基因工程和植物细胞工程技术在科研和生产实践中有广泛应用,请据图回答:
(1)图中③④过程是利用了植物的 技术,其原理是 ,该过程须在无菌条件下进行,培养基中除加入营养物质外,还需添加________等物质,作用是_________。
(2)若要获取转基因植物人工种子,需培养到________阶段,再进行人工种皮的包裹;如用植物细胞实现目的基因所表达的蛋白质类药物的工厂化生产,培养到_______阶段即可。
(3)目前可采用茎尖组织培养技术来进行作物脱毒,原因是 。
克隆羊的成功轰动世界,它不仅奠定了疾病克隆性治疗的基础又解决了器官移植中供体不足的问题,同时也给人类带来了一些过去尚未遇到的问题。下图为人类对克隆羊技术的拓展图和应用。请据图回答问题。


(1)图中所涉及的现代生物技术有________、__________和________________等。
(2)图中婴儿长大后,外貌、性别和其他特征与原型男人相同,这说明________具有全能性。
(3)使用培养基进行胚胎干细胞培养时,通常要加入____________等天然成分,除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中,还需要保证细胞生活所需的________;早期胚胎发育在________阶段以前的细胞是全能细胞。
(4)图中从“内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中,必须用________处理内细胞团,使之分散成单个细胞。干细胞形成组织、器官必须要进行________和________。
【生物——选修3:现代生物科技专题】
下图可表示细胞工程技术的过程。
请据图回答:
(1)若A、B为经 酶去除了细胞壁的结构,则A、B到结构C的过程体现了细胞膜的 ,
形成的D细胞还要应用 技术培养成杂种植株。
(2)若A细胞为骨髓瘤细胞,B是能产生抗体的B淋巴细胞,在A、B到C的过程中形成的C有________种(仅限于两个细胞的融合),用来培养的D细胞应为 _细胞,需要在特定的 (填“固体”或“液体”)培养基中筛选出这种细胞。
(3)在上述单克隆抗体制备过程中,还应用了细胞工程的 技术和 技术。
自然条件下,哺乳动物不发生孤雌生殖。科研人员把猪卵母细胞进行孤雌激活处理,使其发育成胚胎,移植到代孕母猪体内,获得成活的孤雌生殖克隆猪。请据图回答:
(1)图中获得孤雌生殖克隆猪的技术流程是 (填序号);孤雌激活处理其实质是要激活卵母细胞
_,.使其发育成早期胚胎,得到克隆猪。
(2)获得核移植克隆猪的技术流程中的③和④分别代表 技术和 技术。培养图示重组细胞所用的培养基中通常还需要加入适量的 等天然成分。
(3)受体对移入的外来胚胎基本上不发生.反应,这为胚胎在受体内存活捉供可能。
(4)通过反转录得到多种cDNA与基因组DNA相比,cDNA中 (有/无)启动子, (有,无)内含子。
【生物——选修3:现代生物技术专题】
Ⅰ.从世界上第一位“试管婴儿”诞生,至今全球试管婴儿数量已达到400万。从克隆羊“多利”诞生,至今已成功克隆了多种动物。请分析回答试管婴儿与克隆技术的有关问题:
(1)培育试管婴儿时,可通过给母体注射 增加排卵数量,从父亲体内获得的精子需要进行 处理,才能完成受精作用。
(2)克隆动物时,将甲个体的细胞核移入乙个体去核的卵母细胞中,由重组细胞培育成个体丙,则个体丙的基因来源于_________________。
(3)克隆动物的生殖方式属于___________。
Ⅱ.在某水域的生态治理中相继引种了浮水植物、沉水植物共计10余种,一段时间后在围隔区内已经形成了以沉水植物为优势的水生植物群体,结果试验区总氮量仅为试验区外的五分之一,有效地改善了水质。
(1)此项生态工程依据的生态学原理除了协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理外,还包括 和 。
(2)生态工程的调控机制是 ,主要利用的能源是 。
现有甲、乙两个番茄品种(染色体数2n=24),其基因型分别为AAbb和aaBB,这两对基因位于非同源染色体上,且在光照强度大于500勒克斯时,都不能生长,这是由于它们中的一对隐性纯合基因(aa或bb)作用的结果。取甲乙两品种的花粉分别培养成植株,将它们的叶肉细胞制成原生质体,并将两者相混,使之融合,诱导产生细胞团。然后,放到大于500勒克斯光照下培养,结果有的细胞团不能分化,有的能分化发育成植株。请回答下列问题:
(1)甲、乙两番茄品种花粉经过花药离体培养技术而成的植株是 倍体。
(2)将叶肉细胞制成原生质体时,使用____________破除细胞壁。
(3)在细胞融合技术中,常用的化学试剂是________。融合后形成 的细胞类型有______种(这里仅考虑2个原生质体的相互融合)。
