哺乳动物的下列四种生理活动发生的顺序是( )
①透明带反应 ②透明带破裂 ③顶体反应 ④卵黄膜封闭
A.①②③④ | B.③①④② | C.④③②① | D.①③②④ |
人的血清白蛋白(HAS)在临床上需求量很大,通常从血液中提取。但由于艾滋病病毒等的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重。如果应用现代生物科学技术,将人的血清白蛋白基因导入奶牛细胞中,那么利用牛的乳汁生产血清白蛋白就会安全、高效地满足人类需求。下图是利用牛奶乳汁生产人类血清白蛋白的图解,根据下图回答:
(1)以上过程涉及到的现代生物技术中,属于细胞工程的有____________。
(2)在基因工程中,我们称①为目的基因,请你举出获取目的基因的主要方法:____
_________(至少答两种)。在①进入③之前要构建基因表达载体,这是基因工程的核心,除目的基因外,基因表达载体还必须含有___________,将①导入③的常用方法是___________。
(3)图中②一般经过__________处理可以得到③,从③到④的过程中一般利用未受精的卵母细胞去核后作为受体细胞,对卵母细胞的去核处理一般选择在_________时期进行。
(4)将⑤送入⑦的最佳时期是__________。
(5)在胚胎发育过程中,囊胚进一步扩大,会导致______破裂,胚胎从中伸展出来,
这一过程叫做______。
[现代生物科技]
长期以来优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈,近几年发展起来的细胞工程技术和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。下面是科学家快速繁殖良种奶牛的两种方法,请据图回答:
(1)克隆牛G的培育过程与试管牛E的培育过程相比特有的技术手段是 技术,这两种繁殖动物的方式相比,实质性的区别为前者是 ,后者是 。
(2)进行胚胎工程操作时,首先对供、受体母牛进行选择,并用激素进行 处理。一般还需用 激素对供体母牛做超数排卵处理。
(3)受精卵体外培养所需的培养液成分一般比较复杂,除一些无机盐和有机盐类外,还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及 等物质。
(4)科学家将外源基因插入上图的受精卵中,常用的方法是 。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 技术,根据是否显示出杂交带进行鉴定。由于外源基因可能随机插入到受精卵的DNA中,因而有的可发育成转基因牛,有的却死亡,请分析因外源基因的插入而导致早期胚胎死亡的最可能原因是 。
(5)良种母牛B的胚胎能在受体母牛D的子宫内存活的生理原因是什么?
。
(6)培育出的克隆牛G的基因来源于 。
(7)为大量获得试管牛E,可于 时期将早期胚胎进行分割后移植。
[生物——选修3现代生物科技专题]
目前,科学家正致力于应用生物技术进行一些疾病的治疗,如器官移植、基因治疗等。请回答下列问题:
(1)人体器官移植面临的主要问题有________________________和免疫排斥,目前临床通过________________________通过抑制________________________的增殖来提高器官移杆的成活率。
(2)EK细胞来源于囊胚期的________________________细胞或胎儿的原始性腺,也可以通过________________________技术得到重组细胞后再进行相应处理获得。通过对患者的EK细胞进行________________________,可培育出人造组织器官,进而解决免疫排斥问题。
(3)人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植,但小型猪器官表面的某些抗原决定簇仍可引起免疫排斥。目前,科学正试图利用基因工程对小型猪的器官进行改造,在改造中导入小型猪基因组中的一些调节因子属于基因工程中的________________________,作用是________________________。
(4)基因工程技术还可用于基因治疗。在进行体外基因治疗时,最有效的转化方法是________________________;在进行体内基因治疗时,采用的载体应该是________________________。
[生物——选修3现代生物科技专题](15分)
胚胎移植的基本程序如右图,据图回答下列问题:
(1)对供体母牛、受体母牛进行的①处理是 。处理的方法是 。
(2)在哺乳动物的受精过程中,有哪些机制可以防止多个精子入卵受精 。
(3)在输卵管内,次级卵母细胞的减数第二次分裂是在 过程中完成的。判断卵子是否受精的重要标志是 。
(4)冲卵之后要进行质量检查,这时的胚胎应发育到 阶段。
(5)哺乳动物发情排卵后,不管是否妊娠,在一段时间内,同种动物的供、受体 是相同的,这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。供体胚胎移入受体后可与受体子宫建立 ,但移入受体的供体胚胎的遗传特性,在孕育过程中 。
(6)②处理是 。
