【生物——现代生物科技专题】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)人类的精子是在________ (器官)内形成的,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,精子首先要进行获能处理,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________________。
(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)建议这对夫妇选择_____性胎儿,这需要在胚胎移植前取l-2个细胞观察性染色体形态或做________来对性别进行鉴定。
请回答下列有关胚胎工程和基因工程方面的问题:
(1)目前,科学家通过细胞核移植实验,培育出多种哺乳动物新类型。在哺乳动物的核移植实验中,一般通过 (物理方法)将受体细胞激活,使其进行细胞分裂并发育,当胚胎发育到 阶段时,将胚胎植入另一雌性(代孕)动物体内。
(2)在“试管牛”的培育过程中,要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行 处理。另外,培养的卵母细胞需要发育至 ,该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和第一极体。
(3)将已免疫的小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,获得能分泌特定抗体的杂交瘤细胞的过程中至少要进行两次筛选,一次是通过 培养基筛选出杂交瘤细胞,另一次是通过 筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞。
(4)若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素,则所构建的基因表达载体必须包括:启动子、 、终止子、标记基因和复制原点等。目前常用的措施是将该基因表达载体导入牛的 (填“受精卵”或“乳腺细胞”)。
长期以来,优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈,近年来发展起来的细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机,请据图完成下列问题:
(1)在试管牛和克隆羊的培育过程中都必须用到的生物技术有_________(答两种技术)。
(2)和受精有关的过程有:①释放第二极体;②顶体反应;③穿越透明带;④雌、雄原核的形成;⑤核膜消失,雌、雄原核融合。其正确的顺序为___________(填序号)。
(3)从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞,称为ES或EK细胞。这类细胞的形态特征有____________。
(4)试管牛的性别为_________,克隆羊多利的性状和__________(黑面绵羊\白面绵羊)最接近。
(5)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。
(6)从A到E中,适宜于牛的胚胎移植时期有________(填字母)。
(7)动物的早期胚胎移植到同种且________与供体相同的动物体内,使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时,发现活胚胎细胞不能被染色,其原因是活细胞膜__________。
中国科学家利用转基因技术培育出了高品质的奶牛,其牛奶中含有某种有利于人体心脏健康的脂肪酸。请回答与此转基因奶牛培育过程中的相关问题:
(1)基因工程的核心步骤是______________,其中_______位于基因的首端,是________识别和结合的部位。将目的基因导入受精卵的最常用方法是_____________。
(2)通常用激素处理代孕母奶牛和供体母奶牛,使其生理条件达到同步,称为__________处理。配种或人工授精后,用特殊的装置把供体母奶牛子宫内的胚胎冲洗出来,称为__________。
(3)早期胚胎培养的培养液中除了各种无机盐、有机盐、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外,还需要添加激素和________。胚胎发育到_________或囊胚阶段即可移植。
下图为牛胚胎移植的流程,其中①~⑤表示相应的操作过程,请回答:
(1)胚胎移植时,通常选择具有 的个体作为受体。
(2)①表示对供体和受体进行 ,其目的是使它们的生理条件达到相同或一致。
(3)②操作的目的是 ,具体方法为 。
(4)若早期胚胎通过体外受精获得,其基本操作过程包括 、 和受精。
(5)若早期胚胎通过体内受精获得,则通常要进行操作③ 才能获得胚胎。
(6)图中④表示的操作是 。
[生物—选修熟现代生物科技专题]
利用胚胎工程培育“试管牛”的基本过程如图所示。据图回答问题:
(l)受精卵是胚胎发育的开端,图中的卵细胞达到__________期,才具备受精的能力,而精子需经过__________过程才能和卵细胞结合。
(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A称为__________,它在胚胎工程中的意义在于__________。
(4)若要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胚胎分割。同时,可以通过取样__________进行分子水平的早期胚胎性别鉴定;也可以在细胞水平上通过对__________的分析进行性别鉴定。
2012年诺贝尔生理学或医学奖授予两位在细胞核重编程领域有重大贡献的科学家。科学家把cMyc等4个关键基因通过逆转录病毒载体转入小鼠的成纤维细胞,使其变成诱导多能干细胞——iPS细胞,这意味着未成熟的细胞能够发展成所有类型的细胞。请分析回答:
(1)若想增强载体病毒颗粒的感染性,可利用 技术改造病毒外壳蛋白,直接对 进行操作。
(2)应用 技术得到重组细胞,激活重组细胞发育成早期胚胎,使用从 中获得的胚胎干细胞,在培养基中根据需要加入相应的小分子物质以促进其 得到各种组织器官,用于治疗某些疾病,这种技术称为 。
(3)iPS细胞的获得不使用胚胎细胞或卵细胞,也不诱导发育成个体,因此不会像生殖性克隆一样引发 问题。
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下列问题。
(1)试管牛的培育属于 (“有性繁殖”或“无性繁殖”);试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的工程技术有早期胚胎培养、_________等;克隆牛的培育依据的原理是 。
