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。
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雌性个体,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:
⑴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_____。在培育转基因植物时,常用农杆菌
转化法,农杆菌的作用是______。
⑵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
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。
⑶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。
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。
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。
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 和 。在培育转基因植物时,常用农杆菌转化法,使用农杆菌的原因是 ,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。
(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。在材料丙的实例中,兔甲称为 体,兔乙称为 体。
下图是培育能产生人胰岛素牛的过程示意图,试回答相关问题:
(1)在过程③中,为使精子能顺利与卵子结合,需要先对精子进行________处理。当一个精子进入卵细胞后会激发卵子发生反应,如透明带反应和________等,其意义是________
(2)在过程④中需要先将该基因与________结合,主要目的是为了保证人胰岛素基因能够在受精卵中________ 。检验人胰岛素基因是否导入受精卵的方法是_________________。
(3)过程⑥涉及的技术是________,为保证该过程的成功,一般应选择________相同的同种母畜。
(4)为能从良种母牛体内一次取得多枚卵子,可以采用注射________的方法。据报道,这种技术已经被滥用于人类生育中,从而出现许多人工“多胞胎”,这种技术带来的危害之一是______________________________________。
科学家采用不同方法培育良种牛的过程.请据图回答有关问题:
(1)与一般的繁育良种动物方式相比较,胚胎移植的优势是 。为提高良种奶牛的繁殖能力,在获取卵母细胞之前需用促性腺激素对奶牛进行处理,目的是 .
(2)“转基因牛”D培育过程中,常用受精卵作为外源基因的受体细胞,主要原因是 。
(3)图中数字标号③代表的结构为 ,③将来发育为 ,c→d过程需对其均等分割的目的是 。A、B牛基因型是否相同? 。
(4)在培育良种牛的过程中,都运用了动物细胞培养技术.在动物细胞培养过程中,为防止杂菌的污染而要加入一定量的 。
(5)以上培育过程中,应用到的生物技术名称是
如下图为胚胎移植的基本程序,请回答下列问题。
(1)对供体母牛、供体公牛的要求是_ _.在胚胎移植过程中,选择好供、受体母牛后,要用激素进行同期发情处理,这样处理的目的是______ __,以保证移植的胚胎能够继续正常发育。
(2)一次给受体移入多胚胎,产生的多个后代,其基因型一定都相同吗 ?
为什么? 。
(3)要得到多个遗传性状都相同的后代,采用的技术是 。
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 ,细胞B的名称是 。
(2)应用2中牛完成体内受精的场所是____________,刚种植在子宫内的胚胎其发育程度一般为
期,这种试管牛的产生,采用的胚胎工程技术有 、胚胎移植等。
(3)获得更多基因型完全相同的牛,可采用图中的应用 的培养技术。该技术具体操作时的
注意要点是 。
(4)在体外进行a过程时,通常需要一定的气体环境,其中加入二氧化碳的主要作用是 。
随着科学技术的发展,人们可以根据需求来改造生物的性状。如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解,据图回答问题。
(1)在此过程中涉及到的细胞水平现代生物技术手段主要有___________、____ 。
