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文档简介
1、1I科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛,如果要加速转基因奶牛的繁育,可以对此转基因奶牛进行克隆(如下图所示),请结合图示回答下列问题: (1)在进行细胞培养时,要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分离,形成单个细胞,这个过程中需要利用酶处理。(2)形成重组细胞时应选用期的卵母细胞,并去掉其细胞核的原因是。(3)如果重组细胞为贴附性细胞,则在进行原代培养时,会表现出和等特点。 (4)图中犊牛并非是对体细胞核供体母牛100%的复制,其原因是主要有、。(5)上图中所示的生物技术整体被称为。其包括的具体生物技术有、等。转基因奶牛的克隆成功,说明了动物_具有全能性。II.在进行林业工程建设时
2、,一方面要号召农民种树,保护环境。另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题,如粮食、烧柴以及收入等问题。其体现的生态工程的基本原理是。2下面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)超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射_。 (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,牛的胚胎移植的适宜时期是_(填字母)。图中标号3为_,它将来可发育为_和胎盘。(4)哺乳动物_后,不管是否妊娠,在一段时间内,同种动物的供、受体_是相同的。(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?_。 (6)若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体
3、,可对早期胚胎进行_处理,再植入受体内。若要对早期胚胎进行长期保存,应将其置于_条件下。3白菜(2n20)和甘蓝(2n18)在正常情况下,无法产生可育后代,下图表示利用细胞工程培育杂种植株白菜甘蓝的示意图,根据所学知识,回答下列问题。(1)由白菜体细胞获得A的过程中,一般会用到_。(2)诱导A、B融合为C的过程中常用的诱导剂为_,DE过程表示_,此过程植物的代谢类型为_,EF过程中,生长素细胞分裂素低时,可诱导_形成,此过程_(需要不需要)光照。(3)经过体细胞杂交技术获得的白菜甘蓝为_倍体植株,_(可不可)育。此方法与传统的杂交育种相比,优点在于_。(4)经诱导形成的杂交细胞除了白菜甘蓝杂交
4、细胞外,还有白菜细胞自身融合细胞,甘蓝细胞自身融合细胞,以及未融合的白菜和甘蓝细胞。所以,我们要经过筛选,才能选出合适的细胞进行植物组织培养。请根据给出的材料用具和步骤完成下列细胞筛选过程。 材料用具:融合后的待检测细胞、细胞培养液、克隆化培养装置、显微镜、载玻片、盖玻片、改良苯酚品红染液、体积分数为15的盐酸溶液等。 第一步:首先对融合后的待检测细胞分别进行克隆化培养。 第二步:_。 第三步:_。 第四步:_。 如果未找到符合条件的细胞,则说明细胞融合失败,需要重新进行诱导融合。4中国农业大学利用转基因体细胞克隆技术,获得“人乳铁蛋白”基因和“人乳清白蛋白”转基因克隆牛。请分析回答: (1)
5、若已知目的基因的核苷酸序列,则获取该基因的较简单方法是。 (2)在基因表达载体中,“人乳铁蛋白”基因的首端必须含有。转基因是否成功,首先要检测受精卵染色体的DNA上是否插入了目的基因,可采用技术进行检测。最后,还要检测目的基因是否翻译,利用的技术是。 (3)克隆牛和试管牛的生殖方式分别是,但最后一道“工序”都要运用技术。 (4)培养的卵母细胞需要发育至MII中期才云彩将供体细胞移入,该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和。受体母牛在接受“人乳清白蛋白”基因牛胚胎之前须经过处理,使其具备一定的生理环境。5.据统计2009年甲型11流感在全球范围内致死超过12万人。9月8日,中国卫生部长陈竺表示,
