【生物—选修3:现代生物科技专题】
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)采集的卵母细胞经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 。体外通常采用的方法有培养法和 。
(3)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 。
(4)纯血马的胚胎干细胞是由早期胚胎或 中分离出来的一类细胞,具有胚胎细胞的特性。形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显。功能上具有 。
[选修3]人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植,但小型猪器官表面抗原仍可引起免疫排斥反应。下图为科学家将小型猪器官表面抗原基因(Anti)“反向处理”,并人工合成reAnti基因,转入猪成纤维细胞,做成转基因克隆猪的培育过程示意图,请据图回答:
(1)若使reAnti基因和Anti基因在转基因克隆猪的同一细胞内表达,应在人工合成的reAnti基因的首段连接 。
(2)Anti基因的mRNA为…AUCGCCCG…—OH。将Anti基因“反向处理”后,人工合成的reAnti基因模板链为…ATCGCCCG…—OH,该基因转录出的mRNA为… …—OH。分析可知,Anti基因与reAnti基因的mRNA可进行 。
(3)图中转基因克隆猪不含有猪抗原的实质是reAnti基因抑制了Anti基因的 。
(4)过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞后,要通过DNA分子杂交技术,来检测reAnti基因是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的 上。
(5)从猪中取胎儿成纤维细胞,用 处理,然后进行分散培养。培养时,将培养瓶置于含 的混合气体培养箱中进行培养。
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) 与植物细胞的融合相比,细胞A的形成过程中特有的诱导因素有 。
(2)在I图制备单克隆抗体的过程中,包括动物细胞的融合和 两个过程。经选择性培养筛选出的杂交瘤细胞,还需进行 反应,经多次筛选才能获得能分泌所需抗体的杂交瘤细胞,进行体内或体外的扩大培养。
(3)单克隆抗体与常规的血清抗体相比,其最大的优越性是 。选出的杂交瘤细胞具有 特点。
(4)在体外受精时,精子首先要进行 处理,卵细胞则要培养到 (时期)才能与精子结合。
(5)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 。
(6)若要同时获得多头与此优质奶牛相同的小牛,可对Ⅱ中囊胚中的 进行均等分割。
请据图回答有关问题:
(1)图中①~⑤所示的生物工程为__________。该工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过对__________的修饰或合成,对现有蛋白质进行改造,或制造出一种新的蛋白质,以满足人类生活的需求。
(2)若预期蛋白质欲通过乳腺生物反应器生产,在图中⑨过程之前,要对精子进行筛选,保留含性染色体__________的精子。
(3)为获得较多的受精卵进行研究,图中⑥过程一般用激素对供体做__________处理。为提高培育成功率,进行⑩过程之前,要对供、受体动物做__________处理。
(4)用胚胎分割技术处理发育到_________期或囊胚期的早期胚胎,可获得同卵双胎或多胎。若是对囊胚进行处理,要注意将__________均等分割。
[生物一选修3:现代生物科技专题](15分)单克隆抗体的特点是特异性强、灵敏度高、可以大量制备,已被广泛应用于疾病的诊断和治疗。用 H7N9病毒制备单克隆抗体的流程如下图所示:
(1)过程③常用的方法是_______________。
(2)向小鼠体内注射抗原蛋白,使小鼠产生__________免疫。从小鼠体内分离的细胞I是__________,细胞Ⅱ应具有的特点是_________________________。
(3)体外培养细胞II,首先应保证其处于__________的环境,其次需要提供充足的营养和适宜的温度。培养箱充入二氧化碳的作用是____________________。
(4)对于转基因成功的细胞II还要进行克隆化培养和__________检测。
(5)若要预防H7N9 禽流感,可用图中的__________作为疫苗。
阅读如下材料:
甲:选用高产奶牛做供体生产胚胎,用黄牛做受体进行胚胎移植,生产纯种高产奶牛,迅速扩大高产奶牛的数量。
乙:我国黄河流域携带的大量泥沙,是许许多多小流域的水土流失所致,通过产业结构调整、土地优化利用、加强农林牧结合等措施,实施小流域综合治理生态工程。
回答下列问题:
(1)材料甲中的供体的主要职能是 ,胚胎移植的生理学基础是:供受体具有相同的生理状态;早期胚胎在母体中处于游离状态,便于收集; ; 。也可以移植通过体外受精形成的胚胎,胚胎早期培养液的成分除一些无机盐和有机盐类外,还需添加 氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质,培养到 阶段进行移植。
