阅读如下材料:
材料甲:科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵在,得到了体型巨大的“超级小鼠”;科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。
材料乙:T4溶菌酶在温度较高时易失去活性,科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造,使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,在该半胱氨酸与第97为的半胱氨酸之间形成了一个二硫键,提高了T4溶菌酶的耐热性。
材料丙:兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体,科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内,成功产出兔甲的后代,证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。
回答下列问题:
(1)材料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用 法。构建基因表达载体常用的工具酶有 和 。在培育转基因植物是,常用农杆菌转化发,农杆菌的作用是 。
(2)材料乙属于 工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对 进行改造,或制造制造一种 的技术。在该实例中,引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的 序列发生了改变。
(3)材料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到 种的、生理状况相同的另一个雌性动物体内,使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中,兔甲称为 体,兔乙称为 体。
眼虫是一种含有叶绿体的原生动物:据此,某同学认为动物细胞与植物细胞之间在理论上是可以实现杂交的:他设计了一个具体的实验方案如图:
请回答下列有关问题:
(1)实验方案中,步骤A为除去细胞壁得到的 ,常用的除去细胞壁的药品为
(2)步骤B为___ _,受体动物必须接受 处理,以确保其生理状态适合于接受胚胎。
(3)诱导融合可以采用一些物理方法,如 等,也可以使用化学药品 来进行诱导。
(4)进行动物胚胎细胞培养时,需要用 将组织块或贴壁生长的细胞分散成单个细胞。
(5)诱导植物材料形成愈伤组织的两类关键激素是 。
[生物—选修3:现代生物科技专题]
治疗性克隆的最终目的是用于干细胞治疗,而非得到克隆个体,下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程,请据图作答。
(1)过程A表示 ,是目前实现体细胞克隆的关键技术,正常情况下,细胞①采用 期的卵母细胞。
(2)C表示定向诱导技术,其诱导的对象是从[ ] 分离出来的胚胎干细胞。([ ]内填数字,______填名称)
(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。
(4)在培养过程中,必须用 处理,使细胞分散。
(5)在体外培养条件下, 为维持胚胎干细胞的不分化状态,通常在培养皿中铺上一层 细胞,或在培养液中添加抑制因子。
(6)按上述方法克隆的器官在移植方面的主要优点是 。
(7)若将上述技术用于白血病人的骨髓移植,且图中患者是A型血(IAi),提供卵细胞的女性是AB 型血(IAIB)的,则骨髓移植成功后患者的血型是 型。
体外受精常用的采卵方法有( )
①用促性腺素处理后,从输卵管冲卵 ②化学诱导法 ③电刺激法 ④从活体动物卵巢吸取卵母细胞
A.①② | B.②③ |
C.①④ | D.③④ |
【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。
下图甲表示干细胞的三个发育途径,图乙表示细胞增殖过程中某一时期示意图,请据图回答:
(1)图甲中若A细胞是胚胎干细胞,B细胞是造血干细胞,则B细胞与A细胞相比,___________的全能性降低;A细胞分化成D细胞的根本原因是_____________。
(2)图甲中若D细胞是胰腺细胞,则与其外分泌蛋白的加工、转运直接相关的细胞器有____________(填图中序号)。
(3)图甲中若D为白细胞吞噬并消灭细菌过程的示意图,为此过程提供能量的场所有 ,此过程小泡可能是____________(细胞器)。这一过程体现生物膜具有 特性。
(4)图乙所示细胞中若②号染色体的遗传信息来自父方,那么含有母方遗传信息的对应染色体的序号为________。图乙所示细胞前一个分裂时期时,细胞中的同源染色体对数、着丝点数、染色单体数分别是__________。
为了加快优良种牛的繁殖速度,科学家采用了以下两种方法,请根据图示信息回答:
(1)试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的胚胎工程技术有 。
(2)E牛的性别是 。
(3)产生F牛的理论依据是 ,其生殖方式属于 。
(4)要培育高产奶率的转基因牛,则目的基因的受体细胞一般是 。转基因牛乳腺细胞中含有较多的参与分泌物加工的 等细胞器。
排卵的有关叙述正确的是( )
A.排卵是指卵泡从卵巢中排出 |
B.精子与卵子受精后发生排卵 |
C.排卵时已完成减数分裂,因此,排出的卵子仅含体细胞一半的遗传物质 |
D.排卵后进人输卵管,准备与精子受精 |
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。