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。
《科 学》杂志8月9日刊登了北大生科院教授邓宏魁研究团队的研究成果——使用4个小分子化合物的组合,把成年鼠表皮细胞逆转为“全能干细胞”。它为未来应用再生医学治疗重大疾病带来了新的可能。但是这种诱导是否会引发肿瘤或其它安全性问题还没有解决,机理也还没有研究清楚。
(1)小分子化合物如果是4种氨基酸,可以 为模板在 上合成多肽。
(2)该研究中4个小分子化合物如果均为核糖核苷酸,其中腺嘌呤核糖核苷酸可作为合成直接能源物质 的原料;若采用32P对尿嘧啶核糖核苷酸进行标记,可检测到放射性的具膜细胞器为 ;观察该细胞器可以使用 ____ __染色。
(3)癌细胞的特征包括 。
A.细胞膜上的糖蛋白减少 | B.甲胎蛋白减少 |
C.无限增殖 | D.线粒体活动旺盛 |
(4)表皮细胞逆转为全能细胞相当于植物组织培养的 步骤。
(5)下图细胞是经HAT培养基筛选出的能产生单克隆抗体m的杂交瘤细胞,标出的三个基因中处于可表达状态的是 。
下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程,请据图作答。
(1)上图A、B过程用到的生物技术分别是 ,甲称作 。
(2)乙是具有 和 的胚胎干细胞。
(3)相同的胚胎干细胞,通过C过程“克隆”的结果各种各样,如有的是胰岛细胞,有的是血细胞,有的是心肌细胞,究其本质原因是 的结果。上述“克隆”过程是胚胎干细胞 和的结果。
(4)按上述方法克隆的器官在移植方面的主要优点是 。
下图是单克隆抗体制备流程阶段示意图。请根据示意图回答下列问题。
(1)单克隆抗体技术是____________________技术中最重要的用途。将特定的抗原注入小鼠体内,其目的是使小鼠产生__________细胞。
(2)单克隆抗体的化学本质是__________;合成与分泌单克隆抗体涉及到的细胞器是__________、__________、__________、__________。
(3)骨髓瘤细胞与某些淋巴细胞混合在一起,细胞融合完成后,在培养基中有_____种两两融合的细胞,融合的原理是__________,融合的方法除了电激外,还可以用化学诱导剂__________或灭活的___________。
(4)从图中可以看出,单克隆抗体制备经过了_____次筛选,第一次筛选得到的细胞是___________,该细胞的特点是既能在体外_____,又能分泌_____抗体。
如图是利用生物学技术制备单克隆抗体的两条途径模式简图。请据图回答相关问题。
(1)经过程①依据的原理是________、_________,通常用_________诱导融合;过程②至少需要______次筛选才能得到X细胞。
(2)过程④所用的酶为__________。过程⑥常用___________处理大肠杆菌。
(3)结构甲为____________,结构甲组成的基本原件必须包括启动子、终止子、复制原点、__________及_____________等。
(4)利用上述技术也可以生产干扰素(糖蛋白),但是用大肠杆菌只能生产无糖干扰素,原因是__________。
【生物--选修3现代生物科技专题】人类在预防与诊疗传染性疾病过程中,经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒,该病毒表面的A蛋白为主要抗原,且疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图:
(1)过程①代表的过程是 ,过程⑦的实验技术名称是 。
(2)过程③构建出的表达载体必须要含有 、 、 和目的基因等结构。
(3)过程⑥发生的生理过程是 。
(4)生产药物时可用大肠杆菌做受体细胞,那么④应采用 处理,使受体细胞处于 ,从而将表达载体导入受体细胞;药物生产也可用乳腺生物反应器,那么④则应采用 的方法,从而将表达载体导入受体细胞。
(5)对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用图中基因工程生产的 作疫苗。
(6)实际应用时需要A蛋白具有较好的稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时,首先必须了解该蛋白的 ,最终通过改变 ,再通过基因工程得到新的植酸酶。
[生物——选修3:现代生物科技专题]下图是有关细胞融合实验的示意图,请根据不同的实验操作回答问题:
(1)如果甲、乙细胞是叶肉细胞,那么在融合之前,应选用 ,将细胞壁去掉。在融合过程中,通过化学诱导方法所用的试是 。