(2)材料乙在对小流域进行综合治理过程中,要针对不同的地形采取不同的措施,这体现了 原理,通过植树造林的方式来保持水土,从而增强生态系统的 稳定性。在封山育林过程中,种植的树种不能过于单一,遵循的是 原理和 原理。森林和草地对水土的保持作用体现了生物多样性的 价值。
(13分) 请回答有关下图的问题:
(1)图甲中①~⑤所示的生物工程为________________。
(2)图甲中序号④所示过程叫做________________ 。
(3)如图乙,一个基因表达载体的组成,除了目的基因外,在基因尾端还必须有[2]________;图中[3]________的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
(4)若预期蛋白质欲通过乳腺生物反应器生产,则构建基因表达载体时,图乙中序号[1]代表的是___________;且在图甲中⑨过程之前,要对精子进行筛选,保留含性染色体________的精子。
(5)为获得较多的受精卵进行研究,图甲中⑥过程一般用激素对供体做________处理;为提高培育成功率,进行⑩过程之前,要对________动物做________处理。若图甲中的卵母细胞来自从屠宰场收集的卵巢,则其在⑧之前需进行体外培养到________期方能受精。
(6)用________技术处理发育到________期或囊胚期的早期胚胎,可获得同卵双胎或多胎。若是对囊胚进行处理,要注意将________均等分割。
[生物——选修3:现代生物科技专题]请回答下列有关基因工程、细胞工程和胚胎工程方面的问题:
(1)若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人的干扰素,则所构建的基因表达载体必须包括:某种牛乳腺分泌蛋白基因的启动子、人干扰素基因、终止子、 等。目前常用的措施是将该基因表达载体导入牛的 (填“受精卵”或“乳腺细胞”),导入方法是 。真正被用做载体的质粒,都是在天然质粒的基础上 的。
(2)在“试管牛”的培育过程中,要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行 处理。另外,培养的卵母细胞需要发育至 ,该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和第一极体。
(3)利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于利用胚胎细胞进行核移植的原因是 。
(4)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,首先必须用胰蛋白酶处理内细胞团,去除表面的 ,使之分散成单个细胞。胚胎干细胞是研究体外细胞分化的理想材料,胚胎干细胞在 细胞上培养,能够维持不分化的状态。
请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题:
(1)精细胞经变形后,高尔基体发育形成精子的顶体,顶体内含有的 能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。
(2)某动物排卵时,减数第一次分裂尚未完成,此时卵子处于 卵母细胞阶段,当该细胞发育至减数第二次分裂 期时,才具备受精能力。若在卵黄膜和透明带之间看到两个极体,则表明
过程已完成。
(3)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。为了获得更多的早期胚胎,常用 激素对供体进行处理,其目的是获得更多的 ,经人工受精后可得到早期胚胎。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 。
(4)若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体,可对发育到桑葚期或囊胚期阶段的早期胚胎进行 处理,再植入到受体内。若要对早期胚胎进行长期保存,应将其置于 条件下。
胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术,可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。
(1)从良种母牛采集的卵母细胞,都需要进行体外培养,其目的是_____;从良种公牛采集的精子需_____后才能进行受精作用。
(2)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外,还需要提供____气体以维持____。
(3)图中过程A称为_____,它在胚胎工程中的意义在于_____。
(4)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器,需将目的的基因导入牛受精卵,最常用的导入方法是____;获得转基因母牛后,如果_____即说明目的基因已经表达。
控制哺乳动物的性别对于畜牧业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)图中过程①通常采用的是__________技术,在这个过程中_________的精子与卵细胞结合形成受精卵。为获得更多的卵细胞需要给良种母牛注射适宜剂量的__________。
