请回答胚胎工程和细胞工程方面的问题:
(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)随着转基因成果的不断涌现,人们对转基因生物是否安全表现出了担忧,在 安全、 安全和环境安全三个方面发生了激烈的争论。
(4)将胚胎干细胞置于成纤维细胞的饲养层上,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,饲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。
(5)在哺乳动物早期发育过程中,囊胚的后一个阶段是 。
(6)单克隆抗体制备过程中,总共有两次筛选,第一次筛选出 ,第二次筛选出 。
(7)通过体细胞核移植技术,从患者自身上取出体细胞,将其细胞核植入去核的卵母细胞,从而获得早期人类胚胎,然后再从中培育“患者自身的”胚胎干细胞供医学临床使用的技术叫做“ ”。这一技术也可以用来研究“克隆人”,中国政府对生殖性克隆人研究所持态度的“四不原则”是:
不接受任何生殖性克隆人的实验。
下图为牛胚胎移植的基本程序,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 ;受体母牛必须具备的条件是 。
(3)生物技术包含的内容很丰富,生物技术的应用带给人类很多福音,但也存在着安全性和伦理方面的争议。关于克隆技术在人类中的应用,我国政府的观点是禁止 不反对 。
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)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_________。图中早期胚胎可用人工方法从羊输卵管内获得,该过程称为 ; 也可从羊体内取出卵子,通过 后进行早期胚胎培养获得。第5天右以看到胚胎发生收缩,细胞间隙扩大,接着胚胎内部出现裂隙,这是胚胎__ ___期开始的标志。
(3)利用 和胚胎移植技术可获得多个转基因个体。图中早期胚胎通过胚胎移植技术移入代孕母羊子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可使用 方法保存。
(4)胚胎干细胞(ES)可由 中分离培养获得的一类细胞。
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,以下是采用不同方法培育良种牛的过程,请据图回答下列有关问题:
(1)②过程使用 酶,④过程使用_____________酶,方法C表示的基因工程步骤为______________________________________,采用的方法是________________。
(2)自然情况下,牛完成体内受精的场所是 ,胚胎分割时,一般选择 时期的胚胎,分割时要注意 。
(3)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,可以取 细胞进行DNA分析,所使用的基因探针来自 染色体。
转基因克隆猪已经在我国培育成功。研究组首先从猪胎儿皮肤中分离出纤维细胞,进行体外培育。通过电穿孔的方法将构建好的基因表达载体转入纤维细胞,经筛选后将基因纤维细胞进行体细胞克隆。接着,将重组胚胎移入代孕母猪体内,最终获得转基因克隆猪。请回答:
(1)在对纤维细胞进行培养时,需要在细胞培养液中添加一定量的 ,以防止培养过程的污染,此外,应定期更换 ,防止 对细胞自身造成危害。
(2)筛选转基因细胞时,需要利用基因表达载体中 的作用。
(3)在进行体细胞克隆前,先要从屠宰场收集猪卵巢,采集 ,并在体外培养成熟。然后将转基因纤维细胞注入到 中 ,再经过一系列过程获得含有目的基因重组胚胎。
(4)为了 ,可以对处于 阶段的胚胎进行均等分割。将重组胚胎移入到受体子宫中,由于受体子宫不会对外来胚胎发生 ,并能与之建立正常的生理和组织上的联系,因次,重组胚胎能在受体子宫中继续发育成转基因克隆猪。
生物工程在医疗卫生方面得到了广泛应用,请回答下列问题。