6、中国成为世界上第一个可以应用甲型H1N1流感疫苗的国家。甲型H1N1流感病毒是一种RNA病毒,有多种类型,请回答下列与甲型11流感病毒有关的问题:(1)我国科研人员研制甲型H1N1流感病毒疫苗的简要操作流程如下:图中步骤所代表的过程是;步骤需使用;步骤可用处理大肠杆菌,使其处于;检验S蛋白的免疫反应特性,可用与甲型11流感康复病人的进行。(2)有一个制药厂设想生产抗甲流的单克隆抗体,请你帮助完成制备单克隆抗体的主要步骤:用甲流病毒对小鼠进行注射,从产生免疫反应小鼠的中得到相应的淋巴细胞;设法将鼠的与淋巴细胞融合,再用特定的选择性培养基进行筛选,得到既能,又能的杂交瘤细胞;对上述杂交瘤细胞,还需
7、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;将杂交瘤细胞在体内或培养,就可以从中提取出大量的能抗甲流的单克隆抗体了。(3)甲型H1N1流感病毒感染正常人体后能引发;该病毒可能会通过发生而改变传染性。 6.下图是“白菜甘蓝”杂种植株的培育过程。其中表过程,AE表示细胞、组织或植株。请据图回答问题: (1)过程需要用处理,以去除细胞壁。 (2)过程需要用到聚乙二醇(PEC),其作用是。 (3)在培养过程中所用的培养基中除了加入水、无机盐、蔗糖、氨基酸外,还需要添加的植物激素是。若利用此技术生产治疗癌症的药物紫杉醇,培养将进行到(填字母编号)。 (4)在利用杂种细胞培育杂种植
8、株的过程中,依据的原理是。 (5)白菜和甘蓝都是二倍体,培育得到的杂种植株是倍体。在自然状态下,白菜和甘蓝偶尔也能杂交获得后代,则该杂交后代(可育、不可育),原因是。7.科学家培育荧光鼠的设计思路可用下面的图解表示。依据设计程序,回答下列问题。(1)科学家在过程A中对天然质粒做的修饰改造是_,基因X与水母基因组文库中的荧光基因相比碱基的数量和排列顺序是否完全相同?_ B过程用到的工具酶有_,D过程常采用_法。(2)E过程为体外受精,卵子的状态应达到_期才能与_后的精子完成受精。G过程应用的技术称为_,该过程要用_处理代孕成鼠,目的是让代孕成鼠_。(3)荧光小鼠细胞内是否含有基因X,在分子水平上
9、通常用_作探针,这种方法叫做_转基因荧光鼠荧光基因的成功表达在个体水平上就检测(4)如果想一次繁殖多只转基因鼠,则需要在过程_(填符号)中实施_技术,该技术一般在胚胎发育至_期进行。8.下图是从酵母菌获取某植物需要的某种酶基因的流程,结合所学知识及相关信息回答下列问题:(1)图中cDNA文库基因组文库(填“大于”、“等于”或者“小于”)。(2)过程提取的DNA需要的切割,B过程是。(3)为在短时间内大量获得目的基因,可用扩增的方法,其原理是。(4)目的基因获取之后,需要进行,其组成,必须有以及标记基因等。此步骤是基因工程的核心。(5)将该目的基因导入某双子叶植物细胞,常采用的方法是,其能否在此
10、植物体内稳定遗传的关键是,可以用技术进行检测。(6)如果要想使该酶活性更强或具有更强的耐受性,需要对现有蛋白质进行改造,这要通过基因工程延伸蛋白质工程。首先要设计预期的,再推测应有的氨基酸序列,找到相对应的。(7)除植物基因工程硕果累累之外。在动物基因工程、基因工程药物和基因治疗等方面也取得了显著成果,请列举出至少两方面的应用:。9.随着科学技术的发展,人们可以根据人类的需求来改造生物的性状,在许多领域取得了可喜的成果,下图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解,请据图分析回答: (1)图中一般经处理可以得到,在的培养过程中,需向培养液中通入一定量的O2,其目的是。 (2)在基因工程中,如果的
11、数量太少,常用技术来扩增。检测在中是否发挥作用的第一步是用来检测 物质。(3)相当于 细胞,到的过程叫做。(4)在胚胎发育过程中,囊胚时期的 将发育成幼体的各种组织。在植入前,要对所做的处理是。母体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生,这为胚胎在母体内存活提供了可能。(5)是否就是试管动物?请说明理由。10.下图为科学家通过基因工程方法培育转基因抗虫棉的大致过程。请据图分析回答:(1)图中过程需要的酶有,图中A的组成,除了目的基因外,还必须有_和复制原点。(2)农杆菌中的Ti质粒上T-DNA具有 _的特点。图中过程的方法称为。(3)目的基因能否在棉株体内稳定遗传的关键是,检测时常采用的方法是。(4
12、)图中过程常采用的生物技术是_,此技术首先需通过细胞的_过程,培养出_,然后经再分化形成小植株,其原理是_。(5)图中过程培育到_,将其包上人工种皮,可制成神奇的人工种子。11. 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