(2)如果该图表示的是单克隆抗体制备过程的某程序,融合成的丙细胞经免疫分析,可筛选出具特定功能的杂交瘤细胞。杂交瘤细胞不仅可以 而且能够产生 ,从而在医学诊断中,得到广泛重视和应用。
(3)假如番茄甲细胞的基因型是AABB,马铃薯乙细胞的基因型是CCccDDDD,则融合形成的丙细胞中正常情况下含有 个染色体组。
(4)如甲细胞为甲牛的供核细胞,乙细胞为乙牛的去核卵细胞,两种细胞融合成丙细胞后,再培育出一头小牛,则该小牛的大多数性状与 牛相似。
【生物--选修3现代生物科技专题】人类在预防与诊疗传染性疾病过程中,经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒,该病毒表面的A蛋白为主要抗原,且疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图:
(1)过程①代表的过程是 ,过程⑦的实验技术名称是 。
(2)过程③构建出的表达载体必须要含有 、 、 和目的基因等结构。
(3)过程⑥发生的生理过程是 。
(4)生产药物时可用大肠杆菌做受体细胞,那么④应采用 处理,使受体细胞处于 ,从而将表达载体导入受体细胞;药物生产也可用乳腺生物反应器,那么④则应采用 的方法,从而将表达载体导入受体细胞。
(5)对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用图中基因工程生产的 作疫苗。
(6)实际应用时需要A蛋白具有较好的稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时,首先必须了解该蛋白的 ,最终通过改变 ,再通过基因工程得到新的植酸酶。
【生物——选修3:现代生物科技专题】2015年2月3日,英国议会下院通过一项历史性法案,允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。
据图回答下列问题:
(1)由于女性的自然周期产生的卵子太少,捐献者在取卵前通常需要注射___________激素,促使一次有更多的卵泡发育。
(2)重组细胞需培养到MⅡ中期的原因是该时期的卵母细胞才具备____________,重组细胞体外培养所需的气体主要是O2和CO2,CO2的主要作用是____________。
(3)从受精卵到三亲婴儿的培育还需要______________和______________等技术。
(4)三亲婴儿的培育技术________(填“能”或“不能”)避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代,而___________(填“能”或“不能”)避免母亲的红绿色盲基因传递给后代。三亲婴儿的染色体______(填比例)来自母亲提供的细胞核。
(5)设计试管婴儿技术与为解决不孕夫妇的生育问题而出现的试管婴儿技术主要区别是植入前对胚胎进行______________。
人类在预防与诊疗传染性疾病的过程中,经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒,该病毒表面的A蛋白为主要抗原,疫苗生产和抗体制备的部分流程如下图:
(1)过程①代表的是____________。
(2)过程③构建A基因重组载体时,必须使用限制性核酸内切酶和____________两种工具酶。由过程③构建A基因重组载体,其组成除了目的基因外,还必须有启动子、终止子、_________以及复制原点等。
(3)过程④要检测A基因是否进入受体细胞,常用的方法是________________法;要检测A基因在受体细胞内是否翻译出蛋白质,需用________________法。
(4)与血清抗体相比,单克隆抗体突出的优点是______________,并能大量制备。
(5)单克隆抗体的制备过程中,运用了动物细胞工程中的_____________和____________两大技术。
(6)单克隆抗体的制备过程中,两次筛选的目的不同,其中第二次筛选的目的是筛选出______。筛选时所用的培养基是特定的_______________培养基。
(7)举例说出基因工程培育转基因植物的过程中,微生物能起到的重要作用有 、 。
【生物----选修3:现代生物科技专题】如图所示为动物细胞培养的基本过程示意图。
请回答:
(1)容器A 中放里的一般是幼龄动物的器官或组织,原因是其细胞____________,易于培养.培养时先要剪碎,然后用____________分散细胞,制成B 瓶中的细胞悬液。将细胞悬液转入C 瓶中进行的初次培养称为____________。
