中新社2010年10月25日报道,中科院昆明动物研究所季维智研究员领导的研究小组,日前成功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的示意图,请据图回答:
(1)过程②中常用________________的方法将目的基因导入受精卵。
(2)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外,还需要提供CO2气体以维持________________。
(3)图中过程⑦称为________,为使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同,此前需对代孕雌猴作________处理。
(4)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。若选用囊胚期的胚胎,操作过程需要特别注意的问题是_____________________。
阅读如下资料:
资料甲:科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中,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。
资料乙:T4溶菌酶在温度较高时易失去活性,科学家对编码T4溶菌酶的基因进行了改造,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位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。
资料丙: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)资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是________和________。在培育有些转基因植物时,常用农杆菌转化法,农杆菌的作用是_________。
(2)资料乙中的技术属于________工程的范畴,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)资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、生理状态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。
阅读如下资料:
资料甲:科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中,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。
资料乙:T4溶菌酶在温度较高时易失去活性,科学家对编码T4溶菌酶的基因进行了改造,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位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。
资料丙: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)资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是________和________。在培育有些转基因植物时,常用农杆菌转化法,农杆菌的作用是_________。
(2)资料乙中的技术属于________工程的范畴,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)资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、生理状态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。
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)②过程常选取牛的 细胞作为受体细胞,②过程常用的方法是______ ___。③过程涉及的生物技术有 。再结合采用___ ______技术,可以培育出多头基因型相同的转基因犊牛。
(2)⑤过程所采用的技术的原理是___ ___。该技术中,愈伤组织细胞可培育成单个胚性细胞,利用胚性细胞再分化形成的_____ __可制成人工种子。在分子水平上,可采用_ ____的方法来检测转基因抗虫棉的抗虫基因是否成功表达。
(3)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。
(4)当获能后的精子与卵子相遇时,首先发生__________反应,释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质,形成精子穿越放射冠的通路。防止多精入卵的生理反应依次有___ _______、_____ _____。(时间顺序不可颠倒)
下图表示胚胎移植的基本程序、早期胚胎发育过程。请回答下列问题:
(1)请在图中空格处将内容补充完整:① ,② 。
(2)超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射 。
(3)冲卵实质上是用特定装置,将供体母牛子宫内的 冲洗出来。
(4)如果胚胎发育到了F期,这时[ ] 细胞就是胚胎干细胞。
下图为哺乳动物精细胞变形成为精子的过程图解,请据图回答下面的问题。
(1)写出精子各部分结构的名称及其对应精子细胞的
⑤________,来源于_________;⑦________,来自____;⑧________,来自_____。
(2)请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题:
①精子的顶体内含有的________能协助精子穿过卵母细胞的____________。
②某动物排卵时,减数第一次分裂尚未完成,此时卵子处于________卵母细胞阶段,当该细胞发育至减数第二次分裂________期时,才具备受精能力。若在卵黄膜和透明带之间看到两个极体,则表明__________________,受精作用完成的标志是________________________
供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题,而治疗性克隆能最终可以解决这些问题。下图是治疗性克隆的过程图解。
(1)正常情况下,卵细胞取自于女性卵巢排卵后在 中__________期的卵母细胞。
(2)在去除卵母细胞的细胞核时,可用微型吸管把位于 和 之间的第一极体一并吸出。
(3)重组细胞发育的过程中,细胞开始分化发生在______期。
(4)上述治疗性克隆所用到的技术名称有_________ _______
(5)请你运用上述知识,举例说明干细胞在临床治疗上的应用
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__________。在培育转基因植物时,常用农杆菌转化,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。