(2)在基因工程中,我们称②为_______ _,在②进入③之前要用___________和 工具酶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的过程中一般利用去核后未受精的卵细胞作为受体,而不用普通的体细胞,原因是:卵细胞的细胞质中含有________________________________的物质。
(4)下列A~D中表示④到⑤过程中正确的操作方法的是________,把⑤送入⑥的最佳时期是________。
(5)⑦是⑥的后代,那么⑦的遗传性状和_______ _(用文字表述)最相似。
如果②的数量太少,常用________ 扩增。要实现⑦批量生产血清白蛋白,则要求③的性染色体组成为________,利用该方法得到的动物叫做____________ 。
2001年11月25日,美国先进细胞技术公司利用成人细胞首次克隆出人类早期胚胎,消息公布后,引起全世界的轩然大波;11月29日,中国卫生部明确表示:中国不赞成、不支持、不接受任何克隆人实验,赞成以治疗和预防疾病为目的的人类胚胎干细胞研究,但研究必须是有序的,并要在有效监控条件下进行。试回答:
⑴高等动物的克隆方法一般是:供体(被克隆个体)的体细胞 + 去核卵细胞 重组细胞早期胚胎个体:
①“多利”采用了上述技术路线,一般认为这种生殖(繁殖)方式是___________生殖。
②a过程是______过程。
A.有丝分裂 | B.细胞融合 | C.体外受精 | D.细胞杂交 |
③ b过程在离体条件下进行,除了营养和适宜电脉冲刺激之外,至少还需要_____________ ___ _等条件;c过程应用了___ _____技术
④克隆技术的突破说明了 、
(答案有两点)。
⑤ “胚胎干细胞”是指胚胎发育初期具有无限增殖能力和全能分化能力的细胞。中国科学家利用牛胚胎干细胞改进了克隆技术,培育出多头克隆牛,使得工厂化生产克隆动物成为可能,其方法可能是:供体牛的细胞核+去核卵细胞→ → → →许多克隆牛。
⑵“多利”不是百分之百的复制品,原因是 。
(9分)国家863计划项目“利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用蛋白”取得重大进震目前,已
经成功获得经纯化的抗凝血酶III蛋白,达到国际先进水平。下面是制作崂山奶山羊乳腺生物反应器的流程图:
(1)根据流程图分析,动物乳腺生物反应器主要利用了 技术(至少写2种)。
(2)要实现①超数排卵,应在崂山奶出羊A发情期的某一阶段用 处理,然后收集卵子。通过②采集的精子不能直接使成熟的卵子受精,原因是 。
(3)过程④需将抗凝血酶III基因注入受精卵内,在显微镜下判断是否受精作用的标志是 。
(4)要使人的抗凝血酶III基因在山羊乳腺细胞中特异性表达,在⑤之前要提取囊胚期的 细胞,采
用检测 技术对其 和 进行检测。
(5)若要一次获得多只完全相同的转基因崂山奶山羊D,⑤应采用 技术。
应用生物工程技术可以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)基因表达载体除了包含目的基因、启动子、终止子外,还应具有__________。②过程常采用的技术是________________________。
(2)③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段,可以采用___________技术,培育出多头相同的转基因牛犊。受体母牛在接受胚胎之前须经过___________激素处理达到___________,以便为胚胎发育提供相同的生理环境。
(3)在抗虫棉培育过程中,④过程中的受休细胞如果采用愈伤组织细胞,与采用叶肉细胞相比较,其优点是___________。⑤过程所采用的生物技术_________________。要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后,是否能稳定遗传并表达,在个体水平上的鉴定方法是
_______________________________。
父母身体健康,她第二次怀孕6个月时,到医院抽羊水及脐带血诊断,发现胎儿是男孩,而且是血友病患者,遂引产。夫妇二人最后来到中山医科大学附属医院做试管婴儿。医生培养了7个可做活体检查的胚胎,并抽取每个胚胎1~2个细胞进行检查后,选择了两个胚胎进行移植,最后一个移植成功。根据此资料回答下列问题:
(1)在实施试管婴儿技术过程中,需要对女性进行超数排卵处理。超数排卵的方法是给女性注射____激素。超数排卵技术带来的危害之一是________。
(2)胚胎移植之前需要经过筛选。医生认为选用女性胚胎进行移植效果更好。理由是________________________。应用现代生物技术,人们已能够选取最理想的女性胚胎,其基因型应该是____。(用B、b表示相关基因)。
(3)早期胚胎性别鉴定的方法有很多,包括显微镜镜检法、SRY-PCR鉴定法。
