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_______,所需要的酶是限制酶和____________。
(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,将成纤维细胞至于5%CO2的气体环境中,CO2的作用是_________。
(3)在过程③中,用_______处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行________处理。
(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是_________。在胚胎移植前,通过_______技术可获得较多胚胎。
胚胎工程是一项综合性很强的动物繁育技术,可在畜牧业和制荮业等领域发挥重要作用,据图回答。
(1)图示过程中用______处理良种母牛以获取更多的卵母细胞,图中过程A称为_______.
(2)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的O2以_________ ,还需要提供______气体以_________ 。
(3)为研制能够产生人类干扰素的牛乳腺生物反应器,需将目的基因导人牛受精卵,最常用的载体是________;获得转基因母牛后,如果______ 即说明目的基因已经表达。
(4)为使人类干扰素基因在后代中长期保留,可将转基因牛体细胞的_______ 转入______ 细胞中构成重组细胞,使其发育成与供体具有相同性状的个体,该技术称为 ___________
科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下:
(1)从黑鼠体内获得体细胞后,对其进行的初次培养称为___________,培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂,这种现象称为_____________。
(2)图中2细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得,该过程称为____________;也可从灰鼠体内取出卵子,通过___________后进行早期胚胎培养获得。
(3)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的___________分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育全能性,有望在对人类iPS细胞进行定向诱导分化后用于疾病的细胞治疗。
科学家培育荧光鼠的设计思路可用下面的图解表示。
依据设计程序,回答下列问题:
(1)科学家在过程A中对天然质粒做的修饰改造是________。B过程用到的工具酶有______________和 。
(2)E过程为体外受精,卵子的状态应达到______ __期才能与获能后的精子完成受精。G过程应用的技术称为_______ _,该过程要用激素处理代孕成鼠,目的是让代孕成鼠____________________________。
(3)检测荧光小鼠细胞内是否含有基因X,在分子水平上通常用______________________作探针;判断转基因荧光鼠荧光基因的表达是否成功,在个体水平上应检测__________________________________。
(4)如果想一次繁殖多只转基因鼠,则需要在过程G中实施____________,该操作一般在胚胎发育至________期进行。
胚胎干细胞在基础生物学研究和临床应用方面具有重要价值。下图是胚胎干细胞获取方法图解。
(1)早期发育的胚胎分为______________________________几个主要阶段。
(2)C、D细胞分别为________和________,胚胎干细胞的形态特征是_________________________。
(3)胚胎干细胞有何应用前景?(说出两例)
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
人的血清白蛋白(HSA)在临床上需求量很大,通常从人血中提取。但由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重。应用基因工程和克隆技术,将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,利用牛的乳汁生产血清白蛋白,既提高了产量,又有了安全保障。如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解,根据图回答:
(1)一般情况下,良种奶牛所产生的能用于体外受精的卵母细胞往往数量不足,请举出一种可以获得更多卵母细胞的方法:______________________________。
(2)在基因工程中,我们称②为________,在②进入③之前要用_____________等工具来构建基因表达载体,能实现②进入③的常用方法是________。
(3)图中①一般经________处理可以得到③,从③到④过程中一般利用未受精的卵细胞去核后作为受体,而不用普通的体细胞,原因是
①_____________________________;②___________________________。
(4)过程a是进行动物早期胚胎的体外培养,培养液中除了含有各种无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸、核苷酸等营养成分外,还要添加________。
(5)⑥是⑤生出的后代,那么⑥的遗传性状和________最相似,为什么?____________________________________________________,如果②的数量太少,常用________来扩增,要实现⑥大量生产血清白蛋白,则要求③的性染色体是________,利用该方法得到的动物叫做转基因克隆动物。
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_____________(至少写出两项)。
(2)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。
(3)从A到E中,适宜于牛的胚胎移植时期有________;图中标号3为______,它将来可发育为胎膜和胎盘。
(4)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______________________________。
(5)试管牛E的性别为________,克隆羊多利的性状和________最接近,原因是
____________________________________________________________________。
下图表示现代生物技术的具体过程,请回答相关问题。
(1)若该图表示基因工程的某些步骤,其中,A表示目的基因,C表示基因表达载体, 由A、B形成C的过程需要用到的工具酶是________________________,如果D表示已经导入目的基因的农杆菌,受体细胞E应是____________(植物/动物)细胞,由E细胞发育成完整个体体现了________________________原理。
(2)若该图表示植物体细胞杂交,A、B是通过酶解法制备的__________________,A、B的融合需用____________试剂做诱导剂,由杂种细胞C形成杂种植株E的过程,应用了________________________技术。
(3)若该图表示高产奶牛的生产过程,A表示卵细胞,良种公牛采集的B经____________后才能进行受精作用生成C,若要想获得多头奶牛,需要对__________________时期的胚胎进行分割处理。
胚胎工程技术包含的内容很丰富,如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是黄牛,请据图回答下列问题:
(1)应用1中获得的小牛,其遗传物质来源于___________________,为一次获得多个细胞B,往往需要向供体2内注入的是促性腺激素,而不是性激素,原因是______________________________________________。
(2)将优良公牛的精子收集后放在一定浓度的肝素溶液中进行培养,其目的是___________________________。