(4) 细胞融合成功的标志是_____________。
(5)细胞融合后诱导产生的细胞团叫_____________。
(6)在大于500勒克斯光照下培养,能分化的细胞团的基因型是_______(这里只考虑2个原生质体的相互融合)。由该细胞团分化发育成的植株,其染色体数是___________。
“白菜—甘蓝”是科学家用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种,它具有生长期短、耐热性强和易储存等优点。如图是“白菜—甘蓝”培育过程示意图,请完成下列问题:
(1)培育成白菜—甘蓝植株,采用的技术手段是________。该过程应用的原理是 。
(2)要制备“白菜—甘蓝”的人工种子,要在d步骤选取具有生根、发芽能力的________结构,包裹上人工种皮即可。
(3)在d过程培养中,培养基的成分通常包括水、___ ___、有机营养和_______等,同时,在培养过程中,除必要的温度、光照和氧气等外界条件外,成功的另一个关键是操作过程中必须保证____________。
(4)在a过程中诱导原生质体融合最常用的诱导剂是____________。
(5)要获得图中白菜和甘蓝的原生质体,首先需要分别除去白菜和甘蓝细胞的细胞壁。用以下材料和用具:紫色洋葱鳞片叶、适宜浓度的蔗糖溶液、纤维素酶和果胶酶、蒸馏水、镊子、显微镜、载玻片等,可除去细胞壁。在实验过程中要选取适宜浓度的蔗糖溶液而不用蒸馏水的理由是_____________。
(6)采用特异性引物对另两种植物花椰菜和黑芥基因组DNA 进行PCR 扩增,得到两亲本的差异性条带,可用于杂种及纯种植株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再生植株1—4 进行PCR 扩增的结果。据图判断,再生植株1—4 中后代性状不分离的是 。
不同的生物材料均可能用来研究细胞的增殖。取菊花茎中中轴、侧枝、髓等部位的分生组织,测定其细胞周期的部分时间,见表。(单位:h)请回答下列问题
(1)表中侧枝分生区细胞的细胞周期的分裂期时间为_____________h。
(2)从表中看出,同种生物内的细胞周期的长短主要取决于_____________期;DNA的复制是在S期完成的,则G1期发生的变化最可能是_________________。
(3)大蒜素是从大蒜中分离出的化合物,能抑制癌细胞增多。为研究其抑制作用的具体机理,研究者提出了相应的实验思路。
①实验分组
A组:动物细胞培养液+癌细胞+1mL大蒜素+1mL生理盐水
B组:动物细胞培养液+癌细胞+1mL DNA复制抑制剂+1mL生理盐水
C组:动物细胞培养液+癌细胞+1mL大蒜素+1mL DNA复制抑制剂
D组:动物细胞培养液+癌细胞+_____?________
②每组设置若干个重复样品,在适宜条件下培养
③定期取样,检测结果;数据分析,得出结论 根据上述思路,回答下列问题:
①D组横线上“?”处应加的试剂是___________,设置D组的目的是____________。
②实验中的自变量是________。
2012年诺贝尔生理学或医学奖授予约翰·伯特兰·戈登和山中伸弥,以表彰他们在“体细胞重编程技术”领域做出的革命性贡献。请回答下列问题:
(1)1962年约翰·伯特兰·戈登通过实验把蝌蚪肠上皮细胞的细胞核移植进入去核的卵细胞中,成功培育出“克隆青蛙”。此实验说明已分化的动物体细胞的___________具有全能性。更多的实验证明,到目前还不能用类似___________技术(克隆植物的方法)获得克隆动物。
(2)所谓“体细胞重编程技术”是将高度分化的体细胞重新诱导回早期干细胞状态,即获得诱导多能干(iPS)细胞。山中伸弥于2006年把4个关键基因通过逆转录病毒转入小鼠的成纤维细胞,使其转变成iPS细胞。在该技术中,逆转录病毒是这4个关键基因的___________,在其协助下4个基因进入成纤维细胞,并整合到染色体的_________上。
(3)培养iPS细胞时,培养液需要特别加入的天然成分是_________,同时iPS细胞需置于_________培养箱中培养。
(4)iPS细胞可诱导分化成各种细胞类型以应用于临床研究。现用胰高血糖素基因片段做探针,对iPS细胞分化成的甲、乙、丙细胞进行检测,结果如下表:
| 用探针检测细胞的DNA |
用探针检测细胞的RNA |
||||||
| iPS细胞 |
甲细胞 |
乙细胞 |
丙细胞 |
iPS细胞 |
甲细胞 |
乙细胞 |
丙细胞 |
| + |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
+ |
- |
注:“+”表示能检测到,“-”表示不能检测到
得到此检测结果采用的是________技术;结果表明iPS细胞通过___________定向分化为乙细胞。
