Ⅰ.我国科学工作者经研究发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死,而此毒蛋白对人畜无害。通过科技攻关,我国科学工作者已成功地将该毒蛋白基因导入棉花植株体内并实现了表达。由于棉铃虫吃了新品种“转基因抗虫棉”植株后就会死亡,所以该棉花新品种在近年推广后,已收到了很好的经济效益,请据以上所给材料回答下列问题:在培育抗虫棉新品种过程中,所用的基因的“剪刀”是__________,基因的“运输工具”是________。我国科学工作者采用了独创的花粉管通道法,将毒蛋白基因导入棉花的体细胞,再利用___________技术获得“转基因抗虫棉”植株。
Ⅱ.如图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程,请据图作答。
(1)人类“治疗性克隆”属于生物工程中的__________________工程。“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有___________。
(2)相同的胚胎干细胞,“克隆”的结果各种各样,如有的是胰岛细胞,有的是血细胞,有的是心肌细胞,究其根本原因是基因__ _______的结果,而直接原因则是 不同。上述“克隆”过程是建立在胚胎干细胞的___________和__________的基础上的。
(3)按上述方法克隆的器官在移植方面的主要优点是_____ __________。这与细胞膜表面的 有关。
绿色荧光蛋白转基因克隆猪具体培育过程如下图所示,请据图回答问题。
(1)从图中可以分析出,该克隆猪的培育过程涉及的现代生物技术除了基因工程和胚胎工程外,还有 。
(2)B过程中,将绿色荧光蛋白基因导入成纤维细胞最有效的方法是 。在导入之前,需要先将目的基因与载体结合以构建 ,这一过程需要的主要工具包括 。为了检测目的基因是否成功插入受体细胞的染色体DNA上,需要采用 技术进行分子检测。
(3)得到早期胚胎后,可通过 技术以获得更多的转基因克隆猪。为了给早期胚胎移入受体提供相同的生理环境,在H过程之前需要对代孕母猪进行 处理。早期胚胎能够在代孕母猪体内存活的生理学基础是 。
“滔滔”是我国第一例转入人体白蛋白基因的转基因试管牛,人们利用该转基因奶牛的乳汁能生产人类血清白蛋白。
(1)试管动物实际上是体外受精与胚胎移植两项技术的综合运用。体外受精前需要对奶牛的精子进行_________处理,方法是将精子放入一定浓度的_________或钙离子载体A23187溶液中。防止多精入卵的生理反应包括______________和________________。胚胎工程的终端环节是胚胎移植。移植后的胚胎能在受体子宫内存活的生理基础是___________________________________。
(2)人体白蛋白基因通常可以从基因文库中获取,含有一种生物所有基因的文库称为____________,获得人体白蛋白基因后可以利用________技术进行扩增。基因工程的核心步骤是______________________________。人体白蛋白基因一般利用____________技术导入牛的受精卵中,当受精卵分裂到囊胚期时,需要取囊胚的____________细胞进行性别鉴定,以确保发育成熟的牛能分泌乳汁。
请根据给出的材料回答下列相关问题。
Ⅰ、据美联社2008年1月17日《干细胞》杂志报道,美国加州的科学家使用了进行试管受精的年轻女性捐献的卵子,以及2名志愿者的皮肤成纤维细胞,成功克隆出了5个人体胚胎,进而可以开发出有研究价值的干细胞。请回答:
⑴上述过程中主要应用到的动物细胞工程有 。
⑵在使用合成培养基进行胚胎干细胞培养时,通常需要加入 等天然成分。在细胞培养时,要保证被培养的细胞处于一定的气体环境,所需要的气体主要有 ,其作用分别是 。如果将此细胞用于检测有毒物质是否引起了细胞基因突变,可用 技术。
⑶科学家欲进行胚胎分割移植,则应该选择发育良好、形态正常的桑椹胚或 ,将其移入盛有操作液的培养皿中,然后用分割针进行分割。
⑷胚胎移植是否成功,与供体和受体的生理状况有关。大量的研究已经证明,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生 反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
⑸我国禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆的研究,而美国国会反对治疗性克隆。请你谈谈反对克隆人的理由:
。(至少两点)。
Ⅱ、下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程,请据图作答。
⑹在体外培养条件下,为保持胚胎干细胞的未分化状态,通常在培养皿中铺上一层
细胞。
⑺“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有___________。相同的胚胎干细胞,“克隆”的结果各种各样,如有的是胰岛细胞,有的是血细胞,有的是心肌细胞,究其本质原因是基因____________________的结果。
⑻若将上述技术用于白血病人的骨髓移植,且图 中患者是A型血(IAi),提供卵细胞的女性是AB型血(IAIB)的,则骨髓移植成功后患者的血型是_________型。
⑼科学家为何要将患者的体细胞的核植入去核的卵细胞,而不直接用体细胞进行细胞培养?____________________ 。
⑽按上述方法克隆器官在器官移植方面的主要优点是________________________。
胚胎移植的基本程序如下图,请据图回答:
(1)图中a、b、c过程分别是指 、 、 。
(2)供体母牛的主要职能是 ;受体母牛必须具备 。
(3)为了提高牛胚胎的利用率,常采取的方法是 ;处理的时期是 ;理由是 。
(4)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 。
(5)你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪些?
