“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。据此回答:
(1)在体外受精时,精子首先要进行________处理;卵细胞则要培养到_________ (时期)才能与精子结合。
(2)采用__________________技术,能得到“同卵双胞胎”。
(3)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_______。
(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,科学家将________和乳腺蛋白基因的_______、终止子等重组在一起,通过显微注射等方法导入牛的受精卵中。
(5)动物细胞工程中,重组细胞在体外培养时,培养液中除了加入诱导物外,还应加入水、无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸、 _等物质,恒温箱中加入CO2的作用是___________
胚胎干细胞(ES细胞)在基础生物学、畜牧学和医学上具有十分重要的价值,其应用前景吸引众多科学家投入到这一研究领域中。根据相关知识,回答下列问题:
(1)哺乳动物的胚胎干细胞(ES细胞)是由 或原始性腺中分离出来的一种细胞,在功能上具有__________,即可以分化出成年动物体内任何一种组织细胞。
(2)ES细胞也是研究体外细胞分化的理想材料,ES细胞在 细胞上能维持不分化的状态。在培养基中加入____可诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化。
(3)ES细胞的另一个应用前景为体外诱导分化,从而培育出人造组织器官,进而解决临床上存在的供体器官不足和 问题。此外,科学家还试图用基因工程方法对动物器官进行改造:向器官 (填“供体”或“受体”)基因组中导入某种调节因子,以抑制____(抗原或抗体)决定基因的表达,或设法除去该基因,再结合 技术,培育出没有免疫排斥反应的转基因动物器官。
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。人体的自蛋白正常值在每100mL血液中含有3.8~4.8g,如果比正常值低很多时就需要注射人体白蛋白,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)要实现①超数排卵,应在崂山奶山羊A发情周期的某一阶段用______________处理,采集的卵母细胞必须发育到_________期,才能与获能的精子受精。
(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、_______________、_______________、_______________、标记基因等部分。
(3)在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是_________________。
(4)对移植前的胚胎进行性别鉴定选择__________(性别)胚胎进行移植。
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。
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。其技术流程如下图:
(1)步骤①中所选的卵母细胞应处于__________________期。
(2)步骤②中,分离出ES细胞比体细胞全能性________。
(3)步骤③中,首先要获取目的基因,以下几种方法中需要模板的是___________
A.从基因组文库中获取目的基因 |
B.利用PCR 技术扩增目的基因 |
C.构建cDNA 文库 |
D.通过DNA 合成仪利用化学方法人工合成目的基因 |
(4)步骤③中,需要构建含有Rag2基因的______________。
(5)为检测Rag2基因的表达情况,可提取治疗后小鼠骨髓细胞的蛋白质,用抗Rag2蛋白的抗体进行________。
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。
请回答有关下图的问题:
(1)图1中①~⑤所示的生物工程称为蛋白质工程。该工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过对_____________的修饰或合成,对现有蛋白质进行改造,或制造出一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。
(2)图1中④所示过程遵循的碱基互补配对原则不同于翻译过程的是_____________ (请将模板链上的碱基写在前面)。
(3)若预期蛋白质欲通过乳腺生物反应器生产,则构建基因表达载体时,图2中序号[1]代表的是乳腺蛋白基因的_____________;且在图1中⑨过程之前,要对精子进行筛选,保留含性染色体______的精子。
(4)图中[3]______________的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
(5)为获得较多的受精卵进行研究,图1中⑥过程一般需要对供体用_____________激素处理,使其超数排卵;为提高培育成功率,进行⑩过程之前,要对供、受体动物做_____________处理。
(6) 对早期胚胎进行_________________________技术,可获得同卵双胎或多胎。
【生物——选3现代生物科技专题】某课题组为解决本地奶牛产奶量低的问题,引进了具高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。
(1)拟进行如下杂交:
♂A(具高产奶基因的纯种)×♀B(具适宜本地生长基因的纯种)→C
选择B作为母本,原因之一是胚胎能在母体内正常 。若C中的母牛表现为适宜本地生长,但产奶量并不提高,说明高产奶是 (显/隐)性性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛,根据现有A、B、C三种类型,最佳杂交组合是 ,后代中出现这种母牛的概率是 (假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。
