下图为牛胚胎性别鉴定和分割示意图,请据图完成下列问题:
(1)填出图中字母所代表的结构名称:A________;C________;D________;
(2)写出甲、乙、丙过程的技术名称:甲________;乙________;丙________;进行乙过程时,所取的样本是________。
(3)进行甲过程时,所使用的基本仪器是________,本过程的技术关键是________。
(4)尽管胚胎分割技术在多种动物中取得成功,但仍然存在一些问题,如________
__________等,同时很难取得同卵多胎,成功率较高的是________。
【生物—选修3:现代生物科技专题】
动物细胞培养是动物细胞工程的基础,如图所示,a,b,c 代表动物细胞工程的几项技术①②③依次表示其结果。据图回答
(1)若a是核移植技术,①的产生反映了
(2)若b是体外受精技术,则必须对精子用一定浓度的化学药物进行 处理;所用的化学药品是 或钙离子载体A23187溶液。并且b获得的受精卵 (填可或不可)直接用于胚胎移植;如果选择牛的含X染色体 的精子进行人工授精,生产②牛的目的是 。
(3)若c是胚胎分割技术,为了提高胚胎的利用率进行胚胎分割时要平均分割的是 .否则会影响 , 一般情况下③中个体的基因型和表现型 。
(4)按照a是核移植技术,b是体外受精技术,c是胚胎分割技术,则①②③属于
无性生殖的是 。
(1)科学家将外源基因导入绵羊的受精卵中,常用的方法是____________。由于外源基因可能随机插入到受精卵的DNA中,因而有时会导致早期胚胎死亡,最可能原因是
______________________________________________________________________。
(2)从早期胚胎或原始性腺分离出来的一类体积小、核大具有发育的全能性的细胞是__________。
(3)若要获得遗传物质完全相同的两个新个体,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”________________,植入到受体母绵羊体内。
(4)我国在“863”计划资助下开展Bt抗虫棉、抗虫水稻等研究,可以减少农药、杀虫剂的使用,这将对____________________起到重要作用。生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生、整体性、________________、________________及系统学和工程学原理等原理。
继哺乳动物乳腺发生器研发成功后,膀胱生物发生器的研究也取得了一定进展。最近,科学家培养出一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答:
(1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞,常用方法是___________。
(2)进行基因转移时,通常要将外源基因转入___________中,原因是_____________
_____________________________________。
(3)通常采用_____________技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。
(4)在研制膀胱生物反应器时,应使外源基因在小鼠的__________细胞中特异表达,所以一般在基因表达载体中插入特异性表达的启动子,另外该基因表达载体中还应含有________________、______________、________________。
下图是培养生产药物的乳腺生物反应器转基因动物的过程,请完成下列各题。
(1)①是含有人凝血因子Ⅸ基因的质粒,为了使凝血因子Ⅸ基因在羊恰当的细胞中表达,a片段应为羊 启动子,其是 识别和结合的位点。②中是根据 基因表达的性状筛选出的细胞。
(2)从白脸羊体内分离出的细胞要经过胰蛋白酶或 酶处理再进行培养,培养时要考虑 的环境;营养;温度、pH和 环境等外部条件。
(3)③表示 细胞,⑥表示的胚胎是 。
(4)⑥在受体母羊子宫内正常发育的生理基础是:第一,受体为胚胎提供正常发育的生理环境;第二,受体对移入子宫的胚胎基本不发生 反应;第三,供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系。
图1和图2分别表示两种获取胚胎干细胞的途径。图1表示的是科学家把4个与胚胎发育相关的特异性基因导入成年小鼠细胞,培养出了诱导多潜能干细胞,称为iPS细胞,类似于胚胎干细胞样细胞,再将iPS细胞转入小鼠乙体内培养,结果如图所示。图2表示研究人员利用小鼠(2N="40)" 获取单倍体胚胎干细胞的一种方法,哺乳动物单倍体胚胎干细胞技术是遗传学研究的新手段。请分析并回答下列问题:
(1)图1过程中,通常选择传代培养 代以内的成纤维细胞导入特异性基因;成纤维细胞转变为iPS细胞,类似于植物组织培养中的 过程。