。
阅读下面材料.回答问题:
材料一:世界首匹克隆马诞生,母马生下“自己”:新华网报道.意大利克雷莫纳市繁殖技术与家畜饲养实验室证实,世界上第一匹克隆马“普罗梅泰亚”于2003年在意大利诞生,这也是世界上首例哺乳动物生下它自己的克隆体。在这次研究中,科学家采用了母马的表皮细胞,将其细胞核注入除去细胞核的卵细胞内,检测表明,小马“普罗梅泰亚”的DNA与其生母几乎完全相同,也就是说,“普罗梅秦亚”相当于它生母的同卵双胞胎。科研人员希望利用新技术克隆出的动物能够对疯牛病等具有免疫力,还希望这项研究能帮助人们克隆赛马和其他良种马。
材料二:如图3—9所示.经过胚胎移植,荷斯坦小奶牛具有与供体母牛相似的特性。因此.它对充分发挥优良母牛的繁殖潜力,推广利用优良雌性配子,加速畜群改良等,都有极其重要的实际生产价值,在动物遗传学和繁殖生理学的研究中也具有重要作用.
(1)你认为“普罗梅泰亚”与荷斯坦小奶牛的生殖方式有何不同? ____________________。
(2)“普罗梅泰亚”与荷斯坦小奶牛相比,从进化的角度看哪一个更适应环境?为什么?
________________________________________________________________________。
(3)试管婴儿的产生与上述哪一材料更为相似?___________________.
其产生过程用到哪些生物技术? ________、_________和__________.
(4)材料二中优秀种公牛精液,要经过____________ (生理过程)才具有受精能力,受精卵体外培养到____________阶段,才可进行移植,能否利用一个受精卵得到2个或多个荷斯坦小牛? ____________。如果能,应采用的技术是____________。这一技术是否导致荷斯坦小奶牛遗传物质改变? ____________ 。
下面是以小鼠为对象进行的研究工作,请分析回答问题。
(1)进行小鼠胚胎工程操作时,首先在光控周期下(光照14h,黑暗10h)饲养成年雌鼠,并注射促进性腺激素,目的是 。然后从雌鼠输卵管中取出卵子,在一定条件下培养成熟;并从雄鼠附睾中取出精子,在一定条件下培养一段时间。再在37℃,5%CO2条件下,精卵共同作用4h,冲洗后继续培养。
(2)如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵细胞中,由重组细胞发育成小鼠丙,则小鼠丙的基因来源于 。小鼠丙的性状和________非常相似,因为____________________________.
(3)如果将外源基因导入小鼠受精卵,则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中。这种受精卵有的可发育成转基因小鼠,有的却死亡。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因 。
(4)在治疗人类疾病时,转基因克隆动物的细胞、组织和器官可以作为异种移植的供体,此外,随着组织工程技术的发展,通过___________细胞体外诱导分化,也可培育出人造组织器官,从而解决目前临床上存在的供体器官不足的问题。这种细胞是由___________中分离出来的.
右图是牛胚胎分割示意图。请据图回答下列问题:
(1)进行胚胎分割时,应选择发育到 和 时期的胚进行操作。
(2)①指的是 ,②指的是 。
(3)通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有的特点是 。
(4)我国政府禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆的研究,请你谈谈为什么要反对克隆人?
