下图为胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过程,请据图分析回答下列问题。
(1)超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射 :超数排卵的母牛发情后,既可以通过配种或人工授精获得胚胎,也可以通过体外受精的方法获得胚胎。若要通过体外受精获得胚胎,则在体外受精前,要对精子进行 处理。
(2)A到E中,牛胚胎移植的适宜时期是 。
(3)若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体,可对早期胚胎进行 处理,再植入受体内。
(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。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:该奶牛乳腺分泌蛋白基因的启动子、终止子、 、 和复制原点等;该过程用到的工具酶有 :该基因表达载体应导入的受体细胞是 。
小鼠胚胎干细胞可诱导成能分泌胰岛素的胰岛样细胞。将胰岛样细胞移植给患糖尿病小鼠,可使患病小鼠血糖恢复正常水平。下列叙述错误的是
A.小鼠胚胎干细胞可来自对囊胚内细胞团的分离培养 |
B.移植前,患病小鼠体内靶细胞缺失胰岛素受体 |
C.移植后,小鼠体内靶细胞加强了对葡萄糖的摄取、利用和储存 |
D.小鼠体内血糖浓度对胰高血糖素的分泌存在反馈调节 |
【生物——现代生物科技专题】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。
【生物——选修3:现代生物科技专题】下图是将目的基因导入动物细胞,培育转基因动物的常用操作程序。根据图示过程和所学知识,将下面操作程序补充完整。
(1)构建基因表达载体:在构建基因表达载体时常要用到 两种工具酶。如果目的基因要在乳腺细胞中表达,基因表达载体构建时要将目的基因与 的启动子、标记基因和终止子等组件重组在一起,其中标记基因的作用是 。
(2)获得足够数量的受精卵:为了获得足够数量的受精卵,先利用 刺激数排卵。雌鼠经过交配,将受精卵从输卵管中取出。
(3)将目的基因导入细胞:通常采用 技术将目的基因导入受精卵。
(4)早期胚胎培养:早期胚胎培养的培养液成分一般比较复杂,除一些无机盐和有机盐外,还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及 等物质。当胚胎培养到适宜的阶段时,可进行胚胎移植。
(5)胚胎移植:在胚胎移植前要对接受胚胎的受体进行 处理。移植后,还要对受体雌鼠进行妊娠检查。
(6)转基因鼠的检测:经过一段时间妊娠后,产下一群小鼠,为了检测哪些是转基因鼠,可以用 作探针,进行DNA分子杂交检测。
下图是利用高等哺乳动物的生殖细胞进行的体外受精技术培育试管动物的大致流程。请回答下列问题:
(1)在体外受精前,要对精子进行 处理,从而使精子具有与卵细胞受精的能力。
(2)体外培养受精卵时,给予一定量的O2和CO2。受精卵进行细胞呼吸产生CO2的场所是 ,消耗的O2是用于 的产生。
(3)从重组细胞到早期胚胎过程中所利用的胚胎工程技术是 ,胚胎移植前通过 技术可获得较多胚胎。
ES细胞的应用价值不包括
A.可用于治疗人类的肝衰竭、少年糖尿病等 |
B.可以培育出人造组织器官 |
C.可作为研究体外细胞分化的理想材料 |
D.可以治疗人类的阑尾炎、过敏性反应等 |
下图是利用多种生物工程技术获得转基因牛的基本操作流程,请分析回答:
(1)在基因工程的操作程序中,基因工程的核心是 。
(2)在获取目的基因和构建目的基因表达载体的一个目的基因表达载体的组成包括标记基因
和 、 、 。
(3)一般将受精卵作为目的基因的受体,将目的基因导入受精卵常用的方法称 法。
(4)流程A和B分别指 和 。
(5)农场放牧要考虑环境承载力,牛粪可以用于沼气生产,它们分别应用了生态工程的____________和______________原理。
【生物——现代生物科技专题】
科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠,流程如下:
(1)从黑鼠体内获得体细胞后,对其进行的初次培养称为 ,培养的细胞在贴壁成长至充链满培养皿底时停止分裂,这种现象称为
(2)图中2—细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得,该过程称为 ,也可从灰鼠体内取出卵子,通过 后进行早期胚胎培养获得。
(3)图中重组囊胚通过 技术移入白鼠子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可使用 方法保存。
(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的 分离培养获得,iPS与ES细胞同样具有发育全能性,有望在对人类iPS细胞进行定向 后用于疾病的细胞治疗。
科学家培育克隆羊时,使用了三种细胞核的供体细胞,分别将这些细胞核移入去核卵细胞的细胞质中,形成重组细胞,发育成重组胚胎,这些重组胚胎的发育情况如下。
细胞核的供体细胞类型 |
妊娠数/受体母羊数 |
乳腺上皮细胞 |
1/13 |
胚胎成纤维细胞 |
4/10 |
早期胚胎细胞 |
14/27 |
据此分析不正确的是( )
