请根据给出的材料回答下列相关问题。
Ⅰ.美国加州的科学家使用了进行试管受精的年轻女性捐献的卵子,以及2名志愿者的皮肤成纤维细胞,成功克隆出了5个人体胚胎,进而可以开发出有研究价值的干细胞。请回答:
(1)上述过程中主要应用到的动物细胞工程技术有 。
(2)在使用合成培养基进行胚胎干细胞培养时,通常需要加入 等天然成分。在细胞培养时,要保证被培养的细胞处于一定的气体环境,所需要的气体主要有 ,如果将此细胞用于检测有毒物质是否引起了细胞基因突变,可用 技术检测是否发生突变。
(3)科学家欲进行胚胎分割移植,选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,将其移入盛有操作液的培养皿中,然后用分割针进行分割,注意必须对后者的 做到均等分割。
(4)胚胎移植是否成功,与供体和受体的生理状况有关。大量的研究已经证明,为胚胎在受体内的存活提供了可能的生理基础是 。
Ⅱ.下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程,请据图作答。
(5)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有___________。
(6)上述技术用于白血病人的骨髓移植,且图中患者是A型血(IAi),提供卵细胞的女性是AB型血(IAIB)的,则骨髓移植成功后患者的血型是_________型。
(7)为何要将患者的体细胞的核植入去核的卵细胞,而不直接用体细胞进行细胞培养? 。
图示利用奶牛乳汁生产血清白蛋白的过程,分析错误的是
A.①经胰蛋白酶处理可得到③ |
B.图中涉及基因工程、动物体细胞核移植等技术 |
C.常用PCR技术扩增② |
D.能实现②进入③的常用方法是基因枪法 |
(15分)下图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程,请据图回答下列问题。
(1)一般用 激素对供体母牛做超数排卵处理。
(2)克隆动物培育过程与图示繁殖过程相比,克隆动物特有的技术手段是 技术,这两种动物繁殖的方式相比,实质性的区别为前者是 。
(3)如果培育转基因荷斯坦奶牛,可采用 技术将药用蛋白基因导人到受精卵中,在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时,常采用的方法是 ,根据是否显示出杂交带进行鉴定。
(4)纯种荷斯坦奶牛的胚胎能在受体黄牛的子宫内存活并正常发育的生理原因是
(5)哺乳动物的早期胚胎发育中, 发育成胎儿的各种组织,滋养层发育成胎儿的胎膜和胎盘。胚胎分割是将发育良好、形态正常的 移入盛有操作液的培养皿中,然后用分割针或者分割刀进行分割。
(15分)请回答下列有关胚胎工程和生态工程的相关问题:
(1)雌性排卵时,减数第一次分裂尚未完成,此时卵子处于 卵母细胞阶段。当该细胞发育至减数第二次分裂 期时,才具备受精能力。若在卵细胞膜和透明带之间看到两个极体,则表明 过程已发生。
(2)若某对夫妇结婚后发现妻子双侧输卵管堵塞,无奈需进行试管婴儿技术,该技术包括____________和____________。
(3)2015年3月,柴静的纪录片《穹顶之下》引发全国人民对雾霾的关注和讨论,而山西作为产煤大省,生态环境破坏严重,请问矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于____________,具体措施有_________________,(举例说明,任答两种)利用了的生态工程原理是_________________。
请回答下列有关胚胎工程和基因工程方面的问题:
(1)目前,科学家通过细胞核移植实验,培育出多种哺乳动物新类型。在哺乳动物的核移植实验中,一般通过 (物理方法)将受体细胞激活,使其进行细胞分裂并发育,当胚胎发育到 阶段时,将胚胎植入另一雌性(代孕)动物体内。
(2)在“试管牛”的培育过程中,要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行 处理。另外,培养的卵母细胞需要发育至 ___ ,该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和第一极体。
(3)利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于利用胚胎细胞进行核移植的原因是 。
(4)若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素,则所构建的基因表达载体必须包括:某种牛乳腺分泌蛋白基因的启动子、 ______ 、终止子、标记基因和复制原点等。目前常用的措施是将该基因表达载体导入牛的 ____ (填“受精卵”或“乳腺细胞”),导入方法是 ____ 。
2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白(GFP)方面作出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白(GFP)能在蓝光或紫外光下发出荧光,这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况,帮助推断蛋白质的功能。GFP基因可作为目的基因用于培育绿色荧光小鼠,下图表示培育绿色荧光小鼠的基本流程:
请根据上述材料回答下列问题:
(1)图中过程②常用的方法是 ;过程③利用的生物技术是 ;在进行过程④前,利用 技术可以获得数目更多且基因型相同的绿色荧光小鼠。
(2)用于培育绿色荧光小鼠的基因表达载体的组成必须有启动子、 、 、 等部分。
(3)cDNA属于 基因文库,其构建方法是:用某种生物发育的某个时期的mRNA通过 产生cDNA片段,与 连接后储存在一个受体菌群中。
(4)PCR是一项利用DNA复制的原理在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。其基本过程是:加热至90~95℃使 →冷却至55~60℃使 结合到互补DNA链→加热至70~75℃使 从引物起始进行互补链的合成,如此反复进行。
