Ⅰ.甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物,甲含有效成分A,乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。
回答下列问题:
(1)为了培育该新型药用植物,可取甲和乙的叶片,先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得具有活力的 ,再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成 组织,然后经过 形成完整的杂种植株。这种培育技术称为 。
(2)上述杂种植株属于多倍体,多倍体是指 。
假设甲与乙有性杂交的后代是不育的,而上述杂种植株是可育的,造成这种差异的原因是 。
(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的 等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。
Ⅱ.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)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。
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)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的气体环境中,CO2的作用是 。
(2)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。
(3)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。
以下是奶牛胚胎性别鉴定和分割示意图,请据图回答下列问题:
(1)分割针在胚胎分割前需经过_____处理。早期胚胎在体外培养过程中,所需的气体主要有______和________,其中前者是细胞代谢所必需的。
(2)如要获取奶牛的胚胎干细胞进行实验,可从____(填图中的字母)获取。
(3)取样b中如发现细胞中有两条异型性染色体,则性别是____,从生产效益的角度考虑需不需要继续进行胚胎分割? _____。
(4)将血清白蛋白基因通过______导入卵母细胞,再通过一系列技术最终使其在乳腺中成功表达。目的基因是不是只存在于乳腺中?____。这里“一系列技术”有____、细胞培养技术和_____等。
(8分)、试管动物技术正广泛应用于畜牧业生产。请根据试管牛的生产流程图回答相关问题:
(1)①②过程分别表示________、________。
(2)对供体牛的要求是__________________________,通常母牛每次只排出一枚卵母细胞,可用________激素对其进行超数排卵处理。
(3)从母牛体内获得的卵母细胞需要到________________ (时期)才能与精子结合。在体外培养受精卵时,需要满足以下条件:________、营养、温度和pH以及气体环境。
(4)生产上常用________期的胚胎进行②进程,应用试管动物的优势在于__________。
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经诱导因子的作用成为具发育的 的细胞,其培养过程经历 和 培养。
(2)在胚胎卵裂过程中,总体积 、有机物总量 ;孵化发生在 。
(3)克隆鼠与黑鼠的遗传物质 (完全相同、部分相同),
原因是 。
8分)下图表示我国首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪的具体培育过程。请据图回答下列问题:
(1)上述过程涉及的现代生物工程技术,属于分子水平的是______,其核心步骤是______。
(2)若要获得单个的成纤维细胞进行培养,需用______处理猪胚胎的部分组织。
(3)E过程中若要获得大量的卵母细胞需用________激素处理成年母猪。
(4)H过程的名称是__________,所选择的胚胎一般处于______期较合适。
(5)经过培养得到早期胚胎后可以用__________技术以获得更多基因型相同的转基因克隆猪胚胎,且在进行H过程之前,需要对代孕母猪进行________处理,以给早期胚胎移入受体提供相同的生理环境。
下图是科学家通过不同方法培育优良种牛的过程,其中①-⑥表示操作过程。回答以下问题:
(1)图中①涉及的精子需 处理;为了防止多精人卵,卵细胞会依次表现出 。
(2)图中良种母牛需注射促性腺激素,而不是饲喂,原因是 ,该激素处理的目的是 。
(3)图中②过程所用的方法是 。外源基因插入到牛受精卵中的DNA上后,有的受精卵能发育成转基因牛,而有的会死亡,请分析外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因: 。
(4)图中a、b、c分别代表囊胚的 。
(5)图中④过程表示 ,由一个囊胚经④过程得到的B、C牛性别相同的概率为 。
(共12分)下图表示我国首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪的具体培育过程。
请据图回答下列问题:
(1)上述过程涉及的现代生物工程技术,属于分子水平的是___________,其核心步骤是______________________。
(2)构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的 处,DNA连接酶作用于 处。(填“a”或“b”),b箭头指的的是 ,PCR过程断裂此键用 。
(3)若要获得单个的成纤维细胞进行培养,需用___________处理猪胚胎的部分组织。
(4)E过程中若要获得大量的卵母细胞需用___________激素处理成年母猪。
