下图是用良种羊的细胞通过不同生物工程技术培育转基因羊的简单流程图,请分析回答:
(l)甲、乙两过程所用的卵母细胞均应培养到 时期。
(2)若需在短时间内获得较多的人的生长激素基因,通常采用 技术。为了使人的生长激素基因在羊的细胞中稳定存在并能够表达,在导入受精卵之前需要进行 的构建。
(3)将人生长激素基因导入受精卵的常用的方法是 ,检验该基因是否导入受精卵的方法可运用 。
(4)受精卵或重组细胞通过细胞的分裂和 ,形成早期胚胎。
(5)普通代孕母羊能成功孕育出良种转基因羊的原因主要是代孕母羊对移入子宫的供体胚胎基本上不发生 ,供体胚胎的 在孕育过程中不受影响。
毛角蛋白II型中间丝(KIF II)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIF II基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。
(1)过程①中最常用的运载工具是 。
(2)在过程②中,用 处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中,将成纤维细胞置于5% CO2的气体环境中,CO2的作用是 。
(3)在过程③中,用 处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行 处理。
(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是 。在胚胎移植前,通过
技术可获得较多胚胎。
阅读下面材料.回答问题:
胚胎工程技术包含的内容很丰富,如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是黄牛,请据图回答下列问题。
(1)应用1与应用2分别获得的小牛,从遗传物质角度分析有何不同: ;
(2)应用2中供体1与优良公牛必须用激素进行 处理,使二者达到相
同的生理状态;
(3)应用1、应用2和应用4的共同点是都利用了 技术,它是胚胎工
程的最后一道工序,该过程一般选择的对象是________;
(4) 应用3中细胞C取自_______________,该类细胞体积小,细胞核大;
(5) 应用4中通过 技术获得的①和②,将发育成同卵双胎。
请阅读下面的有关科技报道,并回答问题:
2001年7月,中山大学附属第二医院黄绍良教授领导的实验小组,利用试管婴儿父母捐赠的受精卵,开始了的胚胎干细胞系。
黄绍良教授和助手何志旭博士把受精卵放在培养液中,7天后,受精卵发育成囊胚。用一个很细的器械插进囊胚,共得到5个内细胞团,分散接种在小鼠胚胎做成的纤维细胞饲养层上。在饲养层上养5天后,有3个内细胞团存活,它们开始克隆性生长。何博士不断地取出克隆细胞,再放在新的饲养层上,一代一代地接着往下培养。他们将3个细胞系分别命名为CHE1、CHE2、CHE3。截至目前,CHE3已传了近40代,CHE1传了近36代,CHE2传了32代,细胞克隆性增长很活跃,并连续传代7个月。
研究者对这些胚胎克隆细胞进行了功能鉴定。用注射器分别将三组克隆细胞注射进有免疫缺陷的小老鼠的皮下,10天后,老鼠注射部位的皮肤开始隆起,长出黄豆大小的包块,包块软软的,越长越大。又过了32天,切开包块发现,里面是一个畸胎瘤,约有一般的土豆大。里面全是人的软骨、神经管、横纹肌和骨骼等,它们毫无规则地生长在一起。
(1)题中提到的“试管婴儿”属于 生殖。
(2)3个细胞系CHE1、CHE2、CHE3的遗传特性 (相同或不同),理由是
(3)题中提到在对胚胎克隆细胞进行功能鉴定时利用有免疫缺陷的小老鼠作为实验对象,你认为如何才能获得这种老鼠?
采用免疫缺陷老鼠而不用正常老鼠做该实验的目的是 。
(4)利用人胚胎干细胞构建人的皮肤等组织、器官的技术属于 工程。
(5)科学家在早期胚胎中发现了干细胞,这些干细胞能在一定条件下通过细胞分裂和细胞分化形成不同的 或 。除了胚胎外,在脐血、骨髓、脑组织等也发现了干细胞,通过进一步的研究,有希望用于患者的组织修复或器官移植。但在进行器官移植时,如果患者细胞表面的蛋白质类物质与移植器官的不相同,则会引起排斥反应。所以最好选用 (患者本人、父母、子女、配偶)的干细胞培育的器官。
请回答下列有关生物技术的问题。
(1)通过基因工程培育抗病甘蔗,需要的工具酶是 ,采用抗原—抗体杂交,如果出现 ,则表明目的基因已形成蛋白质产品。可通过
技术将导入了目的基因的甘蔗细胞培养成植株。
(2)利用胚胎移植技术大量繁殖良种猪时,首先要对母猪注射 ,以获得更多的良种猪卵母细胞,然后培养到 期,与经过 处理的良种猪精子进行体外受精。将早期胚胎移植到本地母猪体内发育成小猪。受体对移入子宫的外来胚胎基本上不会发生
反应,为胚胎在受体内的存活提供了可能。
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 ,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RNA聚合酶识别和结合的部位。
(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)单克隆抗体与血清抗体相比较,其最主要的优点在于 。
(4)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。
(5)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等原理。
我国科学家培育“荧光猪”的技术流程如下图所示。图中字母表示有关技术或原理,请回答:
(1)A处常用的导入方法是 ,绿色荧光蛋白基因应整合到 DNA上。为了检测绿色荧光蛋白基因转录的mRNA是否翻译成绿色荧光蛋白,常用 技术。
(2)去核的卵母细胞应取自培养至 期的卵母细胞,B处操作主要的技术手段是 。
(3)对C所获得的早期胚胎进行 ,可获得多个基因型相同的胚胎,这些胚胎可保存,也可通过 的方法获得后代。
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有关问题:
(1)繁殖E牛时,获能的精子和成熟卵子相遇后首先发生 反应,之后精子接触卵黄膜,并进一步与卵结合,在该过程中, 和 可以防止多精入卵。
(2)培育克隆牛F时使用的不同于试管牛E的生物技术是 ,试管牛E的生殖方式属于 。
(3)对重构卵发育成的囊胚采用 技术,可获得更多基因型完全相同的E牛,该技术具体操作时的注意要点是 。
(4)用来促进B牛多排卵的激素可能是 分泌的促性腺激素。
