将胚胎干细胞置于下列浓度的M溶液中,测定不同情况下吸收M的速率,结果如下表所示:
对表中现象最合理的解释是
A.细胞吸收M与细胞呼吸有关 |
B.细胞吸收M的方式为自由扩散 |
C.细胞吸收M的方式为主动转运 |
D.细胞吸收M需载体蛋白的参与 |
美籍华人钱永健在研究绿色荧光蛋白(GFP)等方面有突出贡献,获得2008年度诺贝尔化学奖。请据图回答相关问题:
(1)绿色荧光蛋白基因在该实验中是作为 基因。
(2)目前获取绿色荧光蛋白基因的常用方法有 和 两种。
(3)基因表达载体(重组质粒)中的 是RNA聚合酶识别和结合的部位,有了它才能驱动荧光蛋白基因转录。
(4)在②过程进行转基因体细胞的筛选时,比较简易的筛选方法是 。
(5)图中从③到④的过程中一般利用去核后的卵细胞作为受体,而不用去核的体细胞,主要原因是 。
(6)为了使胚胎移植获得成功,需要对代孕母兔用激素进行 处理。
(7)为了从乙兔体内一次获得多个卵细胞,往往需要向乙兔体内注入的是促性腺激素,而不是性激素,原因是通过 调节会抑制下丘脑和垂体的活动,从而导致相关激素分泌量下降,进而引起自身性激素分泌量减少,影响排卵。
科学家从129品系小鼠中成功分离出胚胎干细胞,并注入小鼠的囊胚,形成嵌合体囊胚,育出嵌合体小鼠。利用该技术,可获得表达绿色荧光蛋白( GFP)转基因昆明(KM)小鼠,操作流程图如下,请回答:
(1)在基因工程的操作中,携带GFP基因 的病毒作为 。
(2)步骤②中,利用荧光显微镜观察到细胞 ,将其取出,进行扩增培养。
(3)步骤③中,胚胎的收集方法称为 。
(4)步骤⑤中,胚胎干细胞可以 形成包括生殖腺在内的各种组织。
(5)图中X小鼠为 小鼠。
应用生物工程技术能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)转基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素,在基因表达载体中,人生长激素基因的前端必须有 。③过程培养到一定阶段,可以采用 技术,培育出多头完全相同的转基因牛犊
(2)prG能激发细胞不断分裂,通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体,Ⅱ最可能是 细胞,Ⅲ代表的细胞具有 的特点
(3)在抗虫棉培育过程中,进行④过程最常用的方法是 。
下图表示畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法,请分析回答下列有关问题。
(1)方法Ⅰ和方法Ⅱ培育优良种牛的本质区别是方法Ⅰ涉及的生殖方式为 ,方法Ⅱ涉及的生殖方式为 。
(2)过程①应用的技术是 。
(3)过程②常用 激素处理,目的是使B牛 ,从B牛体内获得的卵母细胞需要培养到 (时期)才能与精子结合。
(4)A牛的精子在体外完成受精,通常采用的获能方法有培养法与 法。卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙能够观察到 。防止多精入卵的生理反应有 和 。
下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解。请据图回答:
(1)②所示的生物技术名称是 ,该项技术的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞,这是因为 。重组细胞A培养过程中所用培养液除一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等成分以及 等物质,并且用一定的方法激活其完成细胞分裂和发育进程。该过程通常用去核的卵母细胞作为受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外,还因为它含有 的物质。
(2)图中③所示的结构名称是 。其在形态上,表现为体积小,细胞核 ,核仁明显;在功能上具有 。若实现重组细胞B定向诱导分化,需要在培养基中加入 。
(3)④所示的生物技术名称是 ,若想得到大量健康的胰岛B细胞基因,可利用 技术,该技术利用的工具酶是 。
(4)图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是 。该种基因治疗所属类型为 。
2010年,中科院昆明动物研究所培育出中国首例转基因猕猴。这一研究成果标志着中国科学家在非人灵长类转基因动物研究方面达到世界领先水平,为未来人类重大疾病的非人灵长类动物模型的深入研究奠定了坚实的基础。下图是转基因猕猴培育过程示意图,据图回答:
⑴在构建基因表达载体过程中,它的组成除了目的基因外,还必须有启动子、终止子以及 。过程②中常用 的方法将目的基因导入受精卵。
⑵在体外培养受精卵时,除了给予一定量的O2维持细胞呼吸外,还需要提供CO2气体以维持 。
⑶图中⑦过程称为 ,为使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同,此前需用促性腺激素对代孕雌猴作 处理。
⑷若要同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴,可对早期胚胎进行 ,操作时选择发育到桑椹胚或囊胚期的胚胎进行。若选用囊胚期的胚胎,操作过程中要特别注意的问题是: 。
⑸下列关于现代生物工程技术的安全性和伦理问题的分析,不合理的观点是:( )
A.转基因生物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原或者引起中毒 |
B.运用DNA重组技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器 |
C.我国的政策是禁止进行生殖性克隆人 |
D.转基因生物进入自然界后不会与野生物种杂交而威胁其他生物的生存 |
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工具酶。常用的DNA连接酶有__________和___________,后者也可以用于平末端的连接。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__________、标记基因和终止子等组件重组在一起,载体一般要有一至多个限制酶切割位点便于 _________。
(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___________刺激供体雌性鼠超数排卵,然后从______________冲取______________,再完成体外受精。
(3)将目的基因导入细胞:确定目的基因是否整合到染色体上,一般需用______________做探针,与转基因小鼠细胞中提取的______________进行DNA分子杂交。
(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___________、______________,氨基酸、核苷酸等营养成分,以及动物血清等物质。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_____________检查。