(2)细胞正常培养了一段时间后,发现细胞绝大部分死亡,只有极少数细胞存活,这是因为存活的细胞发生了____________,可无限增殖,目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为____________代以内,以保持细胞正常的____________核型。
(3)C、D 瓶中的培养液为保证无菌、无毒的环境,需要添加一定量的 。培养过程中还需要提供O2和CO2 等气体环境,CO2的作用主要是____________。
(4)动物细胞体外培养时,通常要在培养基中补充一定浓度的某些物质,下图是血清对正常细胞和癌细胞培养影响的实验结果,据图可知,培养____________细胞一定需要添加血清。
【选修3现代生物科技】下图为利用生物技术生产单克隆抗体和经体外受精培育优质奶牛的过程.请回答下列问题:
(1)在Ⅰ图制备单克隆抗体的过程,包括__________和动物细胞培养两个过程,在进行动物细胞培养时,首先要将动物组织剪碎,然后用___________处理,以使其分散成单个细胞,制备成细胞悬液.
(2)A细胞的特点是__________,经选择性培养的杂交瘤细胞,还需进行_________和抗体检测,经多次筛选就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞,进行体内或体外培养.
(3)单克隆抗体与常规抗体相比,具有___________的特点.
(4)Ⅱ过程优质奶牛的培育过程需要进行胚胎移植,移植后的胚胎能在受体子宫中存活,其生理基础是_________.
(5)若要同时获得多头与此优质奶牛相同的小牛,可对Ⅱ中囊胚进行__________,操作过程需要特别注意的问题是:_________.否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育.
【生物——选修3现代生物科技专题】
红豆杉,又名紫杉,可从其树皮中分离出高抗癌活性的紫杉醇。下面是某同学设计的有关紫杉醇抗肿瘤实验的研究流程,请分析并回答:
(1)酶X是____________________酶,其主要作用是_________________。
(2)物质Y是___________________,乙组起______________________作用。
(3)为清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,应采取的措施是____________________。
(4)实验结果:若甲组______________________,说明紫杉醇有抗肿瘤作用。
(5)为了解决紫杉醇的药源问题,理论上可用_________________技术把离体的红豆杉细胞经过_____________培养成愈伤组织,从中提取紫杉醇,进行加工生产。
如图所示为植株繁殖的四种人工方式示意图,请据图回答:
(1)图中单倍体植株通常的获取方式是________。若图中单倍体细胞含2个染色体组,A有4个染色体组,则③过程所用化学试剂的作用是________________________________。
(2)若想在C过程中获得突变体,进而培育成新品种植株,应用物理诱变或化学诱变的方法处理________。若要获得水稻的“人工种子”,则应选用图中的________结构,该结构与正常受精卵形成的________有类似的结构和发育过程。
(3)若D为胡萝卜-羊角芹,②过程最常用的诱导剂是_____________ ,融合依据的原理是______________。在融合细胞的培养过程中,培养基的成分通常包括琼脂、无机营养、有机营养和______________等。
以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,a-h为操作过程,请据图回答有关问题
(1)图中c的操作名称是___________,d、f的操作名称是___________。
(2)图中用到的激素是_____________,其目的是获得更多的卵母细胞,其受精后发育可得到早期胚胎;图中早期胚胎属于胚胎发育的__________期,其中胚胎干细胞来源于_______(填数字标号)。
(3)过程h常用的方法是_____________。采用______________技术来检测转基因牛D的DNA上是否插入了目的基因。
(4)图中牛A、B的性别_____________(填“相同”、“不相同”、“不一定相同”)