13、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
14、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。12.白血病是由于造血干细胞增殖分化异常而引起的恶性增殖疾病。目前治疗白血病的主要方法是骨髓移植,但骨髓配型的成功率较低,大大限制了白血病的治疗。随着基因工程的日渐兴起,迎来了基因治疗白血病的曙光。请据此回答下列有关问题:(1)骨髓移植必须进行骨髓配型实验,原因是。(2)造血干细胞移植之前先要进行培养。动物细胞培养一般分为和两个阶段,培养时除需要适宜的温度、无菌无毒等环境条件以外,营养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和_等,还要向培养液中通入氧气和二氧化碳。通入氧气的原因是,通
15、入二氧化碳原因是。(3)在进行细胞移植前,若对移植的细胞进行基因改造,基因改造是否成功,需要对受体细胞进行检测,在分子水平上检测是否翻译成了相应蛋白质的方法是。(4)基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质,蛋白质工程虽能生产自然界不存在的新的蛋白质,但最终还须通过改造基因来实现,原因是。13.(15分)2008年1月7日,东北农业大学培育出我国第二代绿色荧光蛋白转基因克隆猪。研究人员是先从一种特殊水母中提取绿色荧光蛋白基因,然后把该基因经过处理后转移到培养的猪胎儿成纤维细胞的基因组中,再把转基因体细胞的细胞核移植到成熟的去核猪卵母细胞中构建成转基因胚胎。再经过手术移植入受体母猪,经过发育最终获得
16、绿色荧光蛋白转基因克隆猪。下图为我国首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪的培育过程示意图。请据图回答:(1)过程和必需用到的酶是 。 2)重组质粒除了带有绿色荧光蛋白基因以外,还必须含有 才能构成一个完整的基因表达载体。3)为了获得更多的猪卵母细胞,可通过对母猪注射
17、60; 的方法,做超数排卵处理,并将所采集到的卵母细胞在体外培养到 期即可通过显微操作将其细胞核去除。(4)早期胚胎的培养液成分较复杂,除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营养成分,以及 等物质。(5)如果想同时得到多头绿色荧光蛋白转基因克隆猪,可通过胚胎分割技术得以实现。但应选择发育良好形态正常的 &
18、#160; 期胚胎进行操作,且要注意 ,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 (6)与一般的繁育良种动物方式相比较,胎胎移植的优势是
19、60; 。14.干扰素在人体中是由免疫细胞合成并分泌的一种糖蛋白,几乎能抵御所有病毒引起的感染。传统生产方法成本高,产量低,获得的干扰素在体外不易保存。用生物技术手段可以解决这些问题。请回答相关问题。(1)利用基因工程生产干扰素,过程是:从健康人体外周静脉血分离能合成干扰素的免疫细胞,从中提取,经反转录获取目的基因,此过程需要的原料是。用限制酶处理载体和目的基因后,用酶处理,形成重组载体,该载体的化学本质是。若选择大肠杆菌作为受体细胞,常用的转化方法使用处理,使其成为,一定温度作用下完成转化。在培养液中培养一段时间后,离心后取(上清液/菌体),经进一步处理获
20、得产物,进行产物鉴定时可采用技术。(2)利用蛋白质工程对干扰素进行改造,基本途径是:预期蛋白质功能找到对应的脱氧核苷酸序列。(3)利用细胞工程生产干扰素,思路是:将相应免疫细胞和瘤细胞融合,筛选细胞,经细胞培养可获得大量干扰素。15.自从1890年首次报道家兔胚胎移植获得成功以来,胚胎移植技术已有一百多年的研究历史了,如今某些国家已经进入商业化应用阶段。在商业化应用上,牛的胚胎移植技术最成熟、占的比例最大。请回答牛胚胎移植技术中的相关问题:(1)牛的胚胎移植技术中,提供的个体称为供体,对受体的要求是体质健康和正常。(2)对供、受体进行同期发情处理的目的是使供、受体的相同。(3)采用特制的冲卵装
