兰第一大出口创汇产业,而中华猕猴桃(Chinese gooseberry)的原名则鲜为人知。
这些实例警示国人,一定要关注并保护我国丰富的物种资源。
(1)柑橘类水果种类繁多,柚子、橘子、橙子、柠檬等,或大或小,或长或圆,或酸或甜。这些特征在生物学上被称为________。
(2)经宽皮橘和柚杂交后选育出的甜橙具有双亲的优良性状,这是因为它集中了双亲中控制优良性状的________。
(3)宽皮橘(学名:Citrus. reticulata)与柚(学名:Citrus. maxima),两者同属于柑橘________(填“科”或“属”),这种命名方法称为________法。
(4)据文中信息推断,人们选育出甜橙和奇异果的优良性状可稳定遗传,说明优良品种的变异不是环境引起的,而是________发生改变引起的。
(5)橙子和猕猴桃均为我国原产物种,但现在却被打上了异国标签,你认为应如何保护我国的物种遗传资源?________。
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下列证据中,不支持两种动物间存在亲缘关系的是
A. 鹰的翅膀的骨酪与马的前肢骨酪相似
B. 人类的胚胎和鲸的胚胎早期发育很相似
C. 黑猩猩和人的细胞色素C的氨基酸数目相同
D. 海狮和海豹的形态很相似
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生物圈中的生物体,大小相差悬殊,外部形态千姿百态,内部结构繁简不一,生活环境也纷繁复杂。生物体是怎么构成的呢?请同学们依据所学知识回答下列问题:
(1)树木挺拔坚硬,和图1中甲细胞特有的结构[______]______有关。
(2)环保小组的同学在对轻度污染的水城进行检测时发现,蒲草细胞内某种有毒物质的含量远远低于其周围污水中的含量,这是由于图1中[______]______的作用。
(3)苏轼曾说“日啖荔枝三百颗,不辞长作岭南人”。荔枝酸甜味道的物质存在于图1所示细胞的[______]______中。
(4)小小的指纹包含了人体重要的信息,目前在我国的身份证登记项目中增加了指纹信息,控制指纹信息的遗传物质储存在图1的[______]______中。
(5)现代人都“谈癌色变”,其实人体癌细胞的扩散和癌细胞分裂有关,进行细胞分裂时,细胞内变化最明显的结构是图1的[______]______。癌细胞的发生是人体免疫的______(填写下列选项的序号)的功能异常引起的。
①抵抗抗原的侵入 ②清除体内衰老、死亡和损伤细胞
③监视、识别和清除体内产生的异常细胞 ④排斥反应 ⑤过敏反应
(6)图2表示的过程为______,其结果是形成了不同的组织,图中参与构成神经系统的主要是______(填图中序号)。
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(6分)多莉绵羊的培育过程如图所示,请据图回答下列问题:
(1)培育多莉绵羊的技术称为 。
(2)图中重组细胞在体外培养过程中通过 、生长和 过程发育成早期胚胎。
(3)多莉绵羊的遗传性状与图中 绵羊最相似。
(4)丙绵羊所起的主要作用是 。
(5)产生多莉绵羊的生殖类型属于 。
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细胞是生物体结构与功能的基本单位,下列关于细胞的叙述中,你认同的是
A. 形态不同的人体细胞在结构上是相似的 B. 所有的植物细胞都有叶绿体
C. 细胞内的物质都是细胞自己制造的 D. 所有的细胞都有细胞核
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下列关于组织的叙述中,错误的是( )
A. 组织是具有一定功能的细胞群
B. 生物体内,各组织的形成是细胞分化的结果
C. 同种组织内,细胞的形态结构各不相同
D. 同种组织内的细胞,形态相似,结构相同
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请阅读下面的科普文章
被子植物是现存分布最广的植物类群,然而关于其起源的时间和地点至今仍是未解之谜,主要原因是早期的被子植物数量较少,在地层中很难保存,能找到的直接证据十分有限。
