(1)基因表达载体含有目的基因、标记基因、启动子和终止子四个部分,其中启动子的作用是 ,而终止子上特殊的碱基序列能够阻碍 的移动,并使其从模板链上脱离下来。
(2)基因工程操作过程中,将目的基因导入植物受体细胞时,一般采用 法,选择 做运载体:若导入动物细胞则采用 法,而细菌作为受体细胞时应用 溶液处理使其成为感受态细胞便于吸收游离的DNA。
(3)动物细胞培养中需要使用胰蛋白酶而不是胃蛋白酶处理分裂能力旺盛的组织或器官,是因为 。细胞培养时培养液中一般需加入动物血清,其作用是 。
(4)胚胎分割技术是指采用机械方法将早期胚胎切割成多个等份,然后经移植后获得同卵双胎或多胎的技术,因后代遗传物质相同,故我们可将此技术认为是 生殖。大量的实验证明同卵多胎成功的概率极低,其可能的原因是 。
阅读下列材料:英国媒体2007-3-24日报道说,科研人员已经创造出全球首只人羊嵌合体,有望给需要器官移植的患者带来福音。英国《每日邮报》报道说,美国内华达大学教授伊斯梅尔·赞贾尼历经7年研究,最终利用向绵羊胚胎注射人体干细胞的技术,成功培育出一只含有15%人体细胞的绵羊。报道说,科研人员首先从人体骨髓中提取干细胞,然后将干细胞注入胎羊的腹膜中,这样人体细胞就会通过新陈代谢和循环系统进入胎羊体内各个器官。羊羔降世两个月后,就会长出含有人体细胞的肝、心脏、肺等器官。赞贾尼表示,这项技术的最终目的,就是要在绵羊身上培育出可向人体移植的器官。此前,赞贾尼已经成功培育出一个人体细胞占较大比例的羊肝。请回答下列问题:
(1)动物细胞融合是指两个或多个动物细胞 的过程。人羊嵌合体与动物细胞融合是否相同? 。
(2)人羊嵌合体与克隆羊所采用的主要生物技术分别属于 工程和 工程。克隆羊不能用类似植物组织培养的方法进行,只能通过 技术手段来实现。我国已成功克隆了牛、羊等动物。克隆高产奶牛时,采集到的卵母细胞应在体外培养到 期,再用微型吸管吸出 ,然后将培养好的高产奶牛的 注入到去核卵母细胞中,通过电刺激使两细胞融合,供体核进入受体卵母细胞,构建 。
(3)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是 ,不同点是 。
人的血清白蛋白(HAS)在临床上需求量很大,通常从血液中提取。应用现代生物科学技术,将人的血清白蛋白基因导入奶牛细胞中,那么利用牛的乳汁生产血清白蛋白会安全、高效地满足人类需求。下图是利用牛奶乳汁生产人类血清白蛋白的图解,根据下图回答:
(1)以上过程涉及到的动物细胞工程技术有 。
(2)在此基因工程中,获取血清白蛋白基因的主要方法有 (至少答两种)。在①进入③之前要构建基因表达载体,这是基因工程的核心,除目的基因外,基因表达载体还必须含有 ,将①导入③的常用方法是 。
(3)图中②一般经过 处理可以得到③,从③到④的过程中一般利用 作为受体细胞,但要进行去核处理,一般选择在 时期进行。
(4)将⑤送入⑦的最佳时期是 。
毛角蛋白Ⅱ型中间丝(KIF Ⅱ)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIF Ⅱ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 ,所需要的酶是限制酶和 。
(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的气体环境中,CO2的作用是 。
(3)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。
(4)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。
【生物——选修3现代生物科技专题】
控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重要的意义。目前,分离精子技术是有效 的性别控制方法。例如:牛的X精子的DNA含量比Y精子的高出4%左右,利用这一差异人们借助特殊仪器将它们分离开来,再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛(如下图所示)。
根据以上信息回答下列相关问题:
(1)试管动物技术通常是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下________和受精,受精卵通过培养发育为早期胚胎后,再经胚胎移植产生后代的技术。
(2)图中过程①通常采用_____________技术:在这个过程中__________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。防止多精入卵的生理反应有________________________________________________。
(3)胚胎移植时,受体应处于适合的生理状况,此时可利用激素对受体进行__________处理。此外,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。
(4)为了确保得到所需性别的试管牛,往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定,请举出
两种对早期胚胎进行性别鉴定的方法(只需写出名称或简要原理)__________________
________________________________________________________________。
【生物―――选修3现代生物科技专题】
请根据给出的材料回答下列相关问题。
Ⅰ.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:
(1)上述过程中主要应用到的动物细胞工程技术有 。
(2)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 ,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 技术检测是否发生突变。
(3)科学家欲进行胚胎分割移植,选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,将其移入盛有操作液的培养皿中,然后用分割针进行分割,注意必须对后者的 做到均等分割。
(4)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,为胚胎在受体内的存活提供了可能的生理基础是 。
Ⅱ. 下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程,请据图作答。
(5)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有___________。
(6)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。
(7)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? 。
(8分)人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白,可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下:
(1)htPA基因与载体用________切割后,通过DNA连接酶连接,以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA,可采用____________技术。
(2)为获取更多的卵(母)细胞,要对供体母羊注射促性腺激素,使其________。采集的精子需要经过________,才具备受精能力。