21、置,可以把供体牛的从子宫中冲洗出来,其生理学基础是哺乳动物的早期胚胎形成后,在一定时间内不会与母体建立组织上的联系,处于状态。(4)转基因克隆牛的培育中,会涉及多种技术手段,主要包括动物细胞培养技术、技术、技术、技术等,如用此种牛做乳房生物反应器,则需要在胚胎移植前取期的细胞,进行DNA分析性别鉴定。(5)“通过人工操作培养卵细胞至期,同时使精子在体外条件下和受精,发育为早期胚胎后,再经移植产生后代”这项技术称为。(6)在商品化应用上,一次给受体植入多个胚胎,可增加生产的比例。16. 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_
22、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
23、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。17.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
24、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_,并通过培养发育为_后,再经_产生后代的技术。(2)图中过程通常采用_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
25、期胚胎进行性别鉴定的方法(只需写出名称或简要原理)。_。(5)人们利用试管动物技术成功培育了转基因动物,在基因工程操作的基本程序中,基因工程的核心是_,科学家利用基因工程技术,使转基因动物本身变成“批量生产药物的工厂”。如建立的生产生长激素的乳房生物反应器,即:科学家将_重组在一起,通过_等方法,导入哺乳动物的受精卵中,然后,将受精卵送入母体内,使其生长发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后,可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物。18.生物技术在农业生产、优良畜群繁育、疾病征服等方面,展现出诱人的前景。请根据以下材料回答相关问题:材料一:经过一个世纪的发展,植被细胞工程技术解决了人类生存的关键
26、问题(粮食问题),为人类创造了巨大的财富。1)植物细胞工程最基本的技术是,它所依据的生物学原理是。2)台湾蝴蝶兰、漳州的香蕉等植物的生产都可通过微型繁殖技术来提供试管苗,其优点是不仅可以,还可以高效快速地实现无病毒种苗的大量繁殖。3)植物体细胞杂交技术的关键是获取有活力的原生质体(或去壁)和。19.下图是某种动物蛋白质工程示意图,请分析回答:1)目前,蛋白质工程中难度最大的是图中编号所示的过程,实现过程的依据有、。2)过程采用的方法是。在过程中,先用限制酶切割目的基因和载体,产生的黏性末端和平末端需用连接。3)为获得较多的受精卵进行研究,过程需用激素进行处理。若过程所得的卵母细胞是从屠宰母畜的
27、卵巢中获得的,则体外受精前的过程表示在体外人工培养卵母细胞到期。(4)为提高培育成功率,进行过程之前,对胚胎的处理是取部分细胞,然后以为探针进行DNA分子杂交检测。对受体动物的处理是用特定的激素进行处理。(5)上述利用转基因动物生产预期的蛋白质,体现了生物多样性的价值。20.红细胞含有大量血红蛋白,红细胞的机能主要是由血红蛋白完成的。我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验,来提取和分离血红蛋白,请回答下列有关问题:(1)分离蛋白质分子的一种常用方法是凝胶色谱法,也叫做,是根据分离蛋白质的有效方法。(2)血红蛋白提取和分离的程序可分为、和纯度鉴定。(3)洗涤红细胞的目的是,以利于后续
28、步骤的分离强化。采集的血样要及时分离红细胞,分离时采用低速短时间,然后用胶头吸管吸出上层透明的,将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯,再加入洗涤,如此重复,直至上清液中没有黄色。(4)将洗涤好的红细胞倒入烧杯中,加入和充分搅拌,红细胞破裂,释放出血红蛋白。(5)腐乳中含有丰富的蛋白质及其水解产物,味道鲜美。其制作过程中所用的微生物主要是,在制作过程中,加盐的作用是、,腐乳表面往往有一层致密的皮,这层皮实际上是微生物的,它对人体无害。21.让羊产牛奶,科学家对此做了相关的构想,过程如下图所示。请根据图完成相关问题:BGFEDCA牛乳蛋白基因羊M受精卵产牛奶的羊N羊O细胞核去核卵细胞重组细胞早期胚胎羊