(3)通过应用2获得小牛,涉及到胚胎工程的最后一道“工序”是____________。
(4)应用3中的细胞D取自囊胚的__________,细胞C取自牛胎儿的___________。
(5)应用4中获得二分胚①和②,移植到受体牛中得到两只小牛,两只小牛的性别是____的(“相同”或“不同”)
(6)胚胎干细胞体外培养诱导分化可形成大量皮肤干细胞,其原因是 。根据胚胎干细胞的这种功能特性,当我们身体的某一类细胞功能出现异常或退化时,利用胚胎干细胞的治疗思路是_________________________________。
胚胎干细胞(ES细胞)的研究是当前生物技术领域研究的热点之一,尤其是在生产转基因动物方面具有极大的科研及应用价值。如图表示利用胚胎干细胞所作的一系列研究,请据图分析回答:
(1)过程Ⅰ将胚胎干细胞置于γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上,并加入__________、抗生素等物质,维持细胞不分化的状态。在此过程中,饲养层提供干细胞增殖所需的营养物质,加入抗生素是为了________,这对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。
(2)过程Ⅱ将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔,通过组织化学染色,用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响的因素,这项研究利用了胚胎干细胞具有____________的特点。在哺乳动物早期发育过程中,囊胚的下一个阶段是_________。
(3)过程Ⅲ中目的基因导入胚胎干细胞最常用的方法是___________,将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___________________________________________________________________________。
(4)通过检测目的基因是否表达出蛋白质产品,可以确定该小鼠体内是否成功发生了基因的同源重组。这种检测方法是____________________。
阅读如下材料:
材料甲:科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵在,得到了体型巨大的“超级小鼠”;科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。
材料乙:T4溶菌酶在温度较高时易失去活性,科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造,使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,在该半胱氨酸与第97为的半胱氨酸之间形成了一个二硫键,提高了T4溶菌酶的耐热性。
材料丙:兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体,科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内,成功产出兔甲的后代,证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。
回答下列问题:
(1)材料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用 法。构建基因表达载体常用的工具酶有 。在培育转基因植物是,常用农杆菌转化法,农杆菌的作用是 。
(2)材料乙属于 工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对 进行改造,或制造制造一种 的技术。在该实例中,引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的 序列发生了改变。
(3)材料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到 种的、生理状况相同的另一个雌性动物体内,使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中,兔甲称为 体,兔乙称为 体。
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__________,所需要的酶是限制酶和_____________。
(2)在过程②中,用__________处理将皮肤组织块分散成单个细胞。在培养过程中,将成纤维细胞置于5%CO2的气体环境中,CO2的作用是________________。
(3)在过程③中,用______处理以获得更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行____处理。
(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是 。在胚胎移植前,通过____________技术可获得较多胚胎。
阅读下列材料并回答有关问题:
ω-3脂肪酸是深海“鱼油”的主要成分,它对风湿性关节炎以及糖尿病等有很好的预防和辅助治疗作用。目前,人们主要通过食用深海鱼肉摄取ω-3脂肪酸,这造成人们过度捕杀深海鱼而严重破坏了海洋生态系统。由于ω-3脂肪酸去饱和酶可在普通猪体内将其富含的ω-6饱和脂肪酸转变成ω-3脂肪酸,于是,科学家从一种线虫中提取出ω-3脂肪酸去饱和酶基因,然后将基因导入猪胚胎,再将这种胚胎干细胞在体外培养一段时间后植入正常猪的子宫,以期得到富含ω-3脂肪酸的转基因猪。目前还不知道这些转基因猪肉能不能吃,也不清楚这些小猪长大以后能否保持较高水平的ω-3脂肪酸.
(1)从线虫中提取目的基因时需要特定的 酶。
(2)构建基因表达载体中,启动子的化学成分是 ,它位于基因的首端,是 识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA。
(3)请列举培育富含ω-3脂肪酸的转基因猪需利用到的三种关键的现代生物技术。
(4)建造海底人工鱼礁是实现海洋渔业可持续发展的举措之一,其具体做法是废旧船舶、石块、混凝土构件、废旧竹木轮胎等材料,投放到海中形成人工礁体,以改善水生生物栖息环境,为鱼类等生物提供索饵、繁殖、生长发育等场所。这样的措施可以使得海洋生物的种类和数量均有所增加,提高该海洋生态的自动调节能力,体现生态工程建设要遵循 的原理。
科学家从129品系小鼠中成功分离出胚胎干细胞,并注入小鼠的囊胚,形成嵌合体囊胚,育出嵌合体小鼠。利用该技术,可获得表达绿色荧光蛋白( GFP)转基因昆明(KM)小鼠,操作流程图如下,请回答:
(1)在基因工程的操作中,携带GFP基因的病毒作为 。
(2)步骤②中,利用荧光显微镜观察到细胞 ,将其取出,进行扩增培养。
(3)步骤③中,胚胎的收集方法称为 。
(4)步骤⑤中,胚胎干细胞可以 形成包括生殖腺在内的各种组织。
(5)图中X小鼠为 小鼠。
下图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请据图回答下面的问题。
(1)胚胎干细胞是从动物___________________中分离得到的一类细胞。
(2)图中分化程度最低的干细胞是________。在体外培养条件下,培养液中加入________因子,可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。
(3)在机体内,皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中__________的结果。
(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,骨髓治疗的实质是将上图的___________细胞移植到患者体内。
(5)若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制,使用该药物可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期的________期。
(6)在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段,用______细胞与骨髓瘤细胞融合,经多次筛选最终得到能分泌________的杂交瘤细胞。