如图是胚胎移植繁育良种奶牛的技术流程图,请回答下列问题:
(1)在流程②中,要用_____ ___激素处理供体母牛,目的是____ ____。
(2)流程图中,第________(填序号)步要进行冲卵。
(3)用胚胎移植繁育良种奶牛属于哪类生殖方式?______________,该技术的意义是______________________________________________________________。
(13分) 请回答有关下图的问题:
(1)图甲中①~⑤所示的生物工程为________________。
(2)图甲中序号④所示过程叫做________________ 。
(3)如图乙,一个基因表达载体的组成,除了目的基因外,在基因尾端还必须有[2]________;图中[3]________的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
(4)若预期蛋白质欲通过乳腺生物反应器生产,则构建基因表达载体时,图乙中序号[1]代表的是___________;且在图甲中⑨过程之前,要对精子进行筛选,保留含性染色体________的精子。
(5)为获得较多的受精卵进行研究,图甲中⑥过程一般用激素对供体做________处理;为提高培育成功率,进行⑩过程之前,要对________动物做________处理。若图甲中的卵母细胞来自从屠宰场收集的卵巢,则其在⑧之前需进行体外培养到________期方能受精。
(6)用________技术处理发育到________期或囊胚期的早期胚胎,可获得同卵双胎或多胎。若是对囊胚进行处理,要注意将________均等分割。
(7分) 人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。
(1)卵母细胞除从活体输卵管中采集外,还可从已处死的雌鼠______________中获取。
(2)图中的高血压相关基因作为________,质粒作为________________,二者需用________切割后连接成重组载体。
(3)子代大鼠如果______________和______________,即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达,然后可用其建立高血压转基因动物模型。
(4)在上述转基因大鼠的培育过程中,所用到的主要胚胎工程技术是______________、早期胚胎培养和胚胎移植。
美国威斯康星州的一个奶牛场有一头奶牛,年产奶量达30.8 t,我国奶牛产奶量年平均水平仅为3 t~4 t。某人用该高产奶牛的耳朵细胞,采用核移植技术获得高产奶牛(如图)
(1)③过程中选择去核卵母细胞作为受体细胞的原因是
________________________________________________________________________
(2)④过程利用的技术是________,其原理是
________________________________________________________________________。
(3)该实验的成功说明已分化的耳朵细胞的细胞核中含有与________一样的全套基因,这种繁殖方式属于________。
(4)若研究发现该高产奶牛线粒体发达,故而它的产奶量高,则小牛d成年后具有这一优良性状吗?________。你的依据是______________________________________________。
下图为哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图。请据图回答:
(1)胚胎分割时,一般采用发育良好、形态正常的________。对胚胎进行分割时,要特别注意将________均等分割,否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。
(2)通常胚胎干细胞可以从______________________________________(写出两种方法)中分离得到。
如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解,据图同答下列问题:
(1)在②进入③之前要用 、 、 等工具来构建基因表达载体。
(2)图中①一般经 处理可以得到③。作为受体未受精的卵细胞需要在体外培养到 期去核。
(3)把⑤送入⑥的最佳时期是 。⑥在接受胚胎之前须用 处理.以便为胚胎发育提供相同的生理环境。
(4)采用 法可检测⑦的乳汁中是否产生了人类血清白蛋白,要实现⑦批量生产血清白蛋白,则要求③的性染色体是 。
(10分)由李建远教授率领的科研团队,在山东烟台毓璜顶医院成功克隆出5枚符合国际公认技术鉴定指标的人类囊胚。请回答下列问题:
(1)在卵子去核的过程中,李建元教授采用三维立体偏震光纺锤体成像系统,对核DNA精确定位后,再用微激光主要对卵子的第一屏障打孔,才能精确剔除卵子细胞核。这一屏障是指( )
A.卵黄膜 B.透明带 C.核膜
(2)在培养皮肤纤维细胞和淋巴细胞时,需要用胰蛋白酶等处理,原因是 。培养过程中除了保证无菌、无毒的环境外,为了防止培养过程中的污染,通常还要在细胞培养液中添加一定量的 。
(3)通过克隆胚胎进而用其衍生而来的器官,来取代患者本人病变的器官,就会避免免疫排异反应的发生,根本原因是 ________________ 。
(4)获得目的基因后可采用 技术进行扩增。大部分物种的基因能拼接在一起,是因为 。检测目的基因是否成功导入植物细胞,可采用的生物技术是 。
克隆羊的成功轰动世界,它不仅奠定了疾病克隆性治疗的基础,又解决了器官移植中供体不足的问题,同时也给人类带来了一些过去尚未遇到的问题。下图为人类对克隆羊技术的拓展和应用图。请据图回答问题。
(1)图中所涉及的现代生物技术有________________和________________等。
(2)图中两个婴儿长大后,外貌、性格和其他特征与原型男人相似,这说明________ 具有全能性。
(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,除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中,还需要保证细胞生活所需的________和________;早期胚胎发育到________阶段以前的细胞是全能细胞。
(4)在体外培养胚胎干细胞能否获得动物器官?________。为什么?______________________________________________________________________。
血清白蛋白临床上需求量大,通常从人血液中提取。如果应用基因工程和克隆技术,将人的血清白蛋白基因转入奶牛受精卵细胞中,利用牛的乳汁生产血清白蛋白就成为可能。大致过程如下:
请回答下列问题:
(1)培育“乳腺反应器”动物的一个重要环节是获得人体血清白蛋白基因。获得人体血清白蛋白基因的常用方法是从人的细胞获得血清白蛋白基因转录生成的 ,然后在 酶的催化作用下合成血清白蛋白基因,再经过 技术获得大量血清白蛋白基因。
(2)重组表达载体构建是基因工程的核心,一个重组表达载体的组成,除了目的基因外,还必须有 、 以及标记基因等部分。在此过程中除了使用工具酶外,还需使用的工具是 。
(3)若要获得遗传物质完全相同两个新个体,可对发育到桑椹期或囊胚期阶段的早期胚胎进行 处理,经过“最后一道工序” 植入到受体母牛体内。
(4)由于转基因表达产物存在于奶牛的乳汁中,检测其体内是否出现药用蛋白,在分子水平上的检测方法是从转基因生物乳汁中提取蛋白质,用 方法检测,若有 出现表明目的基因已形成蛋白质产品。
现代生物技术的发展,人们对细胞有了更多的认识,回答下列问题:
(1)胚胎干细胞在基础生物学、畜牧学和医学上具有十分重要的应用价值。囊胚期胚胎由 、囊胚腔和滋养层组成。前者将产生胚胎的所有组织和胚外结构,后者形成胎盘。首先用免疫外科方法去掉囊胚外围的滋养外胚层, 再将得到的细胞平铺于 细胞上以防止分化,在高血清浓度条件下培养数天后,ES集落开始形成,大约每隔7d 进行分散和重新平铺,分散的方法可以是微吸管机械分散,也可以用 消化分散。目前已得到未分化状态、具正常双倍体核型及多向分化潜能的干细胞,已传三十多代并可 保存。
(2)Weiss等用细胞融合实验证明,分化的细胞中存在“闲置不用”的结构基因。他们把大鼠肝肿瘤细胞和小鼠成纤维细胞融合成 细胞,筛选出含有两套肝细胞染色体和一套成纤维细胞染色体的细胞。这些细胞既保持了合成 细胞3种特异蛋白的能力,也合成了小鼠肝细胞的这3种蛋白,但是在正常的成纤维细胞中从不合成这些。由此可见,融合实验证实了小鼠成纤维细胞 。
(3)由于细胞体积小,要通过显微操作装置在显微镜下进行解剖手术和微量注射。显微操作技术可用于 、 等技术。
随着科学技术的发展,人们可以根据人类的需求来改造生物的性状,现已在许多领域取得可喜的成果。下图示英国爱丁堡大学利用绵羊乳腺生产人类抗胰蛋白酶(一种治疗肺泡纤维化病变的多肽药物)的大致过程,请据图分析:
(1)如果抗胰蛋白酶基因过少,常用 技术扩增。
(2)①表示基因表达载体的构建过程,该过程是基因工程的 ,此过程需要使用的工具酶是限制酶和 。为了使抗胰蛋白酶基因在乳腺组织中表达,还需要在抗胰蛋白酶基因序列前加上 。
(3)图中②常用的方法是 。②过程常常选择受精卵作为受体细胞的主要原因是受精卵细胞的全能性 。