(2)克隆培养iPS细胞时,需要加入一定量的 ,以防止杂菌污染。早期研究发现在 iPS 细胞诱导培养的过程中会出现大量不具备干细胞功能的细胞,若用维生素C处理,能显著提高iPS细胞的诱导成功率,推测其原因是 。
(3)研究人员将iPS细胞团注射入缺乏T细胞的小鼠体内,细胞团能继续生长。由此可推测图1中iPS细胞团逐渐退化的原因是 。
(4)图2中,研究人员需要对实验小鼠丙注射促性腺激素使其 ,从而获得更多的卵母细胞,再利用SrC12溶液处理、激活卵母细胞,并在体外培养至[④] 期,再利用流式细胞仪筛选出单倍体细胞。
(5)研究发现,单倍体胚胎干细胞也能分化,形成不同功能的细胞、组织和器官,该技术培育的单倍体动物可成为研究 (填“显性”或“隐性”)基因功能的理想细胞模型。
为治疗某种遗传性糖尿病,研究人员完成如下工作。
(1)图1中①是取自患者体细胞的________,过程②表示________技术。
(2)图1中过程③表示________技术,此过程需要用到的工具是________________。
(3)为检测胰岛样细胞是否具有胰岛B细胞的正常生理功能,研究人员分别控制甲、乙两组培养液中__________的浓度,将胰岛样细胞先后放在甲、乙两组培养液中,保温相同时间后检测胰岛素的分泌量。若诱导成功,则图2中甲组应为______________情况下测得的胰岛素分泌量,理由是_______________。
1981年Evans和Kaufman首次成功分离出小鼠胚胎干细胞(ES细胞),医学界对其的研究虽颇有争议但也如火如荼。2008年1月17日《干细胞》杂志报道,美国加州的科学家使用了进行试管受精的年轻女性捐献的卵子去核,以及2名志愿者的皮肤成纤维细胞的细胞核,成功克隆出了5个人体胚胎,进而可以开发出有研究价值的干细胞。请回答下列问题。
(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至囊胚期的________或胎儿的________中分离得到的一类细胞。
(2)上述过程中主要应用的动物细胞工程技术有____________、________。
(3)胚胎干细胞可诱导分化为皮肤干细胞,进而分化成皮肤细胞的根本原因是_____________________。
(4)某患者不能产生正常的白细胞,通过骨髓移植可以达到治疗的目的,骨髓移植治疗的实质是将________移植到患者体内。
(5)在培养胚胎干细胞时,培养基中通常需要加入______等天然成分,培养过程中所需气体主要有________。
(6)胚胎干细胞也可作为基因工程的受体细胞,将目的基因导入胚胎干细胞最常用的方法是________,将获得的目的基因转入胚胎干细胞前需构建基因表达载体,其目的是______________________。
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)人类精子的形成是从 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。
(2)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,以便检查受精状况和受精卵的发育能力。
(3)人的体外受精胚胎,在8-16个细胞阶段可以移植,而牛、羊一般要培养到 阶段才能移植。
(4)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。
2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白(GFP)方面做出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光,这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况,帮助推断蛋白质的功能。下图为我国首例绿色荧光蛋白(GFP)转基因克隆猪的培育过程示意图,据图回答:
注:图中通过过程①、②形成重组质粒,限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点,在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。
(1)在DNA连接酶的作用下,上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接 ,理由是: 。
(2)如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上,GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因,其作用是 。可以利用转基因克隆猪技术解决的医学难题是,在器官移植中可以避免 。
(3)上述图中转基因克隆猪运用了基因工程、 、 等生物技术。
