下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetR表示四环素抗性基因,ampR表示氨苄青霉素抗性基因,BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ直线所示为三种限制酶的酶切位点。据图回答:
(1)图中将人乳铁蛋白基因插入载体,需用_______限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因,然后在 酶的作用下构建重组载体。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含________的培养基上进行。
(2)能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是________。
A.启动子 B.tetR C.复制原点 D.ampR
(3)过程①可采用的操作方法是________。
A.农杆菌转化 B.大肠杆菌转化
C.显微注射 D.细胞融合
(4)过程②采用的生物技术是________。
(5)为检测人乳铁蛋白是否成功表达,可采用________技术。
A.核酸分子杂交 B.基因序列分析
C.抗原—抗体杂交 D.PCR
根据下列有关胚胎工程的示意图,分析回答:
(1)为使A羊超数排卵,向其注射 激素,选择 期的卵母细胞进行体外受精;体外受精前要对B细胞进行 处理,常用的方法是 法。
(2)将早期胚胎注入D羊子宫内的技术叫 ,D羊被称为 (填“供体”或“受体”);为使D羊的生理状况更适合完成该技术操作,要对D羊进行 处理以提高成功率。
(3)从早期胚胎分离出的ES细胞可诱导分化出不同的组织细胞,这是因为从功能上ES细胞具有 ;若取囊胚阶段的胚胎进行胚胎分割,要注意将 均等分割;早期胚胎培养时,培养液中除营养成分外,还需加入 。
回答下列有关问题:
(1)哺乳动物的卵子发生是在雌性动物的卵巢内完成的。卵原细胞演变为初级卵母细胞并依次经过两次分裂,减数第一次分裂是在____________前后完成的,减数第二次分裂是在____________过程中完成的。当观察到卵细胞膜与透明带之间有____________时,说明卵子已受精。________________是防止多精入卵的第一道屏障。
(2)哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备,是在______________完成的,这是精子和卵子在发生上的重要区别。刚排出的精子不能立即与卵子结合,必须在雌性动物的生殖道内发生相应生理变化后,才具备受精能力,这一生理现象叫做_______________。
(3)体外受精是对体内受精的模拟操作,首先对实验动物用____________处理,使其排出更多的卵子,待精子获能后,可以在____________或者专用受精溶液小滴中完成受精。
(4)精卵体外受精后,应将受精卵移入发育培养液培养,它的成分比较复杂,除了一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸、________等物质。
(5)对于“试管动物”的正确理解是_____________。
A.属于无性生殖 |
B.属于有性生殖 |
C.体外受精 |
D.体内受精 |
E.体外发育
F.体内发育
G.运用基因工程技术
H.运用细胞工程技术
下面是有关胚胎工程的相关问题,请回答:
(1)胚胎工程是对动物 或 所进行的多种显微操作和处理技术。胚胎工程任何一 项技术获得的胚胎,还需通过 给受体才能获得后代。
(2)哺乳动物的体外受精主要包括、 和受精等几个主要步骤。若要充分发挥优良母畜的繁殖潜能,可给供体注射 ,使其排出更多的卵子。
(3)精子与卵子在体外受精后,应将受精卵移入中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发 育能力。
(4)胚胎干细胞是研究体外细胞分化的理想材料,它除了能从早期胚胎中分离外,还可以从 获得。胚胎干细胞在饲养层细胞上,或在添加抑制因子的培养液中,能够维持 的状态。
Ⅰ.“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 。
Ⅱ.根据现代生物技术知识回答:
(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___________________。
耳鲍(H.asinina)是中国传统海产品。科研人员发现耳鲍的卵子受精后,会释放出第二极体,而利用细胞松弛素B(简称CB)处理二倍体耳鲍(2N=32)的受精卵形成过程,则可抑制第二极体的释放,培育出生长快、个体大、肉质好的三倍体耳鲍。下表是科研人员利用不同浓度的细胞松弛素B处理二倍体耳鲍的受精过程后获得的有关数据。请分析回答:
(1)为了诱导产生更多的卵子,一般可先用 激素处理成熟的雌耳鲍。通常,耳鲍的卵子需发育至 阶段才能与精子结合,当精卵结合后,所释放出的第二极体含有 条染色体。
(2)细胞松弛素B的浓度与胚胎畸形率间的关系是 ,而与受精卵的孵化率间的关系是 。
(3)利用光学显微镜观察经CB处理后的受精卵,当CB浓度为 mg·L-l时,不能诱导出三倍体;当CB浓度为 mg·L-l时,第二极体的释放率最低。
(4)用CB处理相同数量的二倍体耳鲍受精过程以获得能正常发育的三倍体耳鲍幼体时,最为适宜的CB浓度值是 mg·L‑l。
下图表示利用胚胎干细胞获得转基因小鼠的流程。请回答下列问题:
(1)过程①所培养的细胞应取自囊胚的 。
(2)过程②中,提取的DNA在水浴加热的条件下需用 试剂鉴定,基因转入前需要先构建 ,其目的是 。
(3)过程③称为 。由于动物细胞生活的内环境还有一些成分尚未研究清楚,所以需要加入 。
(4)过程④所使用的是 技术,进行该操作前需要对受体雌鼠进行 。
二倍体哺乳动物体细胞不易进行基因操作和筛选,而生殖细胞已高度分化,不能在体外扩增培养。我国科学家建立了小鼠哺乳动物单倍体胚胎干细胞系,为基因操作找到了新的动物模型。过程如图所示,请据图回答:
(1)图中③过程通常采用的技术是_________,启动子的作用是___________ 。 设计EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切的目的是 。
(2)单倍体胚胎干细胞取自囊胚的_____________,和生殖细胞相比,单倍体胚胎干细胞在体外培养的条件下,可以____________。
(3)在①过程中,科学家采用两种策略来获得小鼠的单倍体胚胎,—是将受精后获得的合子胚胎的雌原核去除,另—种方法可能是________________________。
(4)④过程采用的技术手段是_______________,由此可见,单倍体胚胎干细胞能够代替精子,使卵细胞成功“受精”。
(5)⑥过程用到的技术是_______________ 。