29、1羊2羊3小羊a小羊c小羊b(1)图中涉及的现代生物技术有。(写出三种)(2)小羊a、小羊b、小羊c的性状表现(填“相同”或“不同”),你的理由是。(3)若研究发现羊N细胞中线粒体发达,故而它的产奶率高,则小羊a会有这一优良性状吗?;你的依据是。(4)有人设想将羊体细胞与牛体细胞进行融合,以获得新物种“羊牛”,你认为依据目前的生物技术和理论能否实现这一构思?;你的理由是22.目前,科学家正致力于应用生物技术进行一些疾病的治疗,如器官移植、基因治疗等。请回答下列问题:(1)人体器官移植面临的主要问题有_和免疫排斥,目前临床通过使用_抑制_的增殖来提高器官移植的成活率。2)EK细胞来源于_细胞或胎
30、儿的原始性腺,也可以通过_技术得到重组细胞后再进行相应处理获得。通过对患者的EK细胞进行_,可培育出特定人造组织器官,进而解决免疫排斥问题。(3)人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植,但小型猪器官表面的某些抗原决定簇仍可引起免疫排斥。目前,科学家正试图利用基因工程对小型猪的器官进行改造,在改造中导入小型猪基因组中的一些调节因子属于基因工程中的_,作用是_。(2分)(4)(每空2分)基因工程技术还可用于基因诊断和基因治疗,基因诊断的基本原理是_,基因治疗的包括_两种方法,采用的载体通常是_。23. 下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点。下图是转基因抗病香蕉的培育过程,含目的基因的
31、DNA和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题:(1) 用图中的质粒和目的基因构建重组质粒,不能使用SmaI酶切割,原因是_(2) 构建含目的基因的重组质粒A时,选用_ (限制)酶对进行切割,可以防止 和 的外源DNA片段自身环化。(3) 中存在碱基互补配对的是_。(4) 香蕉组织细胞具有_,因此,可以利用组织培养技术将导入目的(抗病)基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中、依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的_、_(5) 培养皿中的培养基除添加营养物质外,还需要添加_、_等植物激素,其目的是诱导外植体完成、生理过程,培养成完整的植物体。(6) 如何检测图示过程最终是否取得成功?_。
32、24.下图是从酵母菌获取某植物需要的某种酶基因的流程,结合所学知识及相关信息回答下列问题:(1)图中cDNA文库基因组文库(填“大于”、“等于”或者“小于”)。(2)过程提取的DNA需要的切割,B过程是。(3)为在短时间内大量获得目的基因,可用扩增的方法,其原理是。(4)目的基因获取之后,需要进行,其组成,必须有以及标记基因等。此步骤是基因工程的核心。(5)将该目的基因导入某双子叶植物细胞,常采用的方法是,其能否在此植物体内稳定遗传的关键是,可以用技术进行检测。(6)如果要想使该酶活性更强或具有更强的耐受性,需要对现有蛋白质进行改造,这要通过基因工程延伸蛋白质工程。首先要设计预期的,再推测应有
33、的氨基酸序列,找到相对应的。(7)除植物基因工程硕果累累之外。在动物基因工程、基因工程药物和基因治疗等方面也取得了显著成果,请列举出至少两方面的应用:。25.1-抗胰蛋白缺乏症是一种在北美较为常见的单基因遗传病,患者成年后会出现肺气肿及其他疾病,严重者甚至死亡。对于该致病患者常可采用注射人1-抗胰蛋白酶来缓解症状。(1)图1表示获取人1-抗胰蛋白酶基因的两种方法,请回答下列问题: a过程是在酶的作用下完成的,该酶的作用特点是。c过程称为,该过程需要的原料是。要确定获得的基因是否是所需的目的基因,可以从分子水平上利用技术检测该基因的碱基序列。2)利用转基因技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵,
34、最终培育出能在乳腺细胞表达人1-抗胰蛋白酶的转基因羊,从而更易获得这种酶,简要过程如图2。获得目的基因后,常利用技术在体外将其大量扩增。载体上绿色荧光蛋白(GEP)基因的作用是便于。基因表达载体d,除图中的标示部分外,还必须含有。若要使转基因羊的后代均保持其特有的性状,理论上应选用技术进行繁殖。26.目前,科学家正致力于应用生物技术进行一些疾病的治疗,如器官移植、基因治疗等。请回答下列问题:(1)人体器官移植面临的主要问题有_和免疫排斥,目前临床通过使用_抑制_的增殖来提高器官移植的成活率。(2)EK细胞来源于囊胚期的_细胞或胎儿的原始性腺,也可以通过_技术得到重组细胞后再进行相应处理获得。通