(4)图中④过程所使用的胚胎应发育到 阶段,才能进行胚胎移植。培养牛胚胎的培养液中,除了一些无机盐和有机盐类外,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。
(5)为检测抗胰蛋白酶基因是否成功表达出蛋白质,可采用 技术。
(6)要想快速扩大转基因羊群,除了让转基因羊进行有性生殖杂交、胚胎分割外,还可以采取 方法。其中胚胎分割要注意 。
应用生物工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品,是生物科学技术转化为生产力的重要体现。
请回答下列问题:
(1)在培育转基因牛的过程中,需要的工具酶是 和 ,基因工程的核心步骤是 。在基因表达载体中,目的基因的首端必须含有 ,它是 识别和结合的部位。
(2)动物细胞培养过程中,培养环境中除须提供O2外还须混入一定量的CO2,CO2的主要作用是 。为保证被培养的动物细胞处于无菌、无毒的环境,可以在细胞培养液中添加一定量的 ,以防培养过程中的污染。
(3)单克隆抗和血清抗体相比较,其最主要的优点在于 。
(4)植物组织培养的关键步骤为 和 。
(5)动物体细胞核移植技术得到的动物,称为 动物,试管动物需要通过 、早期胚胎培养和胚胎移植步骤获得。
(6)生态工程建设所遵循的基本原理有:物质循环再生原理、 原理、 原理、整体性原理和系统学和工程学原理。
生物工程在人类遗传病的研究和治疗有较大的突破。阅读下列资料,回答相应问题。
资料一 通过转入特定基因可将体细胞诱导形成多能干细胞(iPS细胞),可以产生各种类型的体细胞。下图是应用iPS细胞技术治疗镰刀型细胞贫血症的技术流程,请回答:
(1)过程①是体外培养由患者身体分离的体细胞,需要在配制的 培养基中,加入一定量的血液、血浆。在上述培养液中除加入一定量的抗生素外,还应注意 操作,以防止培养过程的污染。
(2)过程②中,科研人员首先要利用PCR技术,把所需的c-Myc(c-Myc属于Myc家族的原癌基因)等四种目的基因扩增,然后将目的基因与逆转录病毒结合,以构建 ,然后导入人体的体细胞,诱导形成iPS细胞,并在 培养箱中依次进行 培养、 培养,获得iPS细胞系。
(3)科研人员在iPS细胞中,用健康的基因取代了镰刀型细胞贫血症的致病基因,并使其定向 成造血干细胞,移植入患者体内,使患者能够产生正常的红细胞。
资料二 人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。
(4)子代大鼠如果 和 ,即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达,然后可用其建立高血压转基因动物模型。
(5)在上述转基因大鼠的培育过程中,所用到的主要胚胎工程技术是 、早期胚胎培养和胚胎移植。
回答下列有关生物工程的问题:
(1)在基因工程中,利用 筛选出含目的基因(或重组DNA分子)的受体细胞;基因工程最终获得成功的标志是
(2)在植物组织培养的再分化过程中,若要将愈伤组织诱导生根,则植物生长调节剂的浓度配比应为生长素浓度 (填“大于”、“小于”或“等于”)细胞分裂素浓度。
(3)动物细胞培养要取得成功,首先要对培养液、培养用具进行 处理,在使用合成培养基时,还应该在培养基中加人 等天然成分以支持生长。动物细胞培养时,需要一定的气体环境,其中C02的主要作用是 。
(4)在胚胎工程中,若要获得多个卵细胞,则需对母畜作 处理,若要出现“不同的母体产下性状相同的后代”这一现象,则应使用的技术为 。
人的血清白蛋白在临床上需求量很大,通常从人血中提取。由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重。如果应用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.将人体血清白蛋白基因导入雌性奶牛胚胎细胞,形成重组细胞①;
b.取出重组细胞①的细胞核,注入去核牛卵细胞中,形成重组细胞②;
c.电脉冲刺激重组细胞②促使其形成早期胚胎;
d.将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)重组细胞①和②中 (①/②)实现了基因的重组。
(2)在实验过程a中要选择“雌性奶牛胚胎”的原因是 。
(3)实验过程b利用的技术是 ,胚胎工程操作中最后环节是 。
(4)若将早期胚胎分离成若干个胚胎细胞,让其分别发育成小牛,这些小牛的基因型(相同/不同) ,理由是 ,此项技术称为 。
(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。培养过程中作为饲养层的是 细胞。
(6)哺乳动物的胚胎的营养液成分较复杂,除一些无机盐和有机盐外,还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及 等物质