克隆猪成功率较低,与早期胚胎细胞异常凋亡有关。Bcl-2基因是细胞凋亡抑制基因,用PCR技术可以检测该基因转录水平,进而了解该基因与不同胚胎时期细胞淍亡的关系。克隆猪的培育及该基因转录水平检测流程如图。
请回答:
(1)图中重组细胞的细胞核来自____细胞,早期胚胎移入受体子宫继续发育,经桑椹胚、囊胚和____胚最终发育为克隆猪。
(2)在PCR过程中可检测出cDNA中Bcl-2 cDNA的分子数,进而计算总mRNA中Bcl-2 mRNA的分子数,从而反映出Bcl-2基因的转录水平。
①图中X表示____过程。
②从基因组数据库中查询Bcl-2 mRNA的核苷酸序列,以便根据这一序列设计合成____用于PCR扩增,PCR过程第一轮循环的模板是____。
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 ,培养的细胞在贴壁成长至充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)图中重组囊胚通过 技术移入白鼠子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可使用 方法保存。
(4)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 后用于疾病的细胞治疗。
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课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 和 。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。
(4)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。
中新社2010年10月25日报道,中科院昆明动物研究所季维智研究员领导的研究小组,日前成功培育出中国首例转基因猕猴。这一研究成果标志着中国科学家在非人灵长类转基因动物研究方面达到世界领先水平,为未来人类重大疾病的非人灵长类动物模型的深入研究奠定了坚实的基础。下图是转基因猕猴培育过程的示意图,请据图回答:
(1)过程②中常用________________的方法将目的基因导入受精卵。
(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⑦称为________,为使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同,此前需对代孕雌猴作________处理。
(4)若要同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴,可对早期胚胎进行________,操作时选择发育到桑椹胚或囊胚期的胚胎。若选用囊胚期的胚胎,操作过程需要特别注意的问题是_____________________。
阅读如下资料:
资料甲:科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中,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。
资料乙:T4溶菌酶在温度较高时易失去活性,科学家对编码T4溶菌酶的基因进行了改造,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位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。
资料丙: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)资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是________和________。在培育有些转基因植物时,常用农杆菌转化法,农杆菌的作用是_________。
(2)资料乙中的技术属于________工程的范畴,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)资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、生理状态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。
阅读如下资料:
资料甲:科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中,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。
资料乙:T4溶菌酶在温度较高时易失去活性,科学家对编码T4溶菌酶的基因进行了改造,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位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。
资料丙: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)资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是________和________。在培育有些转基因植物时,常用农杆菌转化法,农杆菌的作用是_________。
(2)资料乙中的技术属于________工程的范畴,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)资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、生理状态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。
应用生物工程技术能获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题:
(1)②过程常选取牛的 细胞作为受体细胞,②过程常用的方法是______ ___。③过程涉及的生物技术有 。再结合采用___ ______技术,可以培育出多头基因型相同的转基因犊牛。
(2)⑤过程所采用的技术的原理是___ ___。该技术中,愈伤组织细胞可培育成单个胚性细胞,利用胚性细胞再分化形成的_____ __可制成人工种子。在分子水平上,可采用_ ____的方法来检测转基因抗虫棉的抗虫基因是否成功表达。
(3)prG能激发细胞不断分裂,通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体,Ⅱ最可能是 细胞,Ⅲ代表的细胞具有 的特点。
(4)当获能后的精子与卵子相遇时,首先发生__________反应,释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质,形成精子穿越放射冠的通路。防止多精入卵的生理反应依次有___ _______、_____ _____。(时间顺序不可颠倒)