下图为植物体细胞杂交过程示意图。据图回答:
(1)步骤①是___________,最常用的方法是___________。若将得到的细胞置于30%的蔗糖溶液中,则会发生的现象是_____________。
(2)植物体细胞杂交的理论基础是____________,从理论上讲,杂种植株是否可育_______。若运用传统有性杂交方法不能得到该杂种植株的原因是_____________。
(3)利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种过程中,遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律?______________为什么?____________。
图1表示将人成纤维细胞与小鼠细胞进行融合,获得部分杂种细胞的过程(注:杂种细胞中人类的染色体会随机丢失,各种杂种细胞保留人类染色体的种类和数量是不同的)。表1表示几种杂种细胞中基因的存在与人体染色体间的关系。请回答下列问题:
表1 几种杂种细胞中基因的存在与人体染色体间的关系
| 杂种细胞系 |
||||||
| A |
B |
C |
D |
E |
||
| 人体基因 |
1 |
﹢ |
﹣ |
﹣ |
﹢ |
﹣ |
| 2 |
﹣ |
﹢ |
﹣ |
﹢ |
﹣ |
|
| 3 |
﹢ |
﹣ |
﹣ |
﹢ |
﹣ |
|
| 人体染色体 |
1 |
﹣ |
﹢ |
﹣ |
﹢ |
﹣ |
| 2 |
﹢ |
﹣ |
﹣ |
﹢ |
﹣ |
|
| 3 |
﹣ |
﹣ |
﹣ |
﹢ |
﹢ |
注:“﹢”表示有,“﹣”表示无
(1)图1中诱导动物细胞融合常用的诱导因素有 (至少写出两种),再用特定的 培养基进行筛选,得到杂种细胞。
(2)培养杂种细胞时,根据细胞所需营养物质的种类和数量严格配制培养基,此外经常会在培养基中加入 。培养过程细胞需置于含CO2的混合气体的培养箱中培养,CO2的主要作用是 。
(3)假如每种杂种细胞只保留了人的1条染色体,从染色体组成的角度考虑,杂种细胞可能有 种。
(4)据表1 推测,第2染色体上有第 基因,可进一步证明萨顿的假说即基因在染色体上是正确的。
目前,精子载体法逐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物方法之一,该方法以精子作为外源基因的载体,使精子携带外源基因进入卵细胞受精。下图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。请据图回答:
(1)获取外源基因用到的工具酶是 ,为了提高实验成功率,通常利用 技术获得大量标记的外源基因。
(2)外源基因能够整合到精子的 上是提高转化率的关键,因为受精时只有精子的 才能进入卵细胞中。
(3)过程②采用的是 技术,该过程中应对已经导入外源基因的精子进行 处理。
(4)过程③需要在 (请写出4点)等条件下进行。由于人们对动物细胞所需营养物质还没有完全搞清楚,因此在培养细胞时需在培养基中加入 。
科学家用植物体细胞杂交方法,将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合,成功地培育出了“番茄-马铃薯”杂种植株,如下图,其中①~⑤表示过程,英文字母表示细胞、组织或植株。据图回答下列问题:
(1)实现过程②的技术是 。如果将已除去细胞壁的植物细胞放入等渗溶液中,细胞是何形状? 。
(2)在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中,依据的原理是______________________,其中过程④相当于______________过程,⑤涉及的分裂方式为______________。若利用此技术生产治疗癌症的抗癌药物——紫杉醇,培养将进行到__________ (填图中字母)。
(3)若番茄细胞含m条染色体,马铃薯细胞含n条染色体,则“番茄-马铃薯”细胞内含________条染色体;若杂种细胞培育成为“番茄—马铃薯”植株为四倍体,则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于________倍体植株。
通过细胞工程技术,利用甲、乙两种植物的各自优势(甲耐盐、乙高产),培育高产耐盐的杂种植株。请完善下列实验流程并回答问题:
(1)A是_________酶,B是_________,D是具有_________优良性状的幼芽。D长成的幼苗需要选择的原因是____________。
(2)由C形成植株的过程利用了_________技术,形成愈伤组织需要经过_________过程,愈伤组织形成D需要经过_________过程。
(3)植物体细胞融合成功的标志是___________。