人红细胞生成素(htPA)是一种重要的蛋白质,它可以治疗贫血症,可通过转基因技术大量生产。下图是通过转基因羊生产红细胞生成素的过程。请据图回答:
(1)若需在短时间内获得较多的红细胞生成素基因,通常采用 技术。将该基因导入受精卵常用的方法是 。
(2)红细胞生成素基因与质粒用 限制性核酸内切酶切割后,通过DNA连接酶连接,构建基因表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞的DNA,可采用 技术。
(3)为获取更多的卵(母)细胞,要对供体母羊注射促性腺激素,使其 。采集的精子需要经过 处理,才具备受精能力。
(4)为了获得多个相同的转基因母羊,常采用 的方法,该方法操作的最佳时期是胚胎发育的 期。
下图I、图II分别表示两项胚胎工程技术应用图解,请据图回答下列问题:
(1)图I中,细胞E的形成利用了___________技术。图I与图II共同用到的生物工程技术有______________、___________________。
(2)图II中,首先要用孕激素对C羊和代孕羊H进行______________处理,然后用促性腺激素处理C羊获得大量卵子,选择处于______________期的卵母细胞与获能精子在体外完成受精得到受精卵F。
(3)图II中,过程d的操作,在相应酶处理后一般选用_____作为外源基因的载体,通过________法导入受精卵F中。外源基因是否导入受精卵并稳定遗传,可以采用_________方法对b过程产生的细胞进行检测。
(4)细胞E和F一般在体外培养到________________期即可移植到代孕母体子宫内。小羊X和小羊Y比较,小羊Y的显著特点是___________________。
云南农业大学研究人员培育出10头猪蹄发荧光的转基因猪。主要研究过程是:①将瘦素基因与绿色荧光蛋白基因导入猪胎儿成纤维细胞;②将转基因的成纤维细胞核移植到去核的猪卵母细胞,并培育形成早期胚胎;③将胚胎移植到代孕母猪体内,最终获得转基因猪。在这一过程中不必进行的是( )
A.将瘦素基因与绿色荧光蛋白基因拼接,并构建基因表达载体 |
B.培养并筛选处于减数第二次分裂中期的猪次级卵母细胞 |
C.筛选出转基因猪胎儿成纤维细胞和转基因克隆胚胎 |
D.给代孕母猪注射环孢霉素A阻止T细胞增殖,以利于代孕母猪接受胚胎 |
如图是利用奶牛乳汁生产人血清白蛋白的图解,根据下图回答:
(1)在形成图中③的过程中,我们称②为____________,获取②的途径主要有
____________________________________________________________。
(2)人血清白蛋白的生产说明该工程突破了自然界物种之间的______________,在基因表达载体中,人的血清白蛋白基因前端必须要有__________________。
(3)对①处理后的分散细胞进行培养,通常要在培养液中添加一定量的_______,此外应定期
,以便保证被培养的细胞处于__________的环境中。
请回答胚胎工程和基因工程方面的问题:
(1)应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、 _____________ 、_______________以及在母体中发育和产出等过程。
(2)在“试管牛”的培育过程中,要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行 ________________处理。培养的卵母细胞需要发育至_________________,该时期在显微镜下可观察到__________________和第一极体。
(3)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞,采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞,常使用的激素是 。受精过程通常在_____________________溶液中进行。
(4)利用基因工程可以获得转基因牛,从而改良奶牛的某些性状。基因工程的四个基本操作步骤是 、基因表达载体的构建、 和 。若要获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素,则所构建的基因表达载体必须包括:某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、_____________、_______________、_________________和复制原点等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是_____________________,为获得能大量产生人干扰素的转基因牛,该基因表达载体应导入的受体细胞是__________________(受精卵、乳腺细胞)。
牛胚胎移植的基本程序如下图,请据图回答下面的问题。
(1)图中a、b、c过程分别是指__________、__________、__________。
(2)供体母牛的主要职能是______________________;受体母牛必须具备______________________。
(3)为了提高牛胚胎的利用率,常采取的方法是______________;处理的时期是__________;理由是__________。
(4)从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞,称为ES或EK细胞。这类细胞的形态特征有____________________。
(5)你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪些?
__________________________________________________________________________。