- 细胞工程
- 共5750题
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,过程如下图。
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)在对胎儿进行镰刀型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MstⅡ对扩增产物进行切割,产生多个片段的酶切产物。据此判断,MstⅡ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,据此判断该胎儿为_________(正常/患者/携带者)。
正确答案
(1)精子获能 胚胎移植
(2)DNA 限制性核酸内切
(3)正常
“试管婴儿”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一定时期,再将胚胎移入女性子宫内发育成的胎儿。据此回答:
(1)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。
(2)“试管婴儿”的形成用到的生物技术有________(填序号)。
①体外培养 ②体外受精 ③胚胎移植 ④核移植
(3)采用______技术,能得到“同卵双胞胎”,用这种方式诞生的双胞胎,其性别_________。这种技术一般采用发育良好、形态正常的___________。对胚胎进行分割时,要特别注意将__________均等分割,否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。
正确答案
(1)获能 减数第二次分裂中期(次级卵母细胞)
(2)①②③
(3)胚胎分割移植 相同 桑椹胚或囊胚 内细胞团
“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵子取出,在试管中完成受精,并在试管中培养使其发育到如图所示的时期,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,也为人体的优生开辟了新的途径。据此回答:
(1)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________。
(2)该图示时期是胚胎发育的_______期。
(3)在该图下一时期,b细胞最可能成为_________胚层的一部分。
(4)“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术?________(填序号)。
①体外培养 ②人工授精 ③胚胎移植 ④核移植
(5)要得到“同卵双胞胎”,采用的技术是_______。双胞胎的性别是否相同?______。
(6)“试管婴儿”技术诞生后,继而出现了“设计试管婴儿技术”,二者在对人类作用上的区别是________。
(7)现在大多数人反对设计婴儿性别,其原因是_________。
正确答案
(1)有丝分裂
(2)囊胚
(3)内
(4)①②③
(5)胚胎分割移植 相同
(6)前者主要用于治疗不孕夫妇的不孕症,后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病
(7)破坏了人类正常的性别比例,违反了伦理道德
人类在预防与诊疗传染性疾病过程中,经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒,该病毒表面的A蛋白为主要抗原,其疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图。请回答:
(1)过程①代表的是___________。
(2)上述基因工程中的核心步骤_________,构建A基因表达载体时,必须使用_________和________两种工具酶。
(3)若将含有A基因的受体细胞在体外培养时,必须满足无菌无毒、营养、________、气体环境等条件,才能使细胞大量增殖;若受体细胞是受精卵,则需将其在体外培养到__________时期,将其移入到母体子宫,培育成转基因动物。转基因动物可以作为____________,生产A蛋白。
(4)过程③采用的实验技术是___________,过程③可以用电激,聚乙二醇、___________等做诱导因素,获得的X是_____________。
正确答案
(1)逆转录(或反转录)
(2)基因表达载体的构建 限制性核酸内切酶(或限制酶或限制性内切酶) DNA连接酶(两空可以互换)
(3)温度和pH 囊胚或桑椹胚 生物反应器(或乳房生物反应器或乳腺生物反应器)
(4)细胞融合(或动物细胞融合) 灭活的病毒 杂交瘤细胞
世界上第一只克隆绵羊“多利”和我国第一头转基因牛“滔滔”的培育过程如图中甲和乙所示,请认真读图并回答下列各题:
(1)写出图乙中所指的细胞工程技术名称________、________。
(2)图乙中所示生物技术路线的关键环节是______。
A. B.
C.
D.
(3)图甲中D的性状与母绵羊_____(填“A”或“B”)一样,因为________。
(4)图乙中D与亲本A、B牛的最根本区别是_______。
(5)给图甲和乙中E起一个最恰当的生物名称,填入图中。
(6)从分子水平上看,图甲所示的克隆技术实际上是_________。
正确答案
(1)显微注射法 胚胎移植
(2)B
(3)A D的全部细胞核基因来自母羊A的乳腺细胞
(4)转基因牛“滔滔”(D)的基因组中含有外源基因
(5)图甲中E-重组细胞,图乙中E-受精卵(带有外源基因)
(6)遗传信息的全部复制
(附加题)东方网消息,中山大学中山眼科中心主任葛坚领导的研究小组将猴子的皮肤干细胞注射到小鼠的囊胚里,再将囊胚移入代孕鼠体内发育而形成猴鼠嵌合体—猴鼠,用于角膜等器官的移植研究。请回答下列问题:
(1)把皮肤干细胞注射到小鼠的囊胚之前首先要对于细胞进行扩大培养,一般将皮肤干细胞置于γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上,加入动物血清、抗生素等物质,并放在CO2的环境中培养,以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营养物质,加入抗生素是为了_________,在CO2的环境中培养的目的是____________。
(2)胚胎干细胞体外培养诱导分化可形成大量皮肤干细胞,其原因是_________。根据胚胎干细胞的这种功能特性,当我们身体的某一类细胞功能出现异常或退化时,利用胚胎干细胞的治疗思路是_________。
(3)囊胚期胚胎细胞开始出现分化,有些细胞个体较小,将来只能发育成胎膜和胎盘,这类细胞称为_____。因此,应将猴的皮肤干细胞注射到小鼠囊胚的__________部位,以伴随其发育成某种组织。