(5)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意 ,原因是 。
下图为胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过程,请据图回答:
(1)对供、受体母牛用 进行同期发情处理;对供体母牛用 进行超数排卵处理。
(2)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 。
(4)图中标号3为 ,它将来可发育为 。早期胚胎培养的目的是以检查 。哺乳动物胚胎的培养液成分一般含有
。
(5)若一次给受体母牛移入多个胚胎,产生的多个后代基因型相同吗? ;为什么?
(6)哺乳动物是否受精的重要标志是 ;哺乳动物受精过程有 、 机制阻止多精子入卵受精。
【生物——选修3现代生物科技专题】
右图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答:
(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至_________期的内细胞团或胎儿的_____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基因___________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,骨髓移植治疗的实质是将上图的______________细胞移植到患者体内。
(5)若要克隆某种哺乳动物,从理论上分析,上述红细胞、白细胞、神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的___________,其原因是__________________________。
(6)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。
(7)在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段,用__________细胞与骨髓细胞融合,经多次筛选最终得到能分泌__________________的杂交瘤细胞。
(8)胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多肽的技术。进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或_________,将其移入盛有操作液的培养皿中,然后,用分割针或分割刀进行分割。对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将__________________________,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。来自同一胚胎的后代具有_________遗传物质,因此,胚胎分割可以看做动物_______性繁殖的方法之一。
如图为细胞融合的简略过程,请据图回答:
(1)若A、B是植物细胞,在细胞融合之前需用__________________处理,以获得__________________;融合完成并成功产生杂交细胞的标志是__________________.
(2)若A、B是动物细胞,一般取自幼龄动物组织或胚胎,理由是________________________________________________;A、B到C的过程中常用的但不能用于植物细胞融合的手段是__________________.
(3)若该过程是制备单克隆抗体,则应给小鼠注射相应的抗原,产生相应的免疫反应生成了A细胞,则A细胞为___________________ ,用来培养的D细胞应该是__________________.获得D后,常用的培养方法是__________________或注入小鼠腹腔中培养.
(4)如果该过程表示试管婴儿的培育过程且A是精子,则A需要经过___________的过程,B则必需发育___________________________时期才能与A融合.
、“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在试管中完成受精,并在试管中培养使其发育到如右图所示的时期,再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会,也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答:
(1)“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是 ▲ 。
(2)人的受精卵通过卵裂,逐渐形成大量形态、功能不同的细胞、组织,并进而形成器官和系统。从细胞水平看,卵裂的分裂方式是 ▲ 。
(3)右图所示时期是胚胎发育的 ▲ 期。
(4)在该图下一时期,b细胞最可能成为 ▲ 胚层的一部分。
(每空1分,共10分)以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,a~h为操作过程。请据图回答有关问题:
(1)“试管牛暠技术的操作流程是 (填图中字母)。
(2)图中数字标号代表的结构名称是① ,② ,③ 。
(3)d代表的操作是 。受体子宫内胚胎发育的过程中,细胞不断分裂,其分裂方式为 。
(4)图中用到的激素是 ,过程h常用的方法是 。
(5)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意 。
(6)受体母牛必须和供体牛属于同一物种,移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是 。
(每空1分,共10分)下图A为成熟精子的结构示意图,图B是家畜卵子发生和成熟过程示意图,请据图回答下列问题([ ]内填图中序号)
(1)图A中[ ]顶体是由 发育来的,在受精作用时发生顶体反应,释放 ,溶解卵丘细胞之间的物质和透明带。
(2)图A中[③]处聚集许多 ,这是与 相适应的。
(3)图B中下列序号所代表的含义是:
① ③ ⑦ ⑧
(4)精子和卵子在发生上的重要区别是哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在 完成的。
请完成下列有关问题:
(1)右图为成熟精子的结构示意图,4是由
演变而成。判断卵子是否受精的重要标志是 。
(2)在体外受精时,精子首先要进行 处理,卵细胞则要培养到 期才能与精子结合。
(3)受精阶段会产生两次生理反应,阻止其他精子入卵,它们分别是 、 。
(4)关于克隆技术在人类中的应用,我国政府的观点是 。
(5)胚胎工程技术包含的内容很丰富,目前在生产中应用较多的是家畜的胚胎移植、胚胎分割和体外生产胚胎技术。在胚胎分割时可选择发育良好、形态正常的
或囊胚,在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将 均等分割,否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。