35、过对患者的EK细胞进行_,可培育出人造组织器官,进而解决免疫排斥问题。(3)人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植,但小型猪器官表面的某些抗原决定簇仍可引起免疫排斥。目前,科学家正试图利用基因工程对小型猪的器官进行改造,在改造中导入小型猪基因组中的一些调节因子属于基因工程中的_,作用是_。(4)基因工程技术还可用于基因治疗。在进行体外基因治疗时,最有效的转化方法是_;在进行体内基因治疗时,采用的载体应该是_。27.下图为利用生物技术获得生物新品种的过程据图回答:(1) 在基因工程中AB为技术。利用的原理是,其中a为:的过程,b过程使用的酶是。(2)BC为转基因绵羊的培育过程,c过程用到
36、的生物技术主要有动物细胞培养和技术在动物细胞培养过程中,需让培养液中含有定量的CO2,其主要作用是。 (3)BD为抗虫棉的培育过程,其中d过程常用的方法是,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,需进行检测和鉴定工作。请写出两种分子水平上的鉴定方法:。基因芯片的测序原理测序方法,即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法。先在一块基片表面固定序列已知的八核苷酸的探针,当溶液中带有荧光标记的靶核酸序列,与基因芯片上对应位置的核酸探针产生互补匹配时,通过确定荧光强度最强的探针位置,获得一组序列完全互补的探针序列。据此可重组出靶核酸的序列TATGCAATCTAG(
37、过程见图1)。请回答:若靶核酸序列与八核苷酸的探针杂交后,荧光强度最强的探针位置如图2所示,请分析溶液中靶序列为;利用基因工程研制出的 “非典”诊断盒,其作用及机理是;基因芯片技术还可用来(举1例说明即可)。28.“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
38、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。29.长期以来,优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈,近年来发展起来的细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机,请据图完成下列问题:(1)在试管牛和克隆羊的培育过程中都必须用到的生物技术有、(至少写出二项)。(2)和受精有关的过程有:第一次卵裂开始;释放第二极体;顶体反应;穿越透明带;雌、雄原核的形成;核
39、膜消失,雌、雄原核融合。其正确的顺序为(填序号)。(3)超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射;冲卵实质上是用特定装置,将供体母牛子宫内的冲洗出来。(4)从A到E中,适宜于牛的胚胎移植时期有;图中标号3为,它将来可发育为胎膜和胚盘。(5)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。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。(6)试管牛E的性别为,克隆羊多利的性状和最接近,原因是。30. 下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点。下图是转基因抗病香蕉的培育过程,含目的基因的外源DNA和质粒上的箭头表示相关限制酶的
40、酶切位点。请回答下列问题:(1) 用图中的质粒和目的基因构建重组质粒,不能使用SmaI酶切割,原因是_。(2) 构建含目的基因的重组质粒A时,选 用BamhHI 和Hind酶对_和_进行切割,可以防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化。(3) 中存在碱基互补配对的是_。(4) 香蕉组织细胞具有_,因此,可以利用组织培养技术将导入目的(抗病)基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中、依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的_、_。培养皿中的培养基除添加营养物质外,还需要添加_和_以诱导外植体完成、生理过程,培养成完整的植物体。在形成愈伤组织的过程中,细胞的新陈代谢类型是_。(5) 如何检测图示过程最
