组织型纤溶酶原激活剂(tPA)在人体纤溶和凝血的平衡调节中发挥着关键性的作用,如图是利用奶牛乳汁生产组织型纤溶酶原激活剂(tPA)的图解,据图回答下列问题:
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(1)过程①在构建的基因表达载体中,应将tPA基因首端与 基因的启动子等调控组件结合,③过程常用的方法是 。
(2)要获得单个成纤维细胞,过程②需用 处理奶牛胎儿皮肤组织块。在单个组织细胞的培养过程中,为了防止杂菌污染,通常还要在细胞培养液中添加一定量的 。下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解。请据图回答:
(1)图中②所示的结构名称是__________________ 。
(2)图中③、④所示的生物技术名称分别是________________、________________ 。
(3)过程③通常用去核的卵细胞作为受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外,还因为它 。
(4)过程④通常用②做受体细胞的原因是 。
(5)图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是 ,该种基因治疗所属类型为____________________________。
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)利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于利用胚胎细胞进行核移植的原因是 。
(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:某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、 、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”),导入方法是 。
请回答下列有关生物工程的问题:
(1)对于基因工程来说,其核心步骤是 ,若要培育能从乳汁中分泌人的干扰素的转基因牛,需要选择的受体细胞是____________(受精卵、乳腺细胞),导入该细胞最有效的方法是 。为了让转入的干扰素基因高效表达,需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的 和 之间。
(2)植物体细胞杂交过程中,在把植物细胞杂交之前,必须用____________去除细胞壁,杂交过程的另一个环节是__________________;培育出诸如“番茄—马铃薯”这样的杂种植株利用了植物细胞全能性的原理。胚胎干细胞也有类似的特性,并且胚胎干细胞在体外培养的条件下,可以增殖而不发生 。
(3)在进行单克隆抗体的生产过程中,要把两种细胞进行融合,这两种细胞一种是在体外能够大量增殖的 ,另外一种是已免疫的B细胞;诱导该两种细胞融合常用的因素有PEG、 、灭活病毒等。体外培养的过程中,贴壁生长的细胞会出现_________现象。
(4)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,使其 。另外,培养的卵母细胞需要发育至 期,为使雌性个体一次排出多枚卵母细胞,常采用 激素进行处理。
(5)“桑基鱼塘”生态系统能充分利用废弃物中的能量,形成“无废弃物农业”,这主要是遵循生态工程的 原理。
【生物选修3现代生物科技】慢性病人常出现白蛋白值偏低的状况(比如慢性肝病、慢性肾病、肿瘤等)。缺乏白蛋白,人就容易出现浮肿。人体的白蛋白正常值在每100ml血液中含有3.8~4.8克,如果比正常值低很多时就需要注射入血白蛋白,所以临床上对白蛋白需求量很大。下图是利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图:
(1)通过①采集的卵子,都需要进行体外培养,其目的是_________:通过②采集的精子需________后才能进行受精作用。
(2)要使人的白蛋白基因在奶山羊乳腺细胞中特异性表达,完整的基因表达载体要包括目的基因、乳腺蛋白基因的启动子和终止子、_______________等部分。
(3)过程④需将重组质粒用_________方法注入受精卵的雄原核内,在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是___________。正常生理状况下防止多精入卵的两道屏障分别是 、 。
(4)对移植前的胚胎进行性别鉴定时,宜取囊胚期的__________细胞进行鉴定,一般采用SRY-PCR方法,选择出现阴性反应的____________(雌性/雄性)胚胎进行移植。
(5)为了使胚胎移植能成功,需要对代孕奶山羊C进行_______处理,使之与供体的生理状况保持相同。[
基因疫苗是指编码外源性抗原的基因导入人和动物体内,让其在宿主细胞中表达抗原蛋白,诱导机体产生免疫应答. 某科研所计划利用基因疫苗,通过基因工程和胚胎工程技术培育具有口蹄疫免疫特性的高产奶牛. 请回答下列问题:
(1)基因表达载体的构建是基因工程的核心,一个完整的基因表达载体至少包括目的基因,_____________,_____________,标记基因等.
(2)动物基因工程常用的受体细胞是_____________和_____________,因为该细胞的全能性高,一般用_____________法将目的基因导入受体细胞.
(3)欲检测高产奶牛体内是否出现口蹄疫病毒的抗原蛋白,在分子水平上检测的方法及结果是从基因牛中提取_____________,用__________________________杂交,如果出现杂交带,表明奶牛中出现了抗原蛋白,如果不出现杂交带,表明奶牛中未出现抗原蛋白.
(4)胚胎工程最后一道工序是胚胎移植,其实质是__________________________________________.
(5)为提高胚胎的利用率,可以采用胚胎分割技术,应该选用什么样的胚胎进行分割?
_____________________________________________________________________________________.
(6)现已经通过基因工程和胚胎工程技术培育出一头具有口蹄疫免疫特性的高产奶牛,可以采用_____________技术获得具有口蹄疫免疫特性的高产奶牛.请简要叙述过程.
_____________________________________________________________________________________.
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。
回答下列有关现代生物科技方面的问题:
(1)构建基因工程表达载体时,用不同类型的限制酶切割DNA后,可能产生黏性末端,也可能产生________末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接,一般选择能使二者产生___________(相同、不同)黏性末端的限制酶。
(2)在精卵结合过程中,防止多精入卵的第二道屏障称做: 。
(3)生态经济:使一个系统产出的污染物,能够成为本系统或另一个系统的生产原料,从而实现废弃物的资源化。“无废弃物农业”体现了生态工程 原理。
(4)若要获取转基因植物人工种子,需培养到_______________阶段,再进行人工种皮的包裹;如用植物细胞实现目的基因所表达的蛋白质类药物的工厂化生产,培养到_______________阶段即可。
(5)动物克隆技术:目前动物的克隆主要采用__________________技术来实现,我国禁止生殖性克隆,但不反对________________的研究。
毛角蛋白Ⅱ型中间丝(KIFⅡ)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIFⅡ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 ,将KIFⅡ基因导入成纤维细胞的常用方法是____ 。
(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与95%空气的混合气体环境中,CO2的作用是 。
(3)在过程③中,用 处理以获得更多的卵(母)细胞。卵(母)细胞在核移植前需要进行去核处理。
(4)在胚胎移植前,通过 技术可获得较多胚胎。移植后的胚胎能在受体子宫中存活,其生理基础是 。