(1)利用细胞融合技术制备单克隆抗体,一般选用的是________和________融合。制备的杂交瘤细胞的特点是________________________________。
(2)干扰素、胰岛素等物质可以通过工程菌来大量生产。该技术中,构建基因表达载体需要用到的工具酶是_______________________。
(3)在完成体外受精的过程中,对已取得的精子要进行______________处理,为了获取更多的卵细胞,一般要对雌性个体注射促性腺激素,使其 。
(4)利用细胞培养技术可以获取自身健康的皮肤,用于皮肤移植。在此过程中添加抗生素的目的是___________,在培养液中加入胰蛋白酶,可防止细胞出现 现象。
一对表现型正常的夫妇,生了一个镰刀型细胞贫血症(常染色体隐性遗传病)患儿。在他们欲生育第二胎时,发现妻子的双侧输卵管完全堵塞,不能完成体内受精。医生为该夫妇实施了体外受精和产前基因诊断,过程如图。请回答:
(1)过程①是指在体外进行的 处理,从而使精子与卵子结合形成受精卵;过程②称为 。
(2)在对胎儿进行镰刀形细胞贫血症的产前基因诊断时,要先从羊水中的胎儿细胞提取物质③ 进行PCR扩增。然后用Ⅱ对扩增产物进行切割,产生多个片段的酶切产物。据此判断,Ⅱ是一种
酶。
(3)不同长度的酶切产物在电泳时移动的速率不同,形成不同的电泳条带。该家庭成员的镰刀型细胞贫血症基因分析的电泳带谱如④,据此判断胎儿为
(正常/患者/携带者)。
请回答下列有关胚胎工程的问题:
(1)在胚胎移植过程中,供、受体母牛选择好后,要用激素进行同期发情处理的原因是 ,以保证移植的胚胎能够继续正常发育。
(2)在胚胎工程中,通过给良种母畜注射外源 ,使其排出更多的卵细胞,称为超数排卵。
(3)人类的胚胎发育过程中,细胞分化开始于 阶段。
(4)体外受精时,精子首先要进行获能处理,通常采用的体外获能方法有 和 两种;卵细胞则要培养到 时期才能与精子细胞结合。
(5)移植的胚胎需要发育到适宜的阶段。人的体外受精胚胎,在4个细胞阶段就可以移植,而牛羊一般要培养到 或 阶段才移植。
【生物――选修3现代生物科技专题】
回答下列问题:
(1)若想利用植物组织培养技术获得突变体,应用物理诱变或化学诱变的方法处理 (填相应结构)。若番茄细胞内有m条染色体,马铃薯细胞含n条染色体,则植物体细胞杂交技术获得的“番茄-马铃薯”细胞内含________条染色体
(2)SRY—PCR是对移植前的人胚胎进行性别鉴定的技术,需从被测胚胎的___________中取出几个细胞, 以Y染色体上SRY基因(性别决定基因)的一段序列作引物,用被测胚胎DNA作模板进行PCR扩增。如果某早期胚胎检测结果为阳性,则可判断该胚胎发育成的个体性别是______。
(3)生物技术是一把双刃剑,由于科学发展水平的限制,在转基因生物中,有时候会出现一些人们意想不到的后果,引发了人们在食物安全、生物安全和 安全三个方面发生了激烈的争论。
(4)为解决不孕夫妇的生育问题而出现了试管婴儿技术,而2002年,英国一对夫妇通过设计试管婴儿,利用新生儿脐带血中造血干细胞,挽救患地中海贫血症的男孩。这两项技术的区别是设计试管婴儿技术 。
(5)生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生原理、 、物种多样性原理、整体性原理及 。
随着生物科学技术的发展,动物、植物乃至人类自身的生殖方式变得越来越多样化。既解决了一些社会的需求,也带来了一些社会的忧虑。请根据下列各种情况,回答有关问题:
(1)试管婴儿技术:解决了部分夫妻不育的难题或生育健康后代的要求。这种技术和母亲正常怀孕生产过程的相同之处是都是以____________________为发育起点,不同之处在于试管婴儿是在体外进行受精后,在试管中进行胚胎培养;最后选取健康的胚胎进行_______,保证生出健康的孩子。
(2)胚胎分割技术:可解决良种动物快速大量繁殖的问题;对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意____________________________,否则将影响分割后的胚胎的恢复和进一步发育,如需做性别鉴定,还需从__________细胞取样做DNA分析。