(5)H过程的名称是______ ___,所选择的胚胎一般处于_______ 期较合适。
(6)经过培养得到早期胚胎后可以用胚胎分割技术以获得更多基因型______ (相同/不相同)的转基因克隆猪胚胎,且在进行H过程之前,需要对代孕母猪进行___________处理,以给早期胚胎移入受体提供相同的生理环境。
(共9分)请回答下列有关细胞工程和胚胎工程的问题:
一对健康夫妇生下一婴儿,一岁时脑出血死亡,二年后女方怀孕6个月时,经羊水及脐带血诊断为患血友病,遂引产。于是夫妇俩到医院做试管婴儿。医生培养7个活体胚胎,抽取每个胚胎1—2个细胞检查后,选两个胚胎移植,最后一个移植成功,出生了一健康婴儿,是我国第三代试管婴儿。请回答:
(1)早在1951年,美籍华人生物学家张明觉就发现了 现象,为哺乳动物体外受精奠定了理论基础,由于他在体外受精和胚胎移植研究中作出的重大贡献,也被人们誉为“试管婴儿”之父。
(2)试管婴儿技术作为现代生物技术和母亲正常怀孕生产的过程的相同之处_____ _____ ___,不同点在______________________________________________。
(3)医生抽取活体胚胎的1或2个细胞后,可通过观察___________判断早期胚胎的性别,你认为医生应选用_____________性(男性,女性)胚胎进行移植。应用现代生物技术,现在人们已能够选取更理想的胚胎。
(4)供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。而治疗性克隆能最终
解决这两个问题。下图是治疗性克隆的过程图解:
I.请在上图中横线上填上适当的术语:①____________;②________________
Ⅱ.上图中的③④表示的生理过程是_________________________________
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 。
(现代生物科技专题,10分)如图为制作奶山羊乳腺生物反应器生产某种蛋白质的流程图,请分析回答:
(1)图中A、B分别表示:____、____。
(2)①过程用激素对奶山羊a进行 ________ 处理,②过程中对奶山羊b产生的精子在体外受精前需用________ 法进行获能处理。对采集的卵母细胞要在体外培养至 ________ 期,才能与获能的精子受精。过程④常采用________法将目的基因导入受精卵内。为获得较多的相同的转基因奶山羊d的早期胚胎,⑤可采用 ________ 。在将早期胚胎移植入代孕奶山羊子宫内之前,需检测早期胚胎细胞是否已经导入目的基因,宜采用________技术。
(3)蛋白质工程中,要对蛋白质结构进行设计改造,必须通过基因修饰或基因合成来完成,而不直接改造蛋白质,原因是__________________________________________________。
下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素)的过程设计图解,清据图回答:
(1)图中①、②所示的结构分别是___________、___________,④过程常用的方法是___________。
(2)图中③、⑤所示的生物工程技术分别是 、 ,
(3)过程④通常用②做受体细胞的原因是 。
(4)图示治病的方法叫做___________。
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 、 。
(2)和受精有关的过程有:①第一次卵裂开始;②释放第二极体;③顶体反应;④穿越透明带;⑤雌、雄原核的形成;⑥核膜消失,雌、雄原核融合。
其正确的顺序为 (填序号)。
(3)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。
(4)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胚盘。
(5)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 。
(6)试管牛E的性别为 ,克隆羊多利的性状和 (黑面绵羊\白面绵羊)最接近。
(7)从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞,称为ES或EK细胞。这类细胞的形态特征有
让羊产牛奶,科学家对此做了相关的构想,过程如图所示:
(1)图中涉及__________、__________等现代生物技术(至少写出两项)。
(2)羊N能分泌牛乳蛋白,说明_________________________________________________;通常情况下采用人工方法获取牛乳蛋白基因,这是因为_____________________________________。
(3)小羊A.小羊B.小羊c的性状表现__________,小羊a和羊N呢?__________。(填“相同”“不同”或“不完全相同”)
生长在太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光,这是因为海蜇细胞内有绿色荧光蛋白基因(GFP)。获得转绿色荧光蛋白基因猪的流程如下图:
(1)基因工程最常用的运载工具是 ,过程④常用方法是 。常采有 技术来检测绿色荧光蛋白基因是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的染色体DNA上。
(2)在过程③中,用 处理可将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。
(3)在过程⑥中,用 处理成年母猪以获得更多的卵母细胞。得到的卵母细胞还需要进行体外培养,目的是 。卵母细胞在进行⑦前需要进行 处理。
(4)在进行⑨之前,通过 技术可获得较多胚胎。这些胚胎能在代孕母猪
子宫中存活,其生理基础是 。⑨的优势是可以充分发挥 。