被子植物具有显著的花朵,又称为显花植物。研究者关注到现存绝大多数被子植物的花都是虫媒花,于是另辟蹊径,从研究传粉昆虫的化石入手,通过分析其形态结构,间接获得了被子植物起源的证据。
现存虻类中具有访花和取食花粉(蜜)习性的,被称作“喜花虻”。我国学者在辽宁省北票市晚侏罗纪地层中采集到了大量的虻类化石。根据它们的特征推断,其中有不少属于“喜花虻”。例如,美翅古距虻(图1)具有粗短的喙,推测其适合从花筒较短的花中吸取花蜜和花汁;另一种侏罗原网翅虻(图2)具有细长的喙,适于访问长筒形的花朵,它的身体还具有细密的毛,适于传粉。
研究者对已发掘的喜花虻化石所处的地质年代进行分析,晚侏罗纪是喜花虻类发展演化的大“爆发”时期。据此推测,被子植物可能出现于侏罗纪晚期。该项研究将被子植物起源时间从白垩纪向前至少推进了1千万年。
我国辽宁北票地区的喜花虻类的化石资源种类丰富,占世界已知喜花虻类的40%。这些化石中的喙、复眼、足、翅脉和体毛等都保存完好,清晰可见。其中有些个体具有适于取食花蜜的喙或利于携带花粉的体毛。据此推测,我国东北地区是被子植物的主要起源中心之一。
结合文章内容回答下列问题。
(1)与裸子植物相比,被子植物的种子外有果皮包被,同时还具有显著的__________(器官),这是植物进化史上的一次飞跃。
(2)研究被子植物起源的最直接、最可靠的证据是____________________。
(3)研究被子植物的起源,除了可以寻找直接证据,还可以通过研究________________的出现时间来间接求证。
(4)美翅古距虻和侏罗原网翅虻的喙不同,推测当时至少有__________种类型的显花植物存在。后来,传粉昆虫的种类和显花植物的种类逐渐增多,并且均演化出适应性的特征,从生物进化的角度分析,这是_____________的结果。
(5)辽宁北票地区发现的喜花虻种类数量十分丰富,这也提示人们,该地区
A.就是被子植物的最早起源地
B.是被子植物种类最多的地区
C.极有可能发现被子植物化石
D.其他喜花昆虫生存数量极少
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阅读下列科普短文。
人类都是由受精卵发育而来,在受孕之后的最初几天,组成胚胎的都是未成熟的细胞。这些细胞每一个都可以发育为成熟有机体中所有细胞类型的细胞。这种未成熟的细胞被称为多功能的干细胞或诱导多功能干细胞。随着胚胎的发育,多功能干细胞进一步形成神经细胞、肌肉细胞、肝脏细胞以及其他所有种类的细胞,这些细胞经过分化后,开始在人体内承担起特殊的机能。很长的一段时间里,人们普遍认为这一过程是单向的、不可逆的。成熟之后的细胞是不可能再回到未成熟、多能性的状态。
图1
但荣获2012年诺贝尔生理学或医学奖的英国发育生物学家约翰格登却提出了自己的看法,他假设:这些细胞的基因组仍然包含着驱动它发育成机体所有不同类型的细胞所需的信息。在1962年,在一项经典实验中,他将一个青蛙卵细胞的细胞核替换为成熟肠细胞的细胞核。这个改变了的卵细胞发育成为了一只正常的蝌蚪。这一实验具有划时代的意义,首次证实了已分化的细胞可通过核移植技术将其重新转化为具有多能性的细胞。
起初,这一里程碑式的发现遭到了许多人的怀疑,不少科学家认为这完全不可能。但在重复实验的验证下,该结果最终被接受并引发了密集的研究。随着技术手段的发展,最终出现了哺乳动物的克隆,也使约翰格登成为细胞核移植与克隆方面的先驱。他的研究告诉人们,一个成熟、已分化细胞的细胞核可以返回到未成熟、多能性的阶段,这为此后诱导多功能干细胞的研究埋下了伏笔。
图2
请回答问题:
(1)图1中A→B、B→C、C→D的过程是细胞的________,在此过程中,首先是________发生一系列的变化,由一个分成等同的两个;随后________也发生一定的变化,由一份分成大体相等的两份,最终每份中都含有一个__________。
(2)D→E的过程是细胞的________,在此过程中细胞的形态、结构、功能发生了变化,但是细胞核内的__________没有发生变化。
(3)约翰格登的研究说明,一个成熟、已分化细胞的细胞核可以返回到________________的阶段。
(4)改变了的卵细胞发育成为一只正常蝌蚪的过程中,要经过细胞分裂和分化形成生物体的各种________,最终形成器官、系统构成生物体。
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