绿色荧光蛋白基因(GFP)被发现以来,一直作为一个监测完整细胞和组织内基因表达及蛋白质位置的理想标记。请根据图表回答下列问题。
(1)若图中GFP的M端伸出的核苷酸的碱基序列是—TCGA—,N端伸出的核苷酸的碱基序列是—TGCA—,则在构建含该GFP的重组质粒A时,应选用限制酶 ,
再对Ti质粒进行切割。
(2)若对符合设计要求的重组质粒A进行酶切,假设所用的酶均可将识别位点完全切开,请根据图表中的信息分析,若采用BamHⅠ和PstⅠ酶切,可得到 种DNA片段。
(3)检测GFP是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的染色体DNA上,可在荧光显微镜下观察GFP的表达,图中绿色荧光蛋白转基因克隆猪的转基因操作中的GFP既是 ,也是 。
(4)如果将外源基因导入猪受精卵,则外源基因可能随机插入到猪受精卵DNA中。这种受精卵有的可发育成转基因猪,有的却死亡。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因 。
下图为哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图。据图作答:
(1)该图胚胎所处的时期为 ,继续发育会导致 破裂,胚胎从其中伸展出来,叫做孵化。对该阶段胚胎进行分割时要注意将 均等分割。
(2)图中①过程为 。
(3)图中滋养层细胞将来发育成 和 。
下面是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法,请分析回答:
(1)方法Ⅰ和方法Ⅱ均用到的生物技术有 和 。
(2)供体牛(C牛)的主要职能是 ;受体母牛(D牛)必须具备 。
(3)生产上常用 期的胚胎进行胚胎移植。若希望同时获得多个性状相同的家畜个体,可以使用 技术。
某正常夫妻育有一子,患血友病,突遭不测,大量失血,卒。某日,该男子仰望浩瀚星空,思及白发人送黑发人,徒生感慨,心灰意冷,其妻曰:“欧巴~我们再生一个娃娃吧,这次生个贼拉子健康的。有病不可怕,试管婴儿排除它!偶耶~~~~”该夫妻想借助试管婴儿技术再生一个健康孩子。请结合你所学的知识帮他们解决有关问题:
(1)人类精子是在 (器官)内形成的,刚产生的精子不具备受精的能力,体外受精前,要对精子进行 处理。通常采用的方法有培养法和 。
(2)卵子形成过程中,形成初级卵母细胞是在 (时期)。精子和卵子发生上的重要区别是 。卵子在受精前要培养一段时间,当发育到 (时期) 才具备受精的能力。
(3)在受精阶段,精子首先发生 反应,为了防止多精入卵受精的第一道屏障叫 。
(4)在早期胚胎发育过程中, 阶段的细胞属于全能细胞。
(5)人的体外受精胚胎,在 个细胞阶段可以移植。
(6)你建议这对夫妇最好选择 性胎儿(性别)。
下图是综合运用多种现代生物科技培育奶牛新品种,以从其分泌的乳汁中提取某种珍贵药用蛋白的过程,请据图分析回答:
⑴目的基因如果 ,可以通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成。
⑵为使雌性奶牛排出更多卵子,需对其进行的处理和采用的试剂分别是 ,体外受精前需要对精子进行获能处理,通常使用的两种方法分别是 。
⑶过程①采用的技术手段叫做 ,进行之前,应对胚胎进行 检查。植入受体的胚胎能够存活的生理学基础是 。
⑷为了提高胚胎的利用率,可以在过程①之前对囊胚进行胚胎分割处理,需要注意的问题及原因是 。
请回答下列与器官移植有关的问题:
⑴器官移植所面临的两个主要问题分别是 、 。
⑵面对器官移植所面临的问题,人们从多个角度尝试进行解决:
①进行器官移植时,运用免疫抑制剂,使 细胞的增殖受阻;
②利用基因工程,对猪的器官进行改造,将器官供体基因组导入某种 ,以抑制 基因的表达,再结合克隆技术,培育出转基因克隆猪,以提供合格的供体器官;
③获得人的核移植胚胎干细胞,胚胎干细胞在形态上表现为 ,在功能上,具有 性,通过体外诱导分化,培育出人造组织器官用于移植。
请据图回答有关问题:
(1)图中①~⑤所示的生物工程为__________。该工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过对__________的修饰或合成,对现有蛋白质进行改造,或制造出一种新的蛋白质,以满足人类生活的需求。
(2)若预期蛋白质欲通过乳腺生物反应器生产,在图中⑨过程之前,要对精子进行筛选,保留含性染色体__________的精子。
(3)为获得较多的受精卵进行研究,图中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,要对供、受体动物做__________处理。
(4)用胚胎分割技术处理发育到_________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。
控制哺乳动物的性别对于畜牧业生产有着十分重要的意义。目前,分离精子技术是有效的性别控制方法。例如:牛的X精子的DNA含量比Y精子的高出4%左右,利用这一差异人们借助特殊仪器将它们分离开来,再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛(如下图所示)。
根据以上信息回答下列相关问题:
(1)图中过程①通常采用的是__________技术,在这个过程中_________的精子与卵细胞结合形成受精卵。为获得更多的卵细胞需要给良种母牛注射适宜剂量的__________。
(2)过程②中受精卵培养发育至________时期,再经胚胎移植到代孕母牛,从而获得后代。若希望同时获得多个性状相同的个体,可以使用__________技术。
(3)动物“生物反应器”是转基因动物技术中最诱人的部分之一。为了提高牛奶中赖氨酸的含量,某大学研究人员利用现代生物工程技术,得到了一头转入外源赖氨酸基因的克隆奶牛,预计将来其分泌的乳汁中含有更多的赖氨酸。下图为培育转基因克隆动物的技术流程图,获得外源赖氨酸基因所需要的工具酶是__________。该基因不能从人体细胞中获得,原因是____________________。