1997年,我国科学家首次从人胚胎中分离和克隆出人胚胎干细胞,如下图所示,并分化得到多种体细胞。2007年,美国学者成功地利用皮肤细胞诱导出具备胚胎干细胞功能的干细胞,并利用皮肤干细胞治疗老鼠的镰刀型细胞贫血症获得进展,病鼠的血液功能恢复正常,这是科学界利用皮肤干细胞进行医疗研究的首次尝试。请同答下列问题:
(1)胚胎干细胞是早期胚胎中的 细胞或从 中分离出来的一类细胞,在功能上具有 。皮肤干细胞经诱导能分化得到多种体细胞,其根本原因是 。(每空1分)
(2)胚胎工程的主要技术有 (写出两种)。
(3)与利用人体胚胎干细胞进行疾病研究和治疗相比,利用皮肤干细胞进行医疗研究具有的优势是 等 (只要求写出一点)。
(4)我国禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆的研究。写出治疗性克隆的意义。 (只要求写出一点)。
下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程设计图解,据图回答:
(1)图中①、②所示的结构分别是______________、_______________,④过程常用的方法是___________。
(2)图示治病的方法叫做_______________________,与一般的异体移植相比最大的优点是____________________。
新兴生物工程能使免疫学在应用方面更上一层楼,为人类带来福音。一方面新兴生物工程可以为免疫活性物质及疫苗的制备开辟新途径,解决免疫治疗及免疫预防方面的难题;另一方面,新兴生物工程还可以为解决器官移植所面临的供体不足和免疫排斥两大难题提供可能。
(1)利用 技术发展起来的杂交瘤技术,为制备单克隆抗体开辟了新途径,与传统方法获取的同类产品相比,它的显著优点是 ;
(2)干扰素及部分疫苗都可以通过 技术制造的工程菌来大规模生产,如国内应用较普遍的重组CHO乙肝疫苗;
(3)对大面积烧伤病人,借助 技术可获取大量自身健康皮肤用于移植。
(4)通过向供体动物基因组中导入某种调节因子,以抑制 的表达,或设法将之去除,再结合 技术,可培育出无免疫排斥的转基因猪器官;
(5) 的分离和培养成功也为解决上述难题开辟了新途径,因其具有
性,可在体外诱导分化产生各种人造组织器官。
克隆猪成功率较低,与早期胚胎细胞异常凋亡有关。l-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淍亡的关系。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继续发育,经桑椹胚、囊胚和胚最终发育为克隆猪。
(2)在过程中可检测出中l-2 的分子数,进而计算总中l-2 的分子数,从而反映出l-2基因的转录水平。
①图中表示过程。
②从基因组数据库中查询l-2 的核苷酸序列,以便根据这一序列设计合成用于扩增,过程第一轮循环的模板是。
图为胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过程,请据图回答:
(图甲)
(图乙)
(1)冲卵可以用特定装置,将供体母牛子宫内的_________________冲洗出来。
(1)图甲中从A~E时期,适宜于牛的胚胎移植的有___________。标号3为______________,它将来可发育为胎膜和胚盘。
(3)图乙中A细胞是 ,在进行体外受精前要对精子进行 处理。
哺乳动物受精过程有哪些机制阻止多精子入卵受精?
(4)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意 。
(5)受体母牛必须和供体牛属于同一物种,移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是 。
下图为胚胎移植的基本程序、早期胚胎发育过程(图甲),及经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程(图乙)。请回答下列问题:
(图甲)
(图乙)
(1)超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射__________ 。冲卵实质上是用特定装置,将供体母牛子宫内的__________ 冲洗出来。
(2)图乙中②指的是__________。进行胚胎分割时,应选择发育到__________时期的胚进行操作。
(3)图甲中标号3为__________,它将来可发育为__________ 。
(4)若一次给受体母牛移入多个胚胎,产生的多个后代基因型相同吗? __________,为什么? __________
(5) 哺乳动物受精过程有哪些机制阻止多精子入卵受精?( )
A.顶体反应 |
B.精子穿越卵子透明带触及卵黄膜,导致透明带反应 |
C.精子触发卵黄膜表面微绒毛的抱合反应 |
D.精子入卵后,触发卵黄膜封闭作用 |
(6)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意__________
(7)移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是_________。
胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术,可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。 (每空1分,共14分)
(1)从良种母牛采集的卵母细胞,都需要培养 期;从良种公牛采集的精子需_______
后才能进行受精作用,若在卵细胞膜和透明带之间看到两个极体是 __ 的标志
(2)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的O2以维持 __ 外,还需要提供CO2气体。(3)图中过程A称为__________,它在胚胎工程中的意义在于 。
对供、受体母牛进行选择,并用激素进行 _____ 处理,常用 激素对供体进行 处理,获得更多的早期胚胎
(4)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器,需将目的的基因导入牛受精卵,最常用的导入方法是 ;获得转基因母牛后,如果 即说明目的基因已经表达。
(5)若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体,可对发育到 __ 阶段的早期胚胎进行 ________ 处理,再植入到受体内。若要对早期胚胎进行长期保存,应将其置于 ______条件下。