(2)用以上最佳组合,按以下流程可加速获得优良个体。图中数字标号代表过程。
卵子的成熟在过程 中完成。为筛选出具有优良性状的母牛,过程⑤前应对胚胎的 进行鉴定。子代母牛的优良性状与过程 的基因重组有关。
(3)为了提高已有胚胎的利用率,可采取 技术。
【生物——现代生物科技专题】下图I、图II分别表示两项胚胎工程技术应用图解,请据图回答下列问题:
(1)图I中,细胞E的形成利用了_____________技术。图I与图Ⅱ共同用到的生物工程技术有_________。
(2)图Ⅱ中,首先要用孕激素对C羊和代孕羊H进行______________处理,然后用促性腺激素处理C羊获得大量卵子,选择处于______________期的卵母细胞与获能精子在体外完成受精得到受精卵F。
(3)图Ⅱ中,过程d的操作,在相应酶处理后一般选用___________作为外源基因的载体,通过____________法导入受精卵F中。外源基因是否导入受精卵并稳定遗传,可以采用____________方法对b过程产生的细胞进行检测。
(4)细胞E和F一般在体外培养到_____________期即可移植到代孕母体子宫内。
为大力发展我国奶牛养殖业,科学家们对育种途径进行了大胆探索,下图为相关构思过程:
(1)该过程所涉及的现代生物技术有核移植、胚胎分割、胚胎体外培养和 。
(2)目前使用的供体细胞一般都选择传代10代以内的细胞,原因是 。
(3)在供体细胞与受体卵母细胞结合之前,先要去掉受体卵母细胞的核的原因是: 。
下图是利用多种生物工程技术获得转基因牛的基本操作流程,请分析回答:
(1)在基因工程的操作程序中,基因工程的核心是 。
(2)在获取目的基因和构建目的基因表达载体的一个目的基因表达载体的组成包括标记基因
和 、 、 。
(3)一般将受精卵作为目的基因的受体,将目的基因导入受精卵常用的方法称 法。
(4)流程A和B分别指 和 。
(5)农场放牧要考虑环境承载力,牛粪可以用于沼气生产,它们分别应用了生态工程的____________和______________原理。
生物技术在农业生产、优良畜群繁育、疾病征服等方面,展现出诱人的前景。请根据以下材料回答相关问题:
材料一:经过一个世纪的发展,植物细胞工程技术解决了人类生存的关键问题(如粮食问题、花卉苗木生产等),为人类创造了巨大的财富。
(1)植物细胞工程最基本的技术是植物组织培养,它所依据的生物学原理是
(2)植物体细胞杂交技术的关键是获取有活力的 以及诱导其融合。
材料二:利用乳腺生物反应器生产出的人类胰岛素,具有产量高、质量好、成本低、易提取等优点,该项技术的诞生可有效地缓解临床上胰岛素不足的难题,从而为糖尿病患者带来福音。
(3)乳腺生物反应器的操作过程中,目的基因导入的受体细胞为 ,该细胞的性染色体组成应为____________。
(4)转胰岛素基因牛可通过分泌的乳汁来生产人胰岛素,在基因表达载体中,人胰岛素基因的首端必须含有 。
(5)为了更多地生产出人胰岛素,有人构思采用胚胎分割技术,把一个胚胎分割成很多很多份数,进而培育出大量相同的转基因牛。你认为这种方法可行吗?为什么? 。
随着生物科学技术的发展,动物、植物乃至人类自身的生殖方式变得越来越多样化。既解决了一些社会的需求,也带来了一些社会的忧虑。请根据下列各种情况,回答有关问题:
(1)试管婴儿技术:解决了部分夫妻不育的难题或生育健康后代的要求。这种技术和母亲正常怀孕生产过程的相同之处是都是以____________________为发育起点,不同之处在于试管婴儿是在体外进行受精后,在试管中进行胚胎培养;最后选取健康的胚胎进行_______,保证生出健康的孩子。
(2)胚胎分割技术:可解决良种动物快速大量繁殖的问题;对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意____________________________,否则将影响分割后的胚胎的恢复和进一步发育,如需做性别鉴定,还需从__________细胞取样做DNA分析。
(3)植物体细胞杂交技术:可以用来培育一些种间亲缘关系较近的杂交种,如白菜-甘蓝,实质上是利用了 和____________ 两大关键技术来实现。
(4)利用基因工程培育转基因植物:如将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米细胞中,可培育转基因高赖氨酸玉米。选用的表达载体可以是农杆菌的Ti质粒,是因为该质粒的T-DNA_________________;除农杆菌转化法外,还有 法等。
【生物-选修3:现代生物科技专题】(共15分,除标注外每空2分)科学家对鼠源杂交瘤抗体进行改造,生产出效果更好的鼠人嵌合抗体,用于癌症治疗。下图表示形成鼠人嵌合抗体的过程,据图回答下面的问题。
(1)改造鼠源杂交瘤抗体,生产鼠人嵌合抗体,该抗体的化学本质是 ,属于 (生物工程)的范畴。
(2)图示过程是根据预期的 ,设计 ,最终必须对 进行操作。
(3)经过改造的鼠人嵌合抗体,与鼠源杂交瘤抗体相比较,突出的优点是 (从免疫角度考虑)。
(4)上述过程中对科学家来说难度最大的是 。
【生物——现代生物科技专题】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_________,此技术属于________工程范畴。
(2)步骤②中,重组胚胎培养到 期时,可从其__________中分离出ES细胞。培养ES细胞时,为满足细胞代谢的需要,可在培养基中加入的天然成分是_______________。
(3)步骤③中,在构建含有Rag2基因的表达载体时,可以根据Rag2基因的 设计引物,利用__________技术扩增Rag2基因片段。并且同时用HindIII和PstI限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段,这样做的目的是: 。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,可提取治疗后的小鼠骨髓细胞的蛋白质,用 进行杂交实验。