(7)在胚胎工程中通过任何一项技术,如 等技术获得的胚胎,都必须移植给受体才能获得后代。
下图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图,图中①~⑥为各个时期的细胞,a~c表示细胞所进行的生理过程。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.与①相比,②的表面积与体积的比增大,其物质交换的效率增高 |
B.③④均来源于早期胚胎细胞的有丝分裂,因此它们的遗传物质相同 |
C.⑤⑥细胞发生了细胞分化,这是胚胎发育过程中基因全部表达的结果 |
D.①细胞的全能性最高,⑤⑥细胞的分化潜能比③④细胞的分化潜能高 |
小鼠基因敲除技术2007年获诺贝尔奖。80年代初胚胎干细胞的分离和体外培养的成功奠定了基因敲除的技术基础,87年Thompsson首次建立了完整的ESC基因敲除技术的模型,此后几年中基因敲除技术得到了进一步的发展和完善,其技术路线如下。
①胚胎干细胞的获得;
②构建重组基因表达载体;
③用一定方法把重组DNA转入受体细胞内;
④用一定培养基筛选已击中的细胞;
⑤将击中的细胞转入胚胎,通过胚胎移植使其生长为转基因动物,然后对该动物进行形态观察和分子生物学检测。
异源抗体用于人体容易发生排异反应,若将动物抗体分子基因敲除,代之以人的抗体分子基因,那么人源抗体的产生将迎刃而解。根据上述材料回答下列问题:
(1)构建重组载体过程中,为使导人的目的基因能完成表达,需要在目的基因的首端和尾端各插入 ;
(2)上述过程中所需的胚胎通常通过供体获得,再将处理过的胚胎移植到受体内培养,则胚胎移植前要对供体和受体进行 处理,若想培养出多个性状表现一致的个体,可通过 技术;
(3)应用基因敲除技术可让动物生产人源抗体,通常可将从动物体内提取的细胞的抗体分子基因敲除,代之以人的抗体分子基因,然后将该细胞通过细胞融合技术与骨髓瘤细胞融合,再通过 、 等过程筛选出能产生人源抗体的细胞群,再在培养液或小鼠腹腔进行培养,从而获得所需抗体;
(4)用培养基筛选重组载体是否已击中细胞,方法之一是启动子缺失筛选法:原理是在重组载体的目的片段中插入一个启动子缺失的正向选择基因,同时目的基因片段也不包含该基因的启动子序列。若基因载体和细胞基因组发生同源重组,则正向选择基因可以在靶位点基因启动子的作用下得以表达,使阳性细胞具有G418抗性(G418是一种细胞毒性药物,对细胞有抑制或杀伤作用),从而从培养基中得到所需要的阳性克隆细胞,根据上述原理筛选导入成功的细胞的基本方法或过程是 。
[生物——选修3现代生物科技专题](15分)
2006年12月26日,国内首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪在东北农大降生,具体培育过程如下图所示,请据图回答问题。
(1)从图中可以分析出,该克隆猪的培育过程涉及的现代生物技术除了基因工程和胚胎工程外,还有___________ 。
(2)B过程中,将绿色荧光蛋白基因导入成纤维细胞最有效的方法是___________。在导入之前,需要先将目的基因与载体结合以构建___________ ,这一过程需要的主要工具包括___________ 。为了检测目的基因是否成功插入受体细胞的染色体DNA上,需要采用___________技术进行分子检测。
(3)得到早期胚胎后,可通过___________技术以获得更多的转基因克隆猪。为了给早期胚胎移入受体提供相同的生理环境,在H过程之前需要对代孕母猪进行___________处理。早期胚胎能够在代孕母猪体内存活的生理学基础是___________。
(4)培育绿色荧光蛋白转基因克隆猪的遗传学原理是___________。
(5)图中决定克隆猪性别的生物个体是___________。
(6)在治疗人类疾病时,转基因克隆动物的细胞、组织和器官可以作为异种移植的供体,此外,随着组织工程技术的发展,通过___________细胞体外诱导分化,也可培育出人造组织器官,从而解决目前临床上存在的供体器官不足的问题。这种细胞是由___________中分离出来的。
[生物——选修3现代生物科技专题]
下图示牛胚胎移植的基本程序,请据图回答:
(1)图中a、b、c过程分别是 、 、 。
c过程的实质是 。
(2)胚胎移植可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,为了提高胚胎的利用率,常采用的方法是 ,处理的时期是 。
(3)胚胎移植是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”。除题中所述外, 、
等技术获得的胚胎也必须移植人受体才能获得后代。
(4)当今的生物技术是综合技术,有些生物技术离不开胚胎移植,在应用于我们人类时,引发了伦理争论,请举出与些有关的两项生物技术: ,
。
利用建立的诱导体系能够高效地诱导胚胎干细胞向胰岛β细胞的分化。据此回答有关该项研究工作的一些问题:
(1)实验用的胚胎干细胞取自小鼠的 ,取出的干细胞要进行__________________,这个过程需要向培养液中加入诱导物。两周后,镜检发现培养的细胞呈胰岛样细胞的变化,这一过程称为________________。随后,又进行了一系列实验,以检测该细胞是否具有胰岛β细胞的生理功能。