(3)植物体细胞杂交技术:可以用来培育一些种间亲缘关系较近的杂交种,如白菜-甘蓝,实质上是利用了 和____________ 两大关键技术来实现。
(4)利用基因工程培育转基因植物:如将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米细胞中,可培育转基因高赖氨酸玉米。选用的表达载体可以是农杆菌的Ti质粒,是因为该质粒的T-DNA_________________;除农杆菌转化法外,还有 法等。
中国科学家利用转基因技术培育出了高品质的奶牛,其牛奶中-3脂肪酸的含量很高,这种物质有利于人体心脏健康。请回答与此转基因奶牛培育过程中的相关问题:
(1)基因工程的核心步骤是___________________________,其中_____________位于基因的首端,是____________________识别和结合的部位。将目的基因导入受精卵的最常用方法是______________。
(2)通常用激素处理代孕母奶牛和供体母奶牛,使其生理条件达到同步,称为______________处理。配种或人工授精后,用特殊的装置把供体母奶牛子宫内的胚胎冲洗出来,称为_______________。
(3)早期胚胎培养的培养液中除了各种无机盐、有机盐、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外,还需要添加激素和______________。胚胎发育到______________或囊胚阶段即可移植。
《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。
电影中,“蜘蛛侠”能产生高强度的蜘蛛丝,现实中的基因工程也创造出了“蜘蛛羊”,该羊的乳汁中含有蛛丝蛋白,高强度的蛛丝蛋白可用于许多重要的特种工业领域.请回答:
(1)为保证实验成功,产生蛛丝蛋白的基因需要从 (基因组/cDNA)文库中获取,并与等调控组件重组在一起,然后与载体相连构建成为表达载体;再通过 等方法,将表达载体导入羊的 ,获得重组细胞.
(2)将获得的重组细胞培养成早期胚胎后,移植到经过 处理的受体母羊子宫内。因为我们对细胞所需的营养条件还没有完全研究清楚,所以在早期胚胎的培养中,往往还需要添加 。若需要一次产生两头转基因“蜘蛛羊”,可将早期胚胎进行 处理。
(3)若所得到的“蜘蛛羊”(已知表达载体已进入细胞)乳汁中没有检测到蛛丝蛋白,科学家为判断问题所在,应该用 的方法,先检测 ,若已确认此步成功,则应该继续检测 。
【生物—现代生物科技专题】生物工程在医疗卫生方面得到了广泛应用,请回答下列问题。
(1)利用_______技术制备的杂交瘤细胞,可用于制备单克隆抗体。与体内抗体相比,单克隆抗体具有理化性质单一、______、可大量制备等优点。
(2)干扰素、胰岛素等物质可以通过工程菌来大量生产。该技术中目的基因和运载体要用同种_______切割,以产生相同的_____。
(3)在完成体外受精的过程中,对已取得的精子要进行_______处理,为了获取更多的卵细胞,一般要对雌性个体注射______,使其超数排卵。
(4)利用细胞培养技术可以获取自身健康的皮肤,用于皮肤移植。在此过程中通入CO2的目的是________,在培养液中加入_______酶,可防止细胞出现接触抑制现象。
I.农作物秸秆在生产实践中具有多种用途。在特定微生物产生的纤维素酶的催化下,秸秆中的纤维素可被分解为葡萄糖,经发酵后形成乙醇,再加工即可制成燃料乙醇,减少了人类生活对石油资源的依赖。请分析回答:
(1)欲从土壤中分离获取上述特定微生物,可采用稀释涂布法或 法进行接种。在培养基中加入适量的 染料,若观察到菌落周围出现透明圈即可初步筛选到目的菌。
(2)利用 试剂检测产物中的葡萄糖。
Ⅱ.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是通常采用的 技术。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)牛遗传物质的基本组成单位是 。