下图为某转基因小鼠培育过程示意图,①~⑦表示相关过程。请回答:
(1)过程①注射的激素是____________,过程②须进行_____________处理。
(2)过程③用到的工具酶有_____________,过程④常用的方法是______________。基因工程的核心步骤是__________________。
(3)过程⑤的培养液中除了含有各种无机盐、有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸、激素等外,还要添加______________等物质。
(4)过程⑥通常采用的方法是_____________。为获得较多基因型相同的转基因小鼠,常采用______________的方法。
被认为是生命基石的胚胎干细胞可以复制成人体内200多种细胞中的任意一种,因而它可以被用来取代出现缺陷的组织。2007年11月20日美国和日本的研究人员分别发表论文,宣布已成功地把人体皮肤细胞改造成类似胚胎干细胞的“万能细胞”。下图是“万能细胞”的诞生过程,图中OCT4、SOX2、NANOG和LIN28是在胚胎干细胞中能高度表达并决定其“全能性”的四个基因,将改造后的万能细胞植入小鼠身体上,植入的细胞长成了“肿瘤”,“肿瘤”中出现了神经、骨骼、肌肉等多种类型的细胞。请据图回答下列问题。
(1)胚胎干细胞又称ES细胞,是由________中分离出来的一类细胞,如果胚胎发育到了囊胚期,这时的________细胞就是ES细胞。
(2)图中过程①常用的方法有________。过程②是构建________的过程。
(3)图中逆转录病毒的作用是作为基因工程中的________,过程③利用了逆转录病毒的________特性。
(4)万能干细胞经体外诱导分化,可以培育出人造组织器官,这样培育的特殊细胞或器官移回病人体内与异体器官移植相比,最大的优点是________ _____________________________________________。
(5)植入小鼠体内的“万能细胞”长成了“肿瘤”,“肿瘤”中现出了神经、骨骼、肌肉等多种类型的细胞是________的结果。
利用转基因动物生产一些特殊药品的技术,因成本低、污染小,深受科研单位和制药公司的重视。科学家培育出可产生乳铁蛋白的转基因山羊,根据所学知识回答下列有关问题。
(1)培育可产生乳铁蛋白的转基因山羊时,首先用到了基因工程技术。基因工程的核心是________________,此过程用到的工具有________。
(2)为获得稳定遗传的转基因山羊,应将产乳铁蛋白基因转移到________上。常用的受体细胞是________。
(3)将含有产乳铁蛋白基因的受体细胞进行________,获得下图中最左侧的结构,该结构的名称是________。图中结构B、C分别指的是________、________。图中①、②过程分别指的是________、________。
以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,请据图回答下列有关问题:
(1)图中对良种奶牛进行处理时用到的激素是________,①过程必须用到________酶,②过程使用的是________酶。③表示________技术,若方法C是最常用的将目的基因导入动物细胞的方法,则方法C是________。
(2)如果转基因牛D的牛奶中含有________________,则说明血清白蛋白基因在个体水平已表达成功,其他细胞中不含血清白蛋白是________________的结果。
(3)图中A和B分别指______________和______________。
(4)图中奶牛的牛粪可以用于生产沼气,沼气工程利用的是生态工程的________原理。
第三十届奥运会在英国伦敦举行,其中的马术比赛被称为贵族的运动,英国纯血马是世界顶级马术比赛的常用马种,其数量少,生育力低。现代生物技术能有效提高优质马的生育效率。请据此回答有关问题。
(1)用______________激素处理适龄纯血母马,可使其一次性排出比自然情况下多几倍到几十倍的卵子。将采集的卵母细胞人工培育至减数第二次分裂的中期,在显微镜下可观察到次级卵母细胞和__________。
(2)体外受精前要对精子进行一定的处理,使其______________。
(3)为获得同卵双胎或多胎,可以在胚胎发育的________期用机械方法将胚胎分割。
(4)随着动物克隆技术的发展,人们可以将纯血马的________移入其他马的________细胞中,将其激活并发育成胚胎,植入代孕母马体内。为保证胚胎移植的成功,胚胎的供体和受体应保持________________。
(5)克隆技术在带来巨大社会效益和经济效益的同时,也对人们的传统观念造成了极大冲击,我国政府的态度是禁止__________性克隆人。
(6)把含有某外源基因的受体细胞培育成为一匹优质马还需要用到的技术有________(至少写出两种)。
哺乳动物的胚胎干细胞(ES)是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。请回答下列相关问题。
(1)ES在形态上表现为体积小和________等特点;在功能上表现为________特点。