41、终是否取得成功?_。31.据统计2009年甲型11流感在全球范围内致死超过12万人。9月8日,中国卫生部长陈竺表示,中国成为世界上第一个可以应用甲型H1N1流感疫苗的国家。甲型H1N1流感病毒是一种RNA病毒,有多种类型,请回答下列与甲型11流感病毒有关的问题: (1)我国科研人员研制甲型H1N1流感病毒疫苗的简要操作流程如下:图中步骤所代表的过程是;步骤需使用;步骤可用处理大肠杆菌,使其处于;检验S蛋白的免疫反应特性,可用与甲型11流感康复病人的进行。2)有一个制药厂设想生产抗甲流的单克隆抗体,请你帮助完成制备单克隆抗体的主要步骤:用甲流病毒对小鼠进行注射,从产生免疫反应小鼠的中得到相应的淋
42、巴细胞;设法将鼠的与淋巴细胞融合,再用特定的选择性培养基进行筛选,得到既能,又能的杂交瘤细胞;对上述杂交瘤细胞,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;将杂交瘤细胞在体内或培养,就可以从中提取出大量的能抗甲流的单克隆抗体了。3)甲型H1N1流感病毒感染正常人体后能引发;该病毒可能会通过发生而改变传染性。 32.生物技术在农业生产、优良畜群繁育、疾病治疗等方面,展现出诱人的前景。请根据以下材料回答相关问题:1)饲料加工过程温度较高,要求植酸酶具有较好的高温稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时,首先必须了解植酸酶的,然后改变植酸酶的,从而得到新的植酸酶。2)培育
43、转植酸梅基因的大豆,可提高其作为饲料原料磷的利用率,将植酸酶基因导入大豆细胞常用的方法是;为了提高猪对饲料中磷的利用率,科学家将带有植酸酶基因的重组质粒通过转入猪的受精卵中。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)为大力发展我国奶牛养殖业,科学家们对育种途径进行了大胆探索,得到了优良种畜,操作中目前使用的供体细胞一般都选择传代10代以内的细胞,其原因是_。5)“批量生产药物的工厂”-乳腺生物反应器的操作过程中,目的基因导入的受体细胞为,该细胞的性染色体组成应为
44、;转胰岛素基因牛可通过分泌的乳汁来生产人胰岛素,在基因表达载体中,人胰岛素基因的首端必须含有_。6)胚胎干细胞是早期胚胎中的_细胞或从_中分离出来的一类细胞,在功能上具有发育的_。皮肤干细胞经诱导能分化得到多种体细胞,其根本原因是_。33. PCR技术(聚合酶链式反应)是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术,下图表示合成过程,请据图分析回答:(1)A过程中高温使DNA变性解旋,该过程在人体细胞内是利用来完成的。 (2)C过程要用到的酶是。这种酶在高温下仍保持活性。PCR反应除提供酶外,还需要满足的基本条件有:。 (3)如果模板DNA分子共有a个碱基对,其中含有胞嘧啶m个,则该DNA
45、复制10次,需要加入胸腺嘧啶脱氧核苷酸个。(4)PCR中由碱基错配引起的变异属于。假设对一个DNA进行扩增,第一次循环时某一条模板链上发生碱基错配,则扩增若干次后检测所用DNA的扩增片段,与原DNA相应片段相同的占。(5)由于DNA上的“遗传因子”基本都是符合孟德尔的遗传规律的,因此人类可以利用PCR技术合成的DNA进行亲子鉴定,其原理是:首先获取被测试者的DNA,并进行PCR扩增,放进凝胶内,用电泳推动DNA小片段分离,再使用特别的“探针”去寻找基因。相同的基因会凝聚在一起,然后利用特别的染料在X光下,便会显示由探针凝聚于一起的黑色条码。每个人的条码一半与其母亲的条码吻合,另一半与其父亲条码
46、吻合。下图为某小孩和其母亲以及待测定的四位男性的DNA指纹图谱示意图,请推测该小孩真正生物学上的父亲是,原因是。母亲孩子ABCD34.农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因,现拟采用基因工程技术将该基因转入棉花,培育抗病棉花品系。请回答下列问题。(1)要获得该抗病基因,可采用_、_等方法。为了能把该抗病基因转入到棉花细胞中,常用的载体是_。(2)要使载体与该抗病基因连接,首先应使用_进行切割。假如载体被切割后,得到的分子末端序列为,则能与该载体连接的抗病基因分子末端是( )(3)切割完成后,采用_酶将载体与该抗病基因连接,连接后得到的DNA分子称为_。(4)再将连接得到的DNA分子导入农杆菌,