(2)胰岛素释放实验:控制培养液中___________的浓度,检测细胞分泌的胰岛素的量,图18示实验结果,据此分析干细胞诱导成功。得到此结论的依据是_________________________________。本实验还可通过_________技术制备抗胰岛素抗体以检测胰岛索的分泌量。
(3)体内移植实验:将该细胞移植到____________小鼠体内,测 含量,结果如图19所示。胰岛素移植实验是否支持胰岛素释放实验的结论?______________。在进行细胞移植时需用同一品系的小鼠,其目的是__________________ _______。
(4)胰岛β细胞是胰岛组织中分泌胰岛素的细胞,胰岛α细胞分泌________在这些激素的共同作用下,维持机体内血糖浓度___________________
(5)本研究的意义:___________________________________________ ___ 。
人的血清白蛋白(HSA)在临床上需求量很大,通常从人血中提取。如果应用基因工程和克隆技术,将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,那么利用牛的乳汁生产血清白蛋白就成为可能。其大致过程如下:
I.采集良种供体奶牛的卵母细胞和精液,通过体外受精,形成受精卵;
II.将人血清白蛋白基因导入奶牛受精卵,形成重组细胞;
III.电脉冲刺激重组细胞促使其形成早期胚胎;
IV.将胚胎移植到受体母牛的子宫中,最终发育成转基因小牛。
请回答下列问题:
(1)一般情况下,良种奶牛所排出的能用于体外受精的卵母细胞往往数量不足,通
过 的方法可以获得更多卵母细胞。
(2)步骤I中,在体外受精前,需要对精子进行 处理。受精过程中防止多精入卵的生理反应包括 反应和卵黄膜封闭作用。
(3)步骤II中,将目的基因导入受精卵最为有效的方法是 。导入前,需要
将血清白蛋白基因与奶牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,这一步骤属于基因工程操作“四步曲”中的 。
(4)实验步骤III中,进行动物早期胚胎的体外培养时,培养液中除了含有各种无机盐、有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外,还要添加激素和 。
(5)若需迅速得到大量转基因奶牛,可采用下列处理方法:
在步骤IV中将早期胚胎分离成若干个胚胎,让其分别发育成一头小牛。进行上述操作时,应选择发育至 阶段的胚胎进行操作,分割时必须注意要将早期胚胎中的 均等分割。
【生物——现代生物科技专题】
I.请据图回答下.列问题:
(1)将目的基因导入受体细胞,并在受体细胞内维
持稳定和表达的过程称为转化,我国科学家独
创的一种转化方法是___ _。
(2)利用 技术可以获得大量的
目的基因,、该技术利用DNA复制的原理,将基
因的竣纾酸序列不断加以复制,使其数缝呈指数增长。
(3)图中__ __ 位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位。抗生素基因的作用是作为_ ___,用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因。
Ⅱ,下图是牛胚胎分割示意图,请据图回答问题:
(4)进行胚胎分割时,应选择发育到 时期的胚进行操作。
(5)在对胚胎进行分割时,应注意 ,以免影响胚胎的恢复和进一步发育。
Ⅲ.科学家从无限增殖的细胞中分离出细胞质基因中的无限增殖调控基因(prG),该基因能激发许多动物细胞的分裂,这为单克隆抗体的制备提供了更为广阔的前景。
(6)制备单克隆抗体常用的动物细胞工程技术手段有___
和 .
下列关于哺乳动物胚胎工程的叙述中,正确的是( )
A.囊胚的内细胞团细胞和滋养层细胞功能上的差异是基因选择性表达的结果 |
B.胰蛋白酶处理卵裂球获得的细胞可直接移植到同期发情受体的子宫中继续发育 |
C.胚胎干细胞核移植可得到一群性状完全相同的个体 |
D.从卵巢中取出的卵母细胞与获能后的精子完成受精作用 |
研究发现,成年哺乳动物的脑组织仍可不断产生新的神经元。2007年,科学家发现了将普通皮肤细胞转化为“诱导干细胞”的方法。2009年发现“TRIM32”蛋白质的表达能促进神经干细胞生成神经元。如果这种蛋白质的表达被抑制,则神经干细胞分裂形成的两个子细胞都会保持干细胞状态。下列叙述错误的是( )
A.“诱导干细胞”与普通皮肤细胞相比,功能有差异,形态、结构也有差异
B.神经干细胞和神经元中的DNA、mRNA和蛋白质都完全相同
C.抑制“TRIM32”的表达有助于建立神经干细胞的细胞系
D.激活成年人沉睡的神经干细胞并促进“TRIM32”的表达,可形成更多新的神经元
胚胎工程技术在生产中的应用不包括
A.移植胚胎干细胞使退化的组织修复并恢复正常功能 |
B.进行胚胎移植充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能 |
C.采用机械方法将早期胚胎分割产生同卵双胎 |
D.在小鼠腹腔中培养杂交瘤细胞生产单克隆抗体 |