A.早期胚胎细胞作为细胞核的供体细胞妊娠成功率最高
B.克隆羊的遗传信息与细胞核的供体细胞完全相同
C.体细胞核移植难度高于胚胎细胞核移植
D.重组细胞发育与去核卵细胞的细胞质有关
下图是转基因绿色荧光鼠的培育过程,据图回答相关问题:
(1)现有GFP基因转录得到的mRNA,获取GFP基因通常采用 法。
(2)过程①是转基因技术的核心步骤,为使GFP基因在小鼠细胞中高效表达,需要构建重组表达载体,重组表达载体包括复制原点、 等。
(3)③过程在使用合成培养基进行培养时,除了水、无机盐、氨基酸,葡萄糖、还要加入 等天然成分。
(4)②过程的受体细胞为 ,在转录水平上检测GFP基因是否表达的方法是 。
(5)④过程通过胚胎移植技术实现。移植前需要对代孕母鼠进行 处理,科学家欲获得多个相同性状的绿色荧光小鼠,则应该选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,将其移人盛有操作液的培养皿中,然后用 技术处理。
阅读如下材料:
资料甲:传统哺乳动物的胚胎干细胞是经由核移植构建成重组胚胎过程中获得的。
资料乙:现代在哺乳动物的体细胞中导入4个多能性相关的基因、2种特殊组蛋白的基因,在添加特殊化合物的培养基中培养,能快速获得诱导性多能干细胞(iPS)。但是,这种方法诱导的多能干细胞必须应用逆转录病毒才能进行基因组整合。
资料丙:应用iPS已经成功培养和分化出心肌、神经、胰腺、骨等多种体细胞和不同的组织,多能干细胞的研究在器官再生、修复和疾病治疗方面极具应用价值。
回答下列问题:
(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至_________期的内细胞团或胎儿的_________中分离得到的一类细胞。
(2)iPS建立的过程需将病毒介导后的细胞种植于___________细胞上,并于ES细胞专用培养体系中培养,以维持不分化状态;所用逆转录病毒相当于基因工程中的__________工具,且病毒应对生物体_________。
(3)在体外培养条件下,培养液中加入 因子,可诱导iPS向不同类型的组织细胞分化,分化的实质是细胞中基因___________的结果。
(4)用上述两种方法获得的自体干细胞诱导分化形成的相应组织、器官进行移植,比传统器官移植的优点是可避免发生___________反应。
动物乳腺生物反应器是一项利用转基因动物的乳腺代替传统的生物发酵,进行大规模生产可供治疗人类疾病或用于保健的活性蛋白质的现代生物技术.目前科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要药品.大致过程如图所示:
(1)在过程③中需要用到的工具酶有 .要使人的药用蛋白基因在奶牛乳腺细胞中特异性表达,完整的基因表达载体要包括目的基因、 、标记基因等部分.
(2)要实现超数排卵,应在性成熟雌牛发情周期的某一阶段用 处理.通过①采集的精子不能直接使成熟的卵子受精,原因是 .
(3)将获得的重组细胞培养成早期胚胎后,移植到经过 处理的受体母牛子宫内.因为我们对细胞所需的营养条件还没有完全搞清楚,所以,在早期胚胎的培养基中,往往还需要添加 .
(4)若要一次获得多只完全相同的转基因牛,应采用胚胎分割移植技术.在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意将 均等分割.胚胎分割移植后发育成小牛,这些小牛的基因型 (填“相同”或“不同”).
【生物——选修3现代生物科技专题】一对表现正常的夫妇,其家族中都有遗传性囊性纤维化病(常染色体隐性遗传病)患者。医生对他们进行了遗传咨询后,决定运用试管婴儿的方法实现他们的优生愿望。
(1)医生首先为女性注射_____________,刺激卵泡成长,实现控制性超数排卵,然后在局部麻醉下从卵巢中吸取_____________,并在显微镜下将其移到含特殊培养液的培养皿中,置于37℃培养箱中培养。
(2)从男性体内采集精子经过_____________处理,其方法通常采用_____________和_____________。处理后的精子与卵子放在含有________________的同一培养皿中完成_____________。
(3)将受精卵移入发育培养液中继续培养,检查__________________,分别对多个胚胎的细胞进行基因检测,选择出无致病基因的胚胎(___________个细胞阶段)植入母亲_________内,避免遗传病孩子出生。
如图表示改造哺乳动物遗传特性的三种途径。相关叙述错误的是
A.获得动物1的受体细胞通常是受精卵 |
B.动物2体内各体细胞的基因种类相同 |
C.获得动物3的重组细胞具有全能性 |
D.上述动物的获得均需运用胚胎移植 |
科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如下图:
(1)步骤①的技术名称是 。
(2)将基因导入ES细胞而不是导入到上皮细胞是因为ES细胞具有 。
(3)步骤③中,需要构建含有干扰素基因的 。由于DNA复制时,子链只能由5′向3′方向延伸,故构建前利用PCR技术扩增干扰素基因时,可以从下图A、B、C、D四种单链DNA片段中选取 作为引物。对干扰素基因片段和质粒进行酶切时,可选用限制酶的组合为 或 。
(4)将步骤③获得的ES细胞在荧光显微镜下观察,选择发 色荧光的细胞进行体外诱导。为检测干扰素基因是否表达,可以采用 的方法。