现代生物科技专题:
2009年7月 ,国际权威科学杂志《自然》在线发表中国科学家的一项研究成果:将iPS细胞(诱导性多能干细胞),注射到小鼠四倍体囊胚中,通过培养,最终得到了具有繁殖能力的小鼠,从而在世界上第一次证明了iPS细胞的全能性。过程如下图。请据图回答:
⑴将病毒基因导入黑鼠皮肤细胞之前,要用 等工具酶来构建基因表达载体,导入常用的方法是 ;
⑵图示过程涉及的生物技术主要用细胞培养、 、 ;
⑶由图示可知,四倍体囊胚在iPS细胞的发育中所起的作用是 ;
⑷如果将该项研究成果用于人类器官移植,与使用胚胎干细胞相比,iPS细胞优势是
胚胎工程技术包含的内容很丰富,下图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是黄牛,请据图回答下列问题:
(1)应用1中获得的小牛,其遗传物质来源于__________,为一次获得多个细胞B,往往需要向供体2内注入的是促性腺激素,丽不是性激素,原因是______________________________________________________________________。
(2)将优良公牛的精子收集后放在一定浓度的肝素溶液中进行培养,其目的是_______________。
(3)通过应用2获得小牛,涉及到胚胎工程的最后~道“工序”是_________。
(4)应用3中的细胞D取自囊胚的__________,细胞C取自牛胎儿的__________。
(5)应用4中获得二分胚①和③,移植到受体牛中得到两只小牛,两只小牛的性别是__________。
(多选)取某哺乳动物的染色体DNA被32P标记的精子与未被标记的卵细胞进行体外受精和早期胚胎培养。若不考虑染色体变异,下列关于该受精卵形成及其分裂所产生后代细胞的说法,错误的是
A.第二次卵裂结束时,最多有4个细胞带放射性 |
B.次级卵母细胞在受精作用过程中完成减数第二次分裂 |
C.取胚胎细胞制片观察,每个细胞内都可以看到染色体 |
D.获能的精子与卵子相遇,释放顶体酶穿过透明带进入放射冠 |
人血中提取的血清白蛋白在临床上需求量很大,由于人类免疫缺陷病毒(HIV)等病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重。通过一定的生物工程技术,将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白就成为可能。大致过程如下:
a.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,进行体外培养形成胚胎,然后再选出雌性奶牛胚胎供进一步使用。
b.将人体血清白蛋白基因导入雌性奶牛胚胎细胞,形成细胞①;
c.取出细胞①的细胞核,注入去核奶牛卵细胞中,形成细胞②;
d.电脉冲刺激细胞②促使其形成早期胚胎;
e.将早期胚胎移植到母牛的子宫内,最终发育成转基因小牛。
请回答下列问题:
(1)一般情况下,良种奶牛所产生的能用于体外受精的卵母细胞数量很少,往往给雌牛注射________激素,使其超数排卵。
(2)采集的精子必须经过______作用,才能进行受精作用。
(3)细胞①和②中____(①、②)实现了基因重组。
(4)在实验过程a中要选择“雌性奶牛胚胎”的原因是______________________________。
(5)运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞(ES细胞),培养过程如下:早期胚胎→内细胞团→胚胎干细胞。在培养过程中,必须用__________处理内细胞团,使之分散成单个细胞。胚胎干细胞的结构特点是__________________________。若想获取更多的基因型相同的小牛,应采取________技术。在培养动物细胞时,培养液中加抗生素的目的是____________。
某女性患有输卵管阻塞和色盲,借用别的女性的卵子,一次生殖过程中生出的两个男孩,如图所示,请分析回答:
(1)过程Y的细胞分裂方式是_____。
(2)若这两个男孩分别在两个自然环境不同的地区长大,写出两者的一个相同性状__________;写出两者的一个不同性状__________。
(3) 过程X和过程Y所采用的生物学技术是_______、_______;_______(生物技术)是甲、乙产生的最后一道工序。
下图是牛胚胎分割示意图。请据图回答下列问题:
(1)进行胚胎分割时,应选择发育到_____和_____时期的胚进行操作。
(2)①指的是_____,②指的是_____。