猪的基因和人类的基因存在一定的相似度。据报道经特殊处理的猪皮可在人体上存活3周左右,起保护创面免受感染的作用。为了使移植的猪皮存活更长时间,有人设法导入人的相关基因(用P表示),获得转基因小白猪。其简要流程图如下图所示:
请据图回答:
(1)过程1中用到的工具酶是 ,将目的基因导入成纤维细胞常用的方法是 。
(2)过程2中,常用 酶处理,将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养成纤维细胞时需要满足的条件是通气、适宜的温度、pH、营养物质以及 环境。
(3)过程3中,用 处理以获取更多的卵(母)细胞,其在体外需培养到 期再通过显微操作进行去核处理。
(4)过程3中所用的技术是 ;图中“早期胚胎”移植到代孕母猪子宫内时通常需要培养到 期。
加拿大科学家通过转基因山羊已经生产出重组的人类丁酰胆碱酯酶,该酶可用于对抗生化武器。下图是转基因山羊的培育过程示意图,请据图回答问题(山羊为二倍体):
(1)在上述操作中,目的基因是 基因,将该基因导入受体细胞常用的方法是 法。
(2)胚胎工程是指对动物的早期胚胎或 所进行的多种显微操作和处理技术。图中过程⑦所涉及的胚胎工程技术是 。
(3)从雌性山羊卵巢内获取的卵母细胞需要培养到 期才能完成受精作用,此时细胞中的染色体组数是 。为了获得更多的卵母细胞,往往需要向雌性山羊体内注入 激素。受精过程中防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和 。
(4)要同时获得多只与此转基因山羊遗传物质相同的小羊,可对囊胚进行 。
(5)下列不属于生物武器特点的是 (单选)。
A.致病力强,传染性大 | B.污染面积大,危害时间长 |
C.有潜伏期,传染途径多 | D.造价高,技术难度大 |
下图是“万能细胞”的诞生过程(图中来自胚胎干细胞的OCT4、SOX2、NANOG和LIN28等基因决定细胞“全能性”)。请据图回答下列问题:
(1)该研究过程用到了 、 等现代生物技术手段。
(2)图中由皮肤细胞到“万能细胞”的“改造”类似于植物组织培养技术中的 过程。
(3)图中病毒的作用是 。为方便筛选,在重组病毒中除了插入的目的基因外,还应有 基因。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。
(4)为提高胚胎的利用率,获得遗传物质完全相同的多个新个体,可对检查合格的胚胎进行_________技术处理。
在畜牧生产中,人们利用多种方法促进优良畜群繁育取得了显著成绩,请就高产奶牛的快速繁育过程回答以下问题:
(1)克隆奶牛:从供体高产奶牛体内获得体细胞后,对其进行的初次培养称为________,培养的细胞在贴壁成长至充满培养皿底时停止分裂,这种现象称为________,一般选取传代___________代以内的细胞(的细胞核)注入体外培养到____________期的受体去核卵母细胞内,通过______________使两细胞融合,构建重组胚胎,在体外培养并移入代孕母牛体内,从而获得与供体奶牛遗传物质基本相同的犊牛。
(2)试管牛:将体外培养成熟的卵母细胞与经____________法获能的精子在体外受精后,移入______________中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力。通常将胚胎培养至__________期,取__________细胞做DNA分析性别鉴定,并将雌性胚胎移入_________的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体。
一对表现型正常的夫妇,生了一个镰刀型细胞贫血症(常染色体隐性遗传病)患儿。在他们欲生育第二胎时,发现妻子的双侧输卵管完全堵塞,不能完成体内受精。医生为该夫妇实施了体外受精和产前基因诊断,过程如图。
请回答:
(1)过程①是指在体外进行的 处理,从而使精子与卵子结合形成受精卵;过程②称为 。
(2)在对胎儿进行镰刀形细胞贫血症的产前基因诊断时,要先从羊水中的胎儿细胞提取物质③ 进行PCR扩增。然后用Ⅱ对扩增产物进行切割,产生多个片段的酶切产物。据此判断,Ⅱ是一种 酶。
(3)不同长度的酶切产物在电泳时移动的速率不同,形成不同的电泳条带。该家庭成员的镰刀型细胞贫血症基因分析的电泳带谱如④,据此判断胎儿为
(正常/患者/携带者)。
“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵子取出,在试管中完成受精,并在试管中培养使其发育到囊胚期,再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会,也为人类的优生开辟了新的途径。
据此回答下面的问题。
(1)人的受精卵通过卵裂,逐渐形成大量形态、功能不同的细胞、组织,并进而形成器官和系统。从细胞水平看,卵裂的分裂方式是________。
(2)“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术?(填序号)________。
①体外培养 ②体外受精 ③胚胎移植 ④核移植
(3)要得到“同卵双胞胎”,采用的技术是____________。所得双胞胎的性别是否相同?________。
(4)“试管婴儿”技术诞生后,继而出现了“设计试管婴儿技术”,二者对人类作用上的区别是________________________________________________________。
(5)现在大多数人反对设计婴儿性别,其原因是_______________________。
(6)一对夫妇,妻子为血友病基因的携带者,生出了一个不患血友病的女儿,该女儿10岁时得了白血病,需要骨髓移植。为了彻底地治愈女儿的病,该夫妇到处求医,均未获得合适的骨髓。为了治愈女孩的病,这对夫妇应该怎么办?
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世界卫生组织解释克隆为“遗传上同一的机体或细胞系(株)的无性繁殖”。相对于植物克隆而言,动物尤其是高等动物的克隆比较困难,下图表示哺乳动物克隆的几种方法的主要步骤,据图回答下列问题。
(1)方法2获得的小牛的遗传物质来源于________,方法3中得到的胚①、②中的遗传物质是否完全相同?________。
(2)细胞B取自囊胚的________细胞,具有全能性;细胞C应取自供体3的________细胞。
(3)细胞A、B、C在进行D过程之前需要进行细胞体外培养,培养时需要满足的条件是_____________________________________________________
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(4)克隆也可以理解为复制、拷贝,结合世界卫生组织的定义,你认为还有哪些现代生物技术也属于克隆?
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(5)你是否支持进行胚胎干细胞的研究,为什么?
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