(6)胚胎干细胞形态上具有__________________________________________的特性,它在添加______________的培养液中可以维持不分化的状态。
如图为制作奶山羊乳腺生物反应器生产某种蛋白质的流程图,请分析回答:
(1)图中A、B分别表示:__ __、__ __。
(2)①过程用激素对奶山羊a进行 ________处理,②过程中对奶山羊b产生的精子在体外受精前需用________法进行获能处理。对采集的卵母细胞要在体外培养至 ________期,才能与获能的精子受精。过程④常采用________法将目的基因导入受精卵内。为获得较多的相同的转基因奶山羊d的早期胚胎,⑤可采用 ________ 。在将早期胚胎移植入代孕奶山羊子宫内之前,需检测早期胚胎细胞是否已经导入目的基因,宜采用________技术。
(3)蛋白质工程中,要对蛋白质结构进行设计改造,必须通过基因修饰或基因合成来完成,而不直接改造蛋白质,原因是__________________________________________________。
科学家将雌黑鼠乳腺细胞核移植入白鼠去核的卵细胞内,待发育成早期胚胎再移植入褐鼠的子宫中,该褐鼠产的小鼠的体色和性别是( )
A.黑雌 | B.褐雌 | C.白雄 | D.黑雄 |
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_____________。
克隆猪成功率较低,与早期胚胎细胞的异常凋亡有关。Bcl-2基因是细胞凋亡抑制基因,用PCR技术可以检测该基因转录水平,进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系。克隆猪的培育及该基因转录水平检测流程如图。
请回答:
(1)图中重组细胞的细胞核来自___________细胞,早期胚胎移入受体子宫后继续发育,经桑椹胚、囊胚和___________胚最终发育为克隆猪。
(2)在PCR过程中可检测出cDNA中Bcl-2cDNA的分子数,进而计算总mRNA中Bcl-2mRNA的分子数,从而反映出Bcl-2基因的转录水平。
①图中X表示___________过程。
②从基因组数据库中查询Bcl-2mRNA的核苷酸序列,以便根据这一序列设计合成___________用于PCR扩增,PCR过程第一轮循环的模是 。
图示为早期胚胎发育某一时期的示意图。下列叙述正确的是
A.此图表示囊胚,囊胚进一步扩大将会导致透明带破裂,这一过程叫卵裂 |
B.③为内细胞团,将来发育成胎膜和胎盘 |
C.进行胚胎移植时,必须选用该图所示时期的胚胎 |
D.此时期的胚胎既可以进行胚胎分割,也可以进行性别鉴定 |
通过培育转基因克隆猪有望解决世界性的人源器官短缺问题。下图表示科学家培育转基因克隆长白猪的过程,请据图分析回答:
(1)若通过①过程获得的调节基因M端的黏性末端是—CTAG,N端的黏性末端是—TTAA,则①②过程选用的限制酶是 。
(2)③过程常用的方法是 ,④过程涉及的细胞生理过程有_________和_________。
(3)转基因克隆长白猪子代的器官是否一定可以作为人源器官?简要说明理由。
_______________________________________________________________。
I(10分,每小题2分)请完成下列(1)~(5)题,每题只有一个选项符合题目要求,将所选选项填写在每小题的横线上。
哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程,只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下面为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成程示意图(N表示染色体组)。
(1)据图分析,下列叙述错误的是________
A.次级卵母细胞形成的过程需要激素调节
B.细胞III只有在精子的作用下才能形成成熟卵子
C.II、III和IV细胞分裂后期染色体数目相同
D.培育转基因动物应选择细胞IV作为受体细胞
(2)下列实践活动包含基因工程技术的是________。
A.水稻F1花药经培养和染色体加倍,获得基因型纯合新品种
B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交,通过基因重组获得抗虫矮秆小麦
C.将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞,经组织培养获得抗病植株
D.用射线照射大豆使其基因结构发生改变,获得种子性状发生变异的大豆
(3)软骨发育不全为常染色体显性遗传病,基因型为HH的个体早期死亡。一对夫妻均为该病患者,希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。下列做法错误的是一。
A.首先经超数排卵处理后进行体外受精
B.从囊胚中分离细胞,培养后检测基因型
C.根据检测结果筛选基因型为hh的胚胎
D.将胚胎培养至原肠胚期后移植到子宫
(4)在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中,下列操作错误是一
A.用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸
B.用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体
C.将重组DNA分子导人烟草细胞
D.用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞
(5)下列关于转基因生物安全性的叙述,错误的是________。
A.种植转基因作物应与传统农业种植区隔离
B.转基因作物被动物食用后,目的基因会转入动物体细胞中
C.种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性
D.转基因植物的目的基因可能转入根际微生物体内
Ⅱ(8分,每空1分)
单纯疱疹病毒I型(HSV-I)可引起水泡性口唇炎。利用杂交瘤技术制备出抗HSV-1的单克隆抗体可快速检测HSV-1。回答下列问题:
(1)在制备抗HSV-I的单克隆抗体的过程中,先给小鼠注射一种纯化的HSV-1蛋白,一段时间后,若小鼠血清中抗____的抗体检测呈阳性,说明小鼠体内产生了____反应,再从小鼠的脾脏中获取B淋巴细胞。将该B淋巴细胞与小鼠的________细胞融合,再经过筛选、检测,最终可获得所需的杂交瘤细胞,该细胞具有的特点是________。
(2)若要大量制备抗该蛋白的单克隆抗体,可将该杂交瘤细胞注射到小鼠的________中使其增殖,再从________中提取、纯化获得。
(3)通过上述方法得到的单克隆抗体可准确地识别这种HSV-I蛋白,其原因是该抗体具有_________和________等特性。