(3)通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有的特点是_______________。
(4)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意____________________,原因是____________________。
精子变形时,线粒体集中在尾基部的原因解释是
A.释放顶体酶发生透明带反应 | B.产生能量促进精子运动 |
C.有利于质基因进入受精卵 | D.受细胞核的挤压形成 |
下列叙述不正确的是
A.胚胎发育的早期有一段时间是在透明带中进行的 |
B.内细胞团将来发育成胎盘和胎膜 |
C.哺乳动物早期胚胎在一定时间不与母体子宫建立组织上的联系 |
D.早期胚胎发育到一定阶段才可取出向受体移植 |
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下图是利用生物工程技术生产治疗心脏病药物tPA的过程示意图,其中①、②、③、④、⑤表示过程。请据图分析回答:
(1)重组tPA基因时,过程①需要用_____________分别切割运载体和目的基因,运载体的黏性末端与目的基因的黏性末端是通过_______________酶结合的。
(2)图中的②过程选择受精卵作为tPA基因受体细胞的主要原因是________________。体外形成羊受精卵必须在______________的作用下排卵,然后进行_________________。
(3)在③过程培养重组细胞时,培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和________________等。
(4)如要通过④过程产生大量基因型相同的克隆羊,则该过程需要采用的技术主要有细胞核移植和________。细胞核移植时,受体细胞要用__________期的卵母细胞。
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)图中数字标号代表的结构名称是①_____②_____(每空1分)
(2)图中用到的激素是__________。
(3)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意______________________________。
(4)受体母牛必须和供体牛属于_____。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是_________________________。
下列说法正确的是( )
A.胚胎移植,胚胎分割移植,核移植都是无性生殖 |
B.胚胎移植和胚胎分割移植是有性生殖,核移植是无性生殖 |
C.胚胎移植和核移植都是无性繁殖又称克隆 |
D.胚胎移植是有性生殖,核移植和胚胎分割移植是无性生殖也称克隆 |
当卵细胞达到( )时期时,才具备与精子受精的能力。
A.减数第二次分裂后期 | B.减数第一次分裂末期 |
C.减数第二次分裂中期 | D.减数第二次分裂结束成熟 |
动物细胞培养是动物细胞工程的基础,如右图所示,a、b、c 表示现代工程技术,①、②、③分别表示其对应的结果,请据图回答下面说法正确的是( )
A.若a是胚胎分割技术,则产生的①中,所有个体的基因型和表现型一定相同。 |
B.若b是体外受精技术,则形成②的过程属于克隆。 |
C.若c是核移植技术,则形成③的过程体现了动物体细胞也具有全能性。 |
D.①②③生产过程中的代孕母必须与供体母畜同期发情 |
下图表示应用基因工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题:
(1)在培育转人生长激素基因牛过程中,①过程必需的工具酶主要是 和 ,①过程中必需的酶作用于图7中的 处(填“a”或“b”)
(2)转人生长激素基因牛分泌的乳汁中含人生长激素,③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段,可以采用_____________技术,培育出多头相同的转基因牛。
(3)prG能激发细胞不断分裂,向Ⅱ中导入该基因可以用来制备单克隆抗体,Ⅱ最可能是
细胞,Ⅲ代表的细胞具有 的特点。此外,还可以让Ⅱ与
细胞融合,形成的细胞也能用来制备单克隆抗体。
(4)在抗虫棉培育过程中,⑤采用的技术是 。
(5)图8 中A-D段表示质粒的某基因,阴影区的长度相当于mRNA的长度。B表示与RNA聚合酶结合位点。请在图上方的方框内用箭头表示出RNA聚合酶在C上的移动方向。为使目的基因直接表达,目的基因插入的最佳位点是图中的_________处。(填数字序号)