(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是________。为了获得母羊,移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行________。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体,这体现了早期胚胎细胞的________。
(4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到__________,说明目的基因成功表达。
一对健康夫妇,女方怀孕6个月时,经羊水及脐带血诊断为男孩且患血友病,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,出生了一健康女婴,她是我国第三代试管婴儿。请回答:
(1)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是 ,不同点在于_______________________________。
(2)如果B、b表示血友病基因或正常基因,则父、母亲的基因型分别是___________、_________;如果该夫妇再生一男孩,患血友病的概率是_________。
(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____________(填性别)胚胎进行移植,应用现代生物技术,选取最理想的胚胎,其基因型应该是____________。
(4)培育试管婴儿,顺利受精必须满足两个条件:来自父方的精子要进行_________.来自母方的卵母细胞要_________。
(5)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。右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
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
目前,精子载体法逐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物方法之一,该方法以精子作为外源基因的载体,使精子携带外源基因进入卵细胞受精。下图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。请据图回答:
(1)获取外源基因用到的工具酶是 ,为了提高实验成功率,通常利用 技术获得大量标记的外源基因。
(2)外源基因能够整合到精子的 上是提高转化率的关键,因为受精时只有精子的 才能进入卵细胞中。
(3)过程②采用的是 技术,该过程中应对已经导入外源基因的精子进行 处理。
(4)过程③需要在 (至少写出两点)等条件下进行。由于人们对动物细胞所需营养物质还没有完全搞清楚,因此在培养细胞时需在培养基中加入 。
【生物—选修3 现代生物科技专题】(15分)下图为桑基鱼塘的物质和能量交换模式图,据图回答,
(1)该生态工程体现了 等生态工程的基本原理〔选答两项〕。
(2)通过现代生物技术可提高传统生态工程的效益,要通过基因工程培育抗病甘蔗,需要的工具酶是 ,可通过 技术将导入了目的基因的甘蔗细胞培养成植株。若要检测目的基因是否表达相应的蛋白质则可以用 技术进行检测,其依据的原理是 。
(3)为大量繁殖良种猪,可采用胚胎移植技术。该技术,首先要对母猪做超数排卵处理,以获得更多的良种猪卵母细胞,与经过 处理的良种猪精子进行体外受精。将早期胚胎培养到 时期,再将胚胎移植到本地母猪体内发育成小猪。受体对移入子宫的外来胚胎基本上不会发生 反应,为胚胎在受体内的存活提供了可能。
下图表示利用人类胚胎干细胞(ES细胞)所做的一系列研究,请据图分析回答:
(1)过程Ⅰ将胚胎干细胞置于γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的滋养层上,并加入动物血清、抗生素等物质,维持细胞不分化的状态。在此过程中,滋养层提供干细胞增殖所需的______________,加入抗生素是为了________________,这对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。
(2)过程Ⅱ将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔,通过组织化学染色,用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响的因素,这项研究利用了胚胎干细胞具有______________的特点。在哺乳动物发育过程中,囊胚的后一个阶段是__________。
(3)过程III中目的基因导入胚胎干细胞最常用的方法是____________。过程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时,必须用X射线照射去除胸腺的小鼠,获得免疫缺陷小鼠,其目的是____________。该过程研究的意义在于解决____________问题。
Ⅰ(10分)下面是从蛙体内剥离出的某反射弧结构的模式图,其中甲表示神经中枢,乙、丙未知。神经元A、B上的1、2、3、4为四个实验位点。现欲探究神经元A是传出神经元还是传入神经元,结合所给器材完成以下内容。
材料:从蛙体内剥离出的某反射弧(反射弧结构未被破坏)。供选择仪器:剪刀,电刺激仪,微电流计。
(1)如果该反射弧的效应器为传出神经末梢及其连接的肌肉。探究神经元A是传出神经元还是传入神经元的方法步骤(只在神经元A上完成):
①先用剪刀在神经元A的______将其剪断;
②再用电刺激仪刺激神经元A上的实验位点______,若____________,则神经元A为传入神经元,反之则为传出神经元。
(2)如果在实验过程中要保证神经元A和神经元B的完整性,探究神经元A是传出神经元还是传入神经元的方法步骤(每个实验位点只能用一次):
①将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外;
②用电刺激仪刺激实验位点________,若微电流计的指针偏转________次,则神经元A为传出神经元;若微电流计的指针偏转______次,则神经元A为传入神经元。该实验结果表明兴奋在神经元间传递的特点为______,具有这种特点的原因是______________。
Ⅱ.(9分)下图为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____________。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______和______。 A、B牛基因型是否相同?______。
(4)以上培育过程中,用到的生物技术名称是____________(至少答两个)。
胚胎干细胞简称ES细胞,从胚胎中提取干细胞这项技术备受伦理争议,但重组成体细胞却不涉及制造或摧毁胚胎,通过细胞培养、诱导可以克隆器官。下图是克隆器官的技术路线图,请回答下列有关问题:
(1)哺乳动物的ES细胞是由 中分离出来的一类细胞;体外培养能不断增殖、自我更新,在功能上,具有发育的 性。
(2)运用 技术可以形成图中的重组细胞,对重组细胞的培养,其培养基与植物细胞培养的培养基主要不同点是含有 。
(3)利用重组细胞培养出的干细胞,也可以形成特定器官组织,这是 的结果,其根本原因是 。
(4)克隆动物与图中克隆器官的技术相比,通常还需运用 和 等胚胎工程技术。