47、然后用该农杆菌去_棉花细胞,利用植物细胞具有的_性进行组织培养,从培养出的植株中_出抗病的棉花。(5)该抗病基因在棉花细胞中表达的产物是( )A淀粉B脂类C蛋白质 D核酸(6)转基因棉花获得的_是由该表达产物来体现的。(7)被誉为第二代基因工程的_工程,已经向人们展示诱人的前景。它的基本途径是:从预期的蛋白质功能出发推测应有的氨基酸序列_。35.2008年9月9日,世界首例胚胎分割性别鉴定试管水牛在广西水牛研究所诞生。首先利用优良公水牛精液与本地母水牛卵细胞进行体外受精,产生第7天胚胎,然后人为地采用机械的方法分割成两份,一份利用PCR技术进行水牛早期胚胎性别鉴定;另一份经体外培养,移植到经过
48、同期发情处理的受体母水牛体内,产生出逮头水牛犊。请就相关问题回答:(1)体外受精中,获得精子的方法是;卵母细胞的采集方法是,若想获得比较多的卵母细胞,常用处理。(2)牛等哺乳动物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,胚胎种植后可以通过从母体获得正常发育所需要的物质。(3)7天的胚胎可以进行分割。这时胚胎所处的发育阶段为 期,除可以均等分割成两份,还可以均等分割成份。(4)在研究过程中要进行同期发情处理的牛是。5)PCR技术进行水牛早期胚胎性别鉴定,是通过对的分析进行性别鉴定的;在细胞水平上可以通过对的分析进行性别鉴定。6)这种试管水牛的产生,采用的胚胎工程技术有 、。答案
49、1.I(1)胰蛋白(或胶原蛋白)M中(或减中) 使克隆出的动物个体的遗传物质几乎全部来自供体细胞(或“避免卵细胞中的遗传物质对后代造成干扰”,其他合理答案可酌情给分。2分) (3)贴壁生长(或细胞贴壁) 接触抑制(两空顺序可以颠倒)(4)生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制生物的性状还受环境因素的影响(两空顺序可以颠倒。其他合理答案可酌情给分)(5)核移植(或体细胞核移植) 细胞培养 胚胎移植 体细胞的细胞核(2分)II整体性原理(2分)2.3.(1)(每空1分)纤维素酶和果胶酶(只答一种不给分)(2)(每空1分)PEG(聚乙二醇) 脱分化 异养需氧 芽(从芽) 需要(3)(每空1分)四
50、 可 可以克服远源杂交不亲和的障碍 (4)(每空2分)第二步:从每种细胞后代中选取少量样品,经盐酸处理后,用改良苯酚品红溶液染色,并分别制成装片。 第三步:在显微镜下观察各种细胞样品的装片,从每种细胞样品装片中寻找出染色体形态较好的分裂相。 (或找出处于有丝分裂中期的细胞)第四步:对染色体进行计数,找到染色体数目为38的细胞。4.答案欠奉5.(1)逆转录;限制性核酸内切酶和DNA连接酶;Ca2+,感受态细胞;S蛋白,血清,抗原一抗体杂交实验。(2)脾脏;骨髓瘤细胞,迅速大量繁殖,产生专一的抗体;克隆化培养;体外(3)特异性免疫反应;基因突变。6.7.(1)添加终止子 不完全相同 限制性核酸内切
51、酶、DNA连接酶 显微注射(2)减数第二次分裂中(M)获能胚胎移植促性腺激素达到同期发情(3)荧光标记的基因X DNA分子杂交小鼠身体是否有荧光(4)G 胚胎分割移植桑椹胚或囊胚8.(1)小于(2)限制酶,反转录(3)PCR技术,DNA复制(4)基因表达载体的构建;启动子、终止子、目的基因(复制原点可不答)(2分)(5)农杆菌转化法,目的基因是否整合到植物细胞的染色体上,DNA分子杂交(6)蛋白质结构,脱氧核苷酸序列(7)乳腺生物反应器,体外基因治疗复合型免疫缺陷综合症。(2分)其它合理均给分9.10.(1)限制酶和DNA连接酶(2分) 启动子、终止子、标记基因 (2分) (2)可转移至受体细胞并且整合到受体细胞染色体的DNA上(2分) 农杆菌转化法(1分)(3)目的基因是否插入到受体细胞的染色体DNA上(2分) DNA分子杂交技术(1分) (4)植物组织培养(1分) 脱分化(1分) 愈伤组织(1分) 植物细胞的全能性(1分)(5)胚状体(不定芽、腋芽、顶芽)(1分)11(1)囊胚、原始性腺细胞(2)胚胎干细胞、 分化诱导(3)选择性表
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