(2)ES的体外培养通常在CO2培养箱中进行。在CO2培养箱中,除了应满足ES培养所需的营养、温度和pH条件外,还应满足__________、__________、__________等条件。
(3)通过基因工程可以对ES进行遗传改造。即向ES中插入目的基因,以期达到预期目的。在基因工程中,工具酶的作用主要是催化特定的________间磷酸二酯键的断裂或形成;基因工程的核心步骤是________,只有做好这一步,才有可能使目的基因进入受体细胞后,能够___________________ ____________________________________________________。
因为猪的基因和人类的基因存在一定相似度。据报道经过特殊处理的猪皮可在人身上存活3周左右,起到保护创面免受感染的作用。为了使移植的猪皮存活时间更长,有人设法导入人的相关基因(用P表示),获得转基因小白猪。其简单流程如图所示:
(1)过程①中形成重组DNA常用的酶有____________;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、________、温度和pH、________。
(3)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。
(4)图中的卵母细胞应在体外培养到__________期。
下图为某科研小组采用“基因靶向”技术先将小鼠的棕褐毛色基因导入黑色纯种小鼠的胚胎干细胞(ES细胞)中,再将改造后的胚胎干细胞移植回囊胚继续发育成小鼠的过程。据图分析回答:
(1)该过程使用了工具酶 和DNA连接酶,完成目的基因的获取和 。
(2)完成第Ⅱ步操作得到由两个DNA切段连接成的产物有可能是载体—载体、 、 重组DNA分子。
(3)第Ⅲ步操作后,还需经过筛选出含 的重组DNA分子的胚胎干细胞的过程,才能将该胚胎干细胞注射到囊胚中。
(4)改造后的胚胎干细胞移植回囊胚能继续发育成小鼠,其根本原因是 。
(5)胚胎干细胞在功能上具有发育的全能性,形成组织、器官必须要进行 。
(6)在体外培养胚胎干细胞能否获得动物器官?_______ _。为什么?
_________________________________________________________________ 。
人的血清白蛋白在临床上需求量很大,通常从人血中提取。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。如果应用一定的生物工程技术,将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白就成为可能。
大致过程如下:
a.将人体血清白蛋白基因导入“雌性奶牛胚胎”的细胞中,形成重组细胞①;
b.取出重组细胞①的细胞核,注入去核牛卵细胞中,形成重组细胞②;
c.电脉冲刺激重组细胞②促使其形成早期胚胎;
d.将胚胎移植到母牛的子宫内,最终发育成转基因小牛。
请回答下列问题:
(1)重组细胞①和②中 (①/②)实现了基因的重组。
(2)实验过程b利用的技术是 ,胚胎工程操作中最后环节是 。
(3)该过程培养的牛被称为克隆牛,与其相比,试管牛培育过程特有的生物技术是 。
(4)若将早期胚胎分离成若干个胚胎细胞,让其分别发育成小牛,这些小牛的基因型 (相同/不同),此项技术称为 ,操作过程需要特别注意的问题是______________________________,否则会影响胚胎的恢复和进一步发育。
(5)运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞(ES细胞),培养如下:早期胚胎→内细胞团→胚胎干细胞。在培养过程中,必须用 处理内细胞团,使之分散成单个细胞。为了维持ES细胞不分化的状态,一般将ES细胞在 细胞上,或在添加抑制因子的培养液中进行培养。
(6)哺乳动物的胚胎的营养液成分较复杂,除一些无机盐和有机盐外,还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及 等物质。
根据所学生物学知识回答:
⑴如果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 上。
⑵目前临床上使用的红细胞生成素(一种糖蛋白,用于治疗肾衰性贫血)主要来自基因工程技术生产的重组人红细胞生成素(rhEPO)。检测rhEPO的体外活性需用抗rhEPO的单克隆抗体。分泌该单克隆抗体的 细胞,可由rhEPO免疫过的小鼠 细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合而成。
⑶在“试管牛”的培育过程中,采用激素处理可使良种母牛一次排出多枚卵母细胞,最常用的激素是 。从良种公牛采集的精子需 后才能进行受精作用。在胚胎移植前,通过 技术可获得较多胚胎。
⑷生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡,也会很快有其他物种占据它原来的生态位置,从而避免系统结构或功能失衡。这体现了生态工程的什么原理( )(1分)
A.协调与平衡原理 | B.物种多样性原理 |