(2)过程②中受精卵培养发育至________时期,再经胚胎移植到代孕母牛,从而获得后代。若希望同时获得多个性状相同的个体,可以使用__________技术。
(3)动物“生物反应器”是转基因动物技术中最诱人的部分之一。为了提高牛奶中赖氨酸的含量,某大学研究人员利用现代生物工程技术,得到了一头转入外源赖氨酸基因的克隆奶牛,预计将来其分泌的乳汁中含有更多的赖氨酸。下图为培育转基因克隆动物的技术流程图,获得外源赖氨酸基因所需要的工具酶是__________。该基因不能从人体细胞中获得,原因是____________________。
已知该奶牛培育过程中所用受体细胞为一只雌性奶牛胎儿的成纤维细胞,导入目的基因常用的方法是_________________,把该含有外源基因的受体细胞培育成为一头奶牛还需要用到的技术有____________________(至少写出两种)。
【生物——现代生物科技专题】某正常夫妻生下的一个血友病男孩,不幸在一次意外中大量失血死亡。该夫妻想借助试管婴儿技术再生一个健康孩子。请结合你所学的知识帮他们解决有关问题:
(1)人类的精子是在________ (器官)内形成的,而女性卵泡的形成和在卵巢内的储备,是在________时期完成的,这是精子和卵子发生上的重要区别。
(2)在体外受精时,精子首先要进行获能处理,精子与卵子在体外受精后,应移入发育培养液中继续培养,以便检查________________。
(3)人的体外受精胚胎,在8-16个细胞阶段可以移植,而牛羊一般要培养到________阶段才能移植。
(4)建议这对夫妇选择_____性胎儿,这需要在胚胎移植前取l-2个细胞观察性染色体形态或做________来对性别进行鉴定。
[生物—选修3:现代生物科技专题]下面是畜牧业生产上培育某种优良奶牛的两种方法,请分析回答:
(1)方法Ⅰ中,用__________激素处理使B牛超数排卵。对B牛和D牛应做_________处理。与A牛配种后,用特定装置将B牛子宫内的早期胚胎冲洗出来叫做_____________。将收集的胚胎直接向D牛移植或放入____________条件下保存。
(2)方法Ⅱ的原理是_____________________,可用_______________(物理方法)激活重构卵,使其完成分裂和发育过程。
(3)方法Ⅰ和方法Ⅱ中均用到的生物技术有__________________和胚胎移植。E牛和F牛遗传物质的共同来源是___________________________。
请回答胚胎工程和基因工程方面的问题:
(1)应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、____、_____以及在母体中发育和产出等过程。
(2)在“试管牛”的培育过程中,要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行处理,使其_____。另外,培养的卵母细胞需要发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_____。
(3)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞,采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞,常使用的激素是_________。
(4)利用基因工程可以获得转基因牛,从而改良奶牛的某些性状。基因工程的四个基本操作步骤是_______、基因表达载体的构建、_______和_______。若要获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素,则所构建的基因表达载体必须包括:某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、____、____、____和复制原点等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是_____(显微注射法、农杆菌转化法),为获得能大量产生人干扰素的转基因牛,该基因表达载体应导入的受体细胞是_____(受精卵、乳腺细胞)。
随着人们生活水平的提高,乳制品需求越来越大,为了扩大生产,提高产崽率,要进行良种牛的培育。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)用________激素处理使供,受体母牛同期发情。
(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________,它将来发育为胎膜和胎盘。
(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?
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(6)若对A细胞利用基因工程技术加以改造,将人的血清白蛋白基因导入,在成体的雌牛的乳汁中提取出人血清白蛋白。该基因工程操作的基本步骤是
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(7)对于植物来说,导入外源基因,容易引起基因污染,科学家就将外源基因导入叶绿体或线粒体内,原因是________________________________________________________________________。