(2)促使B牛多排卵的激素一般是 。对B牛和D牛要进行 处理。
(3)在受精的过程中,判断卵子是否受精的标志是 。
(4)要培育高产奶率的转基因牛,如建立生产生长激素的乳腺生物反应器,即科学家将 和乳腺蛋白基因的 、 等调控组件重组在一起,该过程需要用到的酶是 ,再通过 法导入牛的 中。
图示方案为人们获得生物新品种的过程,请回答下列问题:
(1)基因工程的核心步骤是 。方案Ⅰ中,将抗冻蛋白基因导入烟草受体细胞常用的方法是 。从分子水平检测抗冻烟草是否培育成功的方法是: 。
(2)推测方案Ⅱ中A基因所起的作用是 。
(3)方案Ⅲ中的转基因牛可以通过分泌乳汁来生产人的生长激素。人的生长激素基因在导入受体细胞前,基因的首段必须含有使其仅能在山羊 细胞中特异性表达的 。
(4)方案Ⅲ中的早期胚胎在移植入受体母羊子宫之前,必须对胚胎进行性别鉴定,一般是取处于 时期的 细胞进行检测。
目前,精子载体法逐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物方法之一,该方法以精子作为外源基因的载体,使精子携带外源基因进入卵细胞受精。下图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。请据图回答:
(1)获取外源基因用到的工具酶是 ,为了提高实验成功率,通常利用 技术获得大量标记的外源基因。
(2)外源基因能够整合到精子的 上是提高转化率的关键,因为受精时只有精子的 才能进入卵细胞中。
(3)过程②采用的是 技术,该过程中应对已经导入外源基因的精子进行 处理。
(4)过程③需要在 (请写出4点)等条件下进行。由于人们对动物细胞所需营养物质还没有完全搞清楚,因此在培养细胞时需在培养基中加入 。
眼虫是一种含有叶绿体的原生动物:据此,某同学认为动物细胞与植物细胞之间在理论上是可以实现杂交的:他设计了一个具体的实验方案如图:
请回答下列有关问题:
(1)实验方案中,步骤A为除去细胞壁得到的 ,常用的除去细胞壁的药品为
(2)步骤B为___ _,受体动物必须接受 处理,以确保其生理状态适合于接受胚胎。
(3)诱导融合可以采用一些物理方法,如 等,也可以使用化学药品 来进行诱导。
(4)进行动物胚胎细胞培养时,需要用 将组织块或贴壁生长的细胞分散成单个细胞。
(5)诱导植物材料形成愈伤组织的两类关键激素是 。
下图为胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过程,请据图分析回答下列问题。
(1)超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射 :超数排卵的母牛发情后,既可以通过配种或人工授精获得胚胎,也可以通过体外受精的方法获得胚胎。若要通过体外受精获得胚胎,则在体外受精前,要对精子进行 处理。
(2)A到E中,牛胚胎移植的适宜时期是 。
(3)若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体,可对早期胚胎进行 处理,再植入受体内。
(4)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。若要获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素,则所构建的基因表达载体必须包括:该奶牛乳腺分泌蛋白基因的启动子、终止子、 、 和复制原点等;该过程用到的工具酶有 :该基因表达载体应导入的受体细胞是 。
[生物——选修3:现代生物科技专题]根据所学知识回答问题:
(1)基因工程中基因表达载体除包括目的基因外,还必须有__________及标记基因等。
(2)若要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞,先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的____________中,然后用该农杆菌感染植物细胞,通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的___________中。植物组织培养的主要原理是植物细胞具有____________,具体过程是在____________和人工控制条件下,将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上,给予适宜的条件,诱导其经过____________产生愈伤组织,最终形成完整的植株。
(3)在哺乳动物的核移植实验中,通过一定的措施将受体细胞激活,使其进行细胞分裂和发育,当胚胎发育到____________阶段时,将胚胎移入受体(代孕)动物体内。
(4)生态工程是实现循环经济最重要的手段之一,请写出它遵循的基本原理(至少答两项)______。
【生物选修模块三:现代生物科技专题】
现代生物科技与人们的生活息息相关,尤其在动物品种的改良、保护濒危物种等方面得到了越来越广泛的应用。请回答下列相关问题:
(1)利用绵羊的精子和卵子进行体外受精时,所用的精子是经过 处理的。判断卵子是否受精的重要标志是 。
(2)利用早期胚胎培养技术培养大熊猫的早期胚胎时,所用培养液成分除一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、 、核苷酸等营养成分以及 等物质。欲增加大熊猫早期胚胎的数量,可通过胚胎工程中的 技术来实现,此技术在进行时,应注意 ;将获得的胚胎移入代孕母体内属于 技术,此技术对代孕受体的要求是 。
【生物——选修3:现代生物科技专题】下图是将目的基因导入动物细胞,培育转基因动物的常用操作程序。根据图示过程和所学知识,将下面操作程序补充完整。
(1)构建基因表达载体:在构建基因表达载体时常要用到 两种工具酶。如果目的基因要在乳腺细胞中表达,基因表达载体构建时要将目的基因与 的启动子、标记基因和终止子等组件重组在一起,其中标记基因的作用是 。
(2)获得足够数量的受精卵:为了获得足够数量的受精卵,先利用 刺激数排卵。雌鼠经过交配,将受精卵从输卵管中取出。
(3)将目的基因导入细胞:通常采用 技术将目的基因导入受精卵。
(4)早期胚胎培养:早期胚胎培养的培养液成分一般比较复杂,除一些无机盐和有机盐外,还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及 等物质。当胚胎培养到适宜的阶段时,可进行胚胎移植。
(5)胚胎移植:在胚胎移植前要对接受胚胎的受体进行 处理。移植后,还要对受体雌鼠进行妊娠检查。
(6)转基因鼠的检测:经过一段时间妊娠后,产下一群小鼠,为了检测哪些是转基因鼠,可以用 作探针,进行DNA分子杂交检测。