C.物质循环再生原理 | D.整体性原理 |
克隆猪成功率较低,与早期胚胎细胞的异常凋亡有关。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凋亡的关系。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后继续发育,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-2mRNA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-2mRNA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________。
下图为绿色荧光小鼠制备流程图, Gfp是绿色荧光蛋白基因,请分析回答:
(1)构建表达载体需要的酶是: ,表达载体包含绿色荧光蛋白基因Gfp、 、 、终止子和复制原点等。
(2)图中载体上的NEO基因是一种抗生素抗性基因,图中步骤③所用的G418是一种抗生素(对细胞有毒害作用),添加G418的目的是_ 。
(3)图中所用的胚胎干细胞来自于 。
(4)图中步骤⑤要将细胞注射入图中囊胚的 位置,图中步骤⑥胚胎移植前要对代孕母鼠用激素处理,目的是 。
(5)可以使用 __方法在蛋白质水平上鉴定小鼠是否存在绿色荧光蛋白。
转基因克隆猪已经在我国培育成功。研究组首先从猪胎儿皮肤细胞中分离出纤维细胞,进行体外培养。通过电穿孔的方法将构建好的基因表达载体转入纤维细胞,经筛选后将转基因纤维细胞进行体细胞克隆。接着,将重组胚胎移入代孕母猪体内,最终获得转基因克隆猪。请回答:
(1)在对纤维细胞进行培养时,需要在细胞培养液中添加一定量的 ,以防止培养过程的污染。此外,应定期更换 ,防止 对细胞自身造成危害。
(2)筛选转基因细胞时,需要用到基因表达载体中的 。
(3)在进行体细胞克隆前,先要从屠宰场收集猪卵巢,采集 ,并在体外培养成熟。然后将转基因纤维细胞注入到 中,再经过一系列过程获得含有目的基因重组胚胎。
(4)为了 ,可以对处于 阶段的胚胎进行均等分割。将重组胚胎移入到受体子宫后,由于受体子宫不会对外来胚胎发生 ,并能与之建立正常的 上的联系,因此,重组胚胎能在受体子宫中继续发育成转基因克隆猪。
(5)生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡,也会很快有其他物种占据它原来的生态位置,从而避免系统结构或功能失衡。这最主要体现了生态工程的 原理(只填一项)。
根据所学生物学知识回答下列问题:
(1)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 上。
(2)目前临床上使用的红细胞生成素(一种糖蛋白,用于治疗肾衰性贫血)主要来自基因工程技术生产的重组人红细胞生成素(rhEPO)。检测rhEPO的体外活性需用抗rhEPO的单克隆抗体。分泌该单克隆抗体的
细胞,可由rhEPO免疫过的小鼠B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合而成,在融合过程中至少需要进行 次筛选。
(3)在“试管牛”的培育过程中,采用激素处理可使良种母牛一次排出多枚卵母细胞,最常用的激素是 。从良种公牛采集的精子需 后才能进行受精作用;防止多精入卵的两道屏障依次为 、 。
(4)生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡,也会很快有其他物种占据它原来的生态位置,从而避免系统结构或功能失衡。这体现了生态工程的什么原理
A.协调与平衡原理 | B.物种多样性原理 | C.物质循环再生原理 | D.整体性原理 |
(5)运用基因工程技术已经创造出了“蜘蛛羊”,该羊的乳汁中含有蛛丝蛋白,高强度的蛛丝蛋白可用于许多重要的特种工业领域。为保证实验成功,产生蛛丝蛋白的基因需从cDNA文库中获取,并与____________________等调控组件重组在一起,然后与载体相连构建成为表达载体;再通过_________方法,将表达载体导入羊的______________,获得重组细胞。将获得的重组细胞培养成早期胚胎后,移植到经过_________处理的受体母羊子宫内。因为我们对细胞所需的营养条件还没有完全研究清楚,所以在早期胚胎的培养中,往往还需要添加__________。
科学家将人的胰岛素基因与质粒重组后,导入牛的受精卵,并成功从牛奶中提取到了人胰岛素。回答下列相关问题:
(1)获取目的基因的主要途径包括________和________。
(2)在构建基因表达载体的过程中,目的基因和质粒用同一种________进行切割。
(3)在将基因表达载体导入牛的受精卵的过程中,常采用_______法,若将基因表达载体导入大肠杆菌细胞中,则通常采用_______溶液处理大肠杆菌,使其成为_______细胞。
(4)为了得到较多的卵细胞,可以对受体母牛注射适宜剂量的________;利用获能的精子进行体外受精,经过细胞培养至________期,最后进行____________移植,最终获得“符合要求的个体”,具体是指__________________。