①显微镜镜检法:利用显微镜观察胚胎细胞____染色体以确定胚胎性别。该过程通常选用处于____(时期)的细胞,使用的染色剂是________。
②SRY-PCR鉴定法操作的基本程序是:借助显微操作仪从被测胚胎(桑椹胚或囊胎)中分离几个细胞,提取DNA,然后用位于Y染色体上的性别决定基因制成DNA探针,经过检测两个胚胎,甲胚胎有杂交带,而乙胚胎无杂交带,由此可知符合要求的为____胚胎。
现代生物技术的发展,人们对细胞有了更多的认识,回答下列问题:
(1)胚胎干细胞在基础生物学、畜牧学和医学上具有十分重要的应用价值。囊胚期胚胎由 、囊胚腔和滋养层组成。前者将产生胚胎的所有组织和胚外结构,后者形成胎盘。首先用免疫外科方法去掉囊胚外围的滋养外胚层, 再将得到的细胞平铺于 细胞上以防止分化,在高血清浓度条件下培养数天后,ES集落开始形成,大约每隔7d 进行分散和重新平铺,分散的方法可以是微吸管机械分散,也可以用 消化分散。目前已得到未分化状态、具正常双倍体核型及多向分化潜能的干细胞,已传三十多代并可 保存。
(2)Weiss等用细胞融合实验证明,分化的细胞中存在“闲置不用”的结构基因。他们把大鼠肝肿瘤细胞和小鼠成纤维细胞融合成 细胞,筛选出含有两套肝细胞染色体和一套成纤维细胞染色体的细胞。这些细胞既保持了合成 细胞3种特异蛋白的能力,也合成了小鼠肝细胞的这3种蛋白,但是在正常的成纤维细胞中从不合成这些。由此可见,融合实验证实了小鼠成纤维细胞 。
(3)由于细胞体积小,要通过显微操作装置在显微镜下进行解剖手术和微量注射。显微操作技术可用于 、 等技术。
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。现代生物工程能有效提高优质马的生育效率。请回答:
(1)用 激素处理适龄纯血母马,使其一次性排出比自然情况下多几倍到几十倍的卵子。采集的卵母细胞人工培育至减数第二次分裂的中期,该时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)为取得同卵双胎或多胎,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 移入其他马的去核细胞中,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)
下图为利用生物技术生产单克隆抗体和经体外受精培育优质奶牛的过程。请回答下列问题:
(1)在Ⅰ图制备单克隆抗体的过程,包括____________和动物细胞培养两个过程,在进行动物细胞培养时,首先要将动物组织剪碎,然后用____________处理,以使其分散成单个细胞,制备成细胞悬液。
(2)A细胞的特点是____________,经选择性培养的杂交瘤细胞,还需进行_________和抗体检测,经多次筛选就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞,进行体内或体外培养。
(3)单克隆抗体与常规抗体相比,具有____________的特点。
(4)Ⅱ过程优质奶牛的培育过程需要进行胚胎移植,移植后的胚胎能在受体子宫中存活,其生理基础是
________________________。
(5)若要同时获得多头与此优质奶牛相同的小牛,可对Ⅱ中囊胚进行__________,操作过程需要特别注意的问题是:______________________________。否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
《时代》杂志评出的2007年十大科学发现中指出,美国及日本两个研究团队的报告中证实皮肤细胞经过“基因直接重组”后可以转化成为具有胚胎干细胞特性的细胞。请回答下面有关胚胎工程的若干问题。
(1)在胚胎发育中,根据胚胎形态的变化,可将早期发育的胚胎分为 、 、 三个阶段。
(2)胚胎工程中的胚胎移植实际上是生产胚胎的 和孕育胚胎的 共同繁殖后代的过程。胚胎移植能否成功,与供受体的生理状况有关: ,为胚胎的收集提供了可能; ,为胚胎在受体内的存活提供了可能;而且供体胚胎可与受体子宫建立正常的 ,但移入受体的胚胎的遗传特性不受任何影响。
(3)哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是由 分离出来的一类细胞。美日科学家的研究过程是利用病毒分别将四个基因送入皮肤细胞,促使普通的皮肤细胞产生变化,最后成为带有
性质的细胞,称为诱导式多能性干细胞(iPS)。在基因工程中,这四个基因称为 ,所利用的病毒称为 。 与借助胚胎提取胚胎干细胞比较,这样获得的干细胞的研究,其最大突破就是在不破坏胚胎的前提下提取可以复制成器官或组织的细胞,不仅避开了长期以来有关生物技术的
方面的争议,也使其来源更加广泛而方便。