(4)目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白,黄色荧光蛋白等,采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是: (用数字表示)。①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列③蓝色荧光蛋白基因的修饰(合成)④表达出蓝色荧光蛋白。
请回答有关胚胎工程相关的问题:
(1)试管动物技术是指通过人工操作使 ,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植产生后代的技术。
(2)自然条件下哺乳动物刚刚排出的精子不具有受精能力,必须在 (场所)获能后才具有受精能力。
(3)胚胎移植是指将雌性动物体内的早期胚胎,或者通过 及其它方式得到的胚胎,移植到 相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。
(4)哺乳动物的胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的,它在形态上,表现为体积小、 。
(12分)【生物——现代生物科技专题】
牛结核病是一种慢性传染病,在世界范围内广泛传播,来自于小鼠的SP110基因能够抑制牛结核分枝杆菌的增殖。下图是培育抗结核病转基因克隆牛的流程图。请据图回答:
(1)培育过程中涉及到的细胞工程技术有_________________、_____________。
(2)重组质粒由目的基因、____________、____________、标记基因等组成,过程I最常用的方法是_____________________。
(3)过程Ⅱ的胚胎培养液中除无机盐、有机盐和营养成分外,还需要添加_________等天然成分。
(4)过程III表示诱导成纤维细胞与处于____________期的去核卵母细胞融合。重组胚胎通过_________技术移入受体母牛子宫内,暂时不移入的可使用__________方法保存。
(5)若要提高重组胚胎的利用率,可对__________期的胚胎进行分割。
[生物──选修3:现代生物科技专题] (除标注外,每空2分,共15分)
科学家利用细胞工程培育了“白菜—甘蓝”杂种植株,如图所示,请据图回答下列问题:
(1)由D形成F过程所依据的原理是________________,从本质上讲,“白菜—甘蓝”杂种植株具有的性状是________________________的结果。
(2)图中D细胞形成的标志是________________,若“白菜—甘蓝”杂种植株为四倍体,则该植株的花粉经离体培养得到的植株是________倍体。
(3)“白菜—甘蓝”杂种植株的食用部分是叶,但叶又易受昆虫危害而影响产量,科学家又利用基因工程培育出带有抗虫基因的“白菜—甘蓝”植株,请你设计实验,检测此植株的抗虫基因是否表达。
① 取昆虫幼虫放到带有抗虫基因的“白菜—甘蓝”植株甲上,再取等量生活状态基本一致的昆虫幼虫放在________________________________植株乙上。
② 适宜条件下培养一段时间后,分别观察__________________________________的生活情况。
③ 若___________________,说明甲植株的抗虫基因未得到表达;若______________,说明甲植株的抗虫基因得到表达。
Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图:
(1)步骤①中,在核移植前应去除卵母细胞的________。
(2)步骤②中,重组胚胎培养到________期时,可从其内细胞团分离出ES细胞。
(3)步骤③中,需要构建含有Rag2基因的表达载体。可以根据Rag2基因的________设计引物,利用PCR技术扩增Rag2基因片段。用Hind Ⅲ和Pst Ⅰ限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。为将该片段直接连接到表达载体,所选择的表达载体上应具有________________酶的酶切位点。
(4)为检测Rag2基因的表达情况,可提取治疗后小鼠骨髓细胞的________,用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。
请回答下列有关胚胎工程和生态工程的相关问题:
(1)雌性排卵时,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。若在卵细胞膜和透明带之间看到两个极体,则表明 过程已发生。
(2)若某对夫妇结婚后发现妻子双侧输卵管堵塞,无奈需进行试管婴儿技术,该技术
括____________和____________。
(3)2015年3月,柴静的纪录片《穹顶之下》引发全国人民对雾霾的关注和讨论,而山西作为产煤大省,生态环境破坏严重,请问矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于____________,具体措施有_________________,(举例说明,任答两种)利用了的生态工程原理是_________________。