牛胚胎移植的基本程序如下图,请据图回答下面的问题。
(1)图中a、b、c过程分别是指__________、__________、__________。
(2)供体母牛的主要职能是______________________;受体母牛必须具备______________________。
(3)为了提高牛胚胎的利用率,常采取的方法是______________;处理的时期是__________;理由是__________。
(4)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____________________。
(5)你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪些?
__________________________________________________________________________。
自然条件下,哺乳动物不发生孤雌生殖。2014年3月,云南农大科研团队把猪卵母细胞进行人为的孤雌激活处理,使其发育成胚胎,移植到代孕母猪体内,获得世界上第一批成活的孤雌生殖克隆猪。这种克隆猪不同于核移植获得的克隆猪,现将两种技术进行比较。
(1)图中过程①②③④是获得孤雌生殖克隆猪的技术流程,那么获得核移植克隆猪的技术流程是过程____________(填序号)。
(2)孤雌生殖克隆猪仍然是二倍体生物,但由于缺失____________方亲本基因,导致其生长发育中出现多种问题,给研究者提供了很好的材料。
(3)孤雌激活处理其实质是要激活卵母细胞____________,使其发育成早期胚胎,得到克隆猪。
(4)体细胞核移植技术中也会用到卵母细胞,需要选择___ _________时期的卵母细胞,并用微型吸管吸出____________。
(5)早期胚胎移植时,必需移植到同种,__________ 的其他雌性动物子宫中,才可能移植成功。
(6)可以从良种不同的克隆猪中提取mRNA进行研究,也可通过__________________方法得到多种cDNA, 并通过____________技术扩增产物。
完成下列填空:
(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)次生演替是指原有植被虽已不存在,但原有 基本保留,甚至还保留了植物种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
(3)由于细胞体积较小,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,显微操作可用于 、 等技术。
(4)生态系统“未利用”的能量是指未被 ,也未被后一营养级和分解者利用的能量。
如图甲、乙分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图,请据图回答下列问题。
(1)图甲和图乙所示的过程中,都必须用到的动物细胞工程技术手段是________。
(2)图甲中②过程常在________诱导下完成,④过程与体外培养相比,其优点是___________________________________________________。
(3)单克隆抗体能定向攻击癌细胞,主要是利用其________。
(4)若不考虑环境因素影响,克隆羊的性状全部像白面绵羊吗?________。原因是_____________________________________________________。
根据现代生物技术知识回答:
(1)“试管婴儿技术”不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会,也为人类的优生优育开辟了新的途径。在体外受精时,精子首先要进行___________处理;卵母细胞则要培养到减数第二次分裂中期才能与精子结合。采用__________技术,能得到“同卵双胞胎”。如果滥用试管婴儿技术设计婴儿性别,将会破坏人类正常的_________________。
(2)用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞,原因是10代以内的细胞一般能保持_________________,可以保证供体细胞正常的遗传基础。
(3)应用修复技术治理镉污染的土壤,可以进行植物修复。常选择种植菊芋等耐镉植物,这体现了生态工程的_____________原理。植物中积累的镉会通过食物链的富集作用造成危害,所以不能用修复地的植物饲喂动物。
(4)利用基因工程技术可使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂”。如建立生产生长激素的乳腺生物反应器,其核心步骤是____________________。科学家将生长激素基因和牛乳腺蛋白基因的______________、终止子等重组在一起,通过______________方法导入牛的受精卵中。
阅读如下材料:
资料甲:传统哺乳动物的胚胎干细胞是经由核移植构建成重组胚胎过程中获得的。
资料乙:现代在哺乳动物的体细胞中导入4个多能性相关的基因、2种特殊组蛋白的基因,在添加特殊化合物的培养基中培养,能快速获得诱导性多能干细胞(iPS)。但是,这种方法诱导的多能干细胞必须应用逆转录病毒才能进行基因组整合。
资料丙:应用iPS已经成功培养和分化出心肌、神经、胰腺、骨等多种体细胞和不同的组织,多能干细胞的研究在器官再生、修复和疾病治疗方面极具应用价值。
回答下列问题:
(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至_________期的内细胞团或胎儿的_________中分离得到的一类细胞。
(2)iPS建立的过程需将病毒介导后的细胞种植于___________细胞上,并于ES细胞专用培养体系中培养,以维持不分化状态;所用逆转录病毒相当于基因工程中的__________工具,且病毒应对生物体_________。
(3)在体外培养条件下,培养液中加入 因子,可诱导iPS向不同类型的组织细胞分化,分化的实质是细胞中基因___________的结果。
(4)用上述两种方法获得的自体干细胞诱导分化形成的相应组织、器官进行移植,比传统器官移植的优点是可避免发生___________反应。
请回答胚胎工程和基因工程方面的问题:
(1)应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、 _____________ 、_______________以及在母体中发育和产出等过程。
(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。培养的卵母细胞需要发育至_________________,该时期在显微镜下可观察到__________________和第一极体。
(3)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞,采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞,常使用的激素是 。受精过程通常在_____________________溶液中进行。
(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。基因工程的四个基本操作步骤是 、基因表达载体的构建、 和 。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:某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、_____________、_______________、_________________和复制原点等。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__________________(受精卵、乳腺细胞)。
【生物——选修3:现代生物科技专题】下图为利用相关基因(用P表示)获得转基因小白猪的简单流程图,请据图回答下列相关问题:
(1)过程①中形成重组DNA常用的酶有______和______;将目的基因导入成纤维细胞常用的方法是______。
(2)过程②中,常用______酶处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养成纤维细胞时需要满足的条件是无菌、无毒的环境、___、适合的温度和pH、____。
(3)在构成重组细胞时,将导入目的基因的细胞转入去核的卵母细胞中,该技术称为______,其利用的原理是______。图中的卵母细胞应在体外培养到______期,原因是________________________。
(4)过程③中所用的胚胎工程技术是______,然后将早期胚胎移入另一头与供体______、但未经配种的代孕母猪的相应部位。
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。
【生物——现代生物科技专题】生物工程在医疗卫生方面得到了广泛应用,请回答下列问题。
(1)利用_______技术制备的杂交瘤细胞,可用于制备单克隆抗体。与体内抗体相比,单克隆抗体具有理化性质单一、______、可大量制备等优点。
(2)干扰素、胰岛素等物质可以通过工程菌来大量生产。该技术中目的基因和运载体要用同种_______切割,以产生相同的_____。
(3)在完成体外受精的过程中,对已取得的精子要进行_______处理,为了获取更多的卵细胞,一般要对雌性个体注射______,使其超数排卵。
(4)利用细胞培养技术可以获取自身健康的皮肤,用于皮肤移植。在此过程中通入CO2的目的是________,在培养液中加入_______酶,可防止细胞出现接触抑制现象。