已知该奶牛培育过程中所用受体细胞为一只雌性奶牛胎儿的成纤维细胞,导入目的基因常用的方法是_________________,把该含有外源基因的受体细胞培育成为一头奶牛还需要用到的技术有____________________(至少写出两种)。
下图甲为胚胎发育的某时期,图乙为人类对克隆羊技术的拓展和应用图。请据图回答问题。
(1)图甲为胚胎发育的__________阶段,图中的__________(填写图中数字)和图乙中的X对应,该部分将来发育成胎儿的__________。
(2)图乙中两个婴儿长大后,外貌、性格和其他特征与______相似,这说明_________具有全能性。
(3)图乙中从“X到胚胎干细胞”的培养过程中,必须用_________________处理X,使之分散成单个细胞。胚胎干细胞形成组织、器官必须要进行__________和__________。在体外培养胚胎干细胞时在培养液中加入_______________,可以诱导其____________。
(共14分).回答下列问题:
Ⅰ.为了培养该新型药用植物,可取甲和乙的叶片,先用______酶和____酶去除细胞壁,获得具有活力的________,再用化学诱导剂 诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成_______组织,然后经过_______形成完整的杂种植株。这种培养技术称为______ 。
Ⅱ.下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程
(1)从良种母牛采集的卵母细胞,都需要进行体外培养,其目的是 ;从良种公牛采集的精子需 后才能进行受精作用。
(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 气体以维持 。
(3)图中过程A称为 ,它在胚胎工程中的意义在于 。
(4)获得转基因母牛后,如果 即说明目的基因已经表达。
某正常夫妻生下的一个血友病男孩,不幸在一次意外中大量失血死亡。该夫妻想借助试管婴儿技术再生一个健康孩子。请结合你所学的知识帮他们解决有关问题:
(1)试管动物技术是指:通过人工操作使卵子和精子在体外条件下 ,并通过培养发育为___________后,再经移植产生后代的技术。
(2)人类精子是 在 (器官)内形成的,从 期开始,直到生殖机能减退,而女性卵泡的形成和在卵巢内的储备,是在 (时期)完成的,这是精子和卵子发生上的重要区别。
(3)在体外受精时,精子首先要进行 处理,精子与卵子在体外受精后,应移入发育培养液中继续培养,以便检查 和 。
(4)人的体外受精胚胎,在8-16个细胞阶段可以取出向受体移植,也可以 。
(5)你建议这对夫妇选择 性胎儿,这需要在胚胎移植前取1-2个细胞观察 或做DNA分析来做性别鉴定
生物工程技术为人们获得需要的生物新品种或新产品提供了便利。请据图回答:
(1)在培育转入人的生长激素基因牛的过程中。①过程需要的工具酶是 、 。②过程常用的方法是 。③过程培养到
阶段。可以采用 技术,培育出多头相同的转基因犊牛。
(2)在抗虫棉培育过程中,④过程中的受体细胞采用愈伤组织细胞,与采用叶肉细胞相比较,其优点是 。⑤过程采用的技术是 。该技术中,愈伤组织细胞可通过在液体培养基的 中培育成单个胚性细胞,利用胚性细胞再分化形成的 可制成人工种子或发育成植株。但连续传代培养后,胚性细胞全能性可能降低,从细胞内部看,主要原因是传代过程中发生 等变化。
(3)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有
(4)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 。母体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生 ,这为胚胎在母体内存活提供了可能。
请据图回答有关生物工程问题:
(1)如果人干扰素基因较小,核苷酸序列又已知的,我们可以通过DNA合成仪用 方法直接人工合成。
(2)③过程用到的生物技术是 技术,囊胚的内细胞团细胞又称为 。
(3)④过程用到的生物技术是 技术,转基因双胞胎牛性别相同的概率为 。
(4)⑦过程中,如果将棉花受体细胞在 (低渗/高渗)溶液环境下,用纤维素酶和果胶酶混合处理,除去细胞壁,可获得 。
(5)⑧⑨依次表示____和 ,当棉花愈伤组织在只含有细胞分裂素的培养基上培养时,出现具有分生能力的绿色芽点,如要促进幼苗形成,通常需在培养基中添加 。
请回答基因工程和胚胎工程方面的问题:
(1)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。基因工程的四个基本操作步骤是________,基因表达载体的构建,_________和目的基因检测与鉴定。
(2)某研究所为了使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素,将人干扰素基因整合到适合的载体,现将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是_________,为获得能大量产生人干扰素的转基因牛,该基因表达载体应导入的受体细胞是_________。
(3)在胚胎工程的操作中,冲卵实质上是用特定装置,将供体母牛子宫内的_________冲洗出来;最适合做胚胎移植的时期是胚胎发育的____________。
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。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。再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 。然后将受精卵移入发育培养液中继续培养,检查 和发育能力,待发育到桑椹胚或囊胚时,分别对多个胚胎的细胞进行 ,选择出 的胚胎植入母亲 内,避免遗传病孩子出生。除上述方法外利用经过 作载体正常基因转入有上述遗传病患者的肺组织中,达到治疗目的的方法叫做 (体外,体内)基因治疗。