(4)将囊胚移入代孕鼠体内属于________技术,此技术对代孕受体的要求是________。在畜牧生产中采用这种技术的优势主要是__________,若想进一步提高胚胎的利用率,可采用____________技术。
正确答案
(1)防止杂菌污染 调节溶液的pH
(2)胚胎干细胞具有发育的全能性 通过诱导胚胎干细胞(ES或EK细胞)定向分化来及时修补
(3)滋养层细胞 内细胞团
(4)胚胎移植 同种、生理状态相同的其他雌性动物 可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 胚胎分割
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蛋白的图解,根据下图回答:
(1)从②到③过程中应用的现代生物技术手段是________,图中②一 般用胰蛋白酶而不用胃蛋白酶处理奶牛组织的原因是________________________________。
(2)从③到④的过程为了获得更多牛的卵母细胞,可通过对母猪注射________________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。
(3)早期胚胎的培养液成分较复杂,除一些无机盐和有机盐外,还需添加葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、激素、________________等物质。
(4)从A-D中选出④到⑤的过程中正确的操作方法________________,此时④应处于________________培养阶段。④分割成⑤和⑥应用的现代生物技术手段是________________。
(5)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________________、细胞核大、________________。
正确答案
(1)动物细胞培养技术 胃蛋白酶在此环境中没有活性,而胰蛋白酶在此环境中活性较高
(2)促性腺激素 减数第二次分裂中期(MⅡ中期)
(3)血清(血浆)
(4)胚(或桑椹胚) 胚胎分割技术
(5)核仁明显
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______、基因表达载体构建、________和_______。若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素,则所得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)。
正确答案
(1)早期胚胎培养 胚胎移植
(2)获能 第一极体
(3)促性腺激素(合理即可)
(4)获取目的基因 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 人干扰素基因(或目的基因) 终止子 标记基因 显微注射法 受精卵
请阅读材料:据英国《每日邮报)2009年3月2日报道,英国伦敦大学医学院的医生利用基因诊断和胚胎筛选技术,使一对拥有乳腺癌家族病史的英国夫妇顺利孕育一名排除乳腺癌隐患的“设计试管婴儿”。下图是该“设计试管婴儿”培育的流程图:
请回答:
(1)材料中“体外受精”主要包括________、_______、受精阶段。
(2)人的早期胚胎,可以用于克隆。若真的产出克隆人,会引发哪些社会伦理问题?_________。
(3)“试管婴儿”技术诞生后,继而出现了“设计试管婴儿技术”,二者在对人类作用上的区别是______。
(4)世界首例抗乳腺癌“设计试管婴儿”的诞生引发了伦理争议,请你说明反对这一技术应用于人类的理由:________________________________。
正确答案
(1)精子的获取和获能 卵母细胞的采集和培养
(2)冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念;人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人
(3)前者主要用于治疗不孕夫妇的不孕症,后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病
(4)在“设计试管婴儿”过程中必须对胚胎进行筛选,这是对生命的不负责任;含有致癌基因的胚胎在长大成人后,也有不患病的可能;基因筛选会在不久的将来愈演愈烈,最终变成从相貌、智力等方面对人类胚胎事先进行筛选,变成名副其实“设计”出来的婴儿(其他合理答案也可)
(选做题)下面是以小鼠为对象进行的研究T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,目的是_________。再在37℃,5%CO2条件下,精卵共同作用4h,冲洗后继续培养。定时在显微镜下观察胚胎的变化,第5天可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。
(2)如果体外受精后,在精核与卵核融合之前,用微型吸管吸除雄核,再用细胞松弛素B处理(作用类似于用秋水仙素处理植物细胞),处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中的显著优点是________。
(3)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__________。
(4)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。_________。
正确答案
(1)促进排卵(或超数排卵) 使精子获能 囊胚
(2)容易获得纯合子并缩短育种时间
(3)小鼠甲(体细胞)的核基因和小鼠乙(卵细胞)的细胞质基因
(4)外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达
“基因靶向”技术,指的是应用DNA同源重组原理,通过一定的载体,用设计好的目的基因替代靶基因,从而达到使靶基因功能丧失的目的。借助这一技术,科学家可以用小鼠进行实验,使其体内的某项特定基因丧失功能,以帮助人们找到治疗疾病的有效方法。下面是该实验的基本过程,请回答有关问题:
(1)获取目的基因。
①经过修饰使靶基因的功能改变或丧失就可获得目的基因。如果要获得活性降低了的X酶蛋白的目的基因,可以根据此蛋白的结构及功能进行X酶基因的改造,这一技术叫做___________。
②为了提高实验成功率,需要通过_________技术扩增目的基因,以获得目的基因的大量拷贝。
(2)构建基因表达载体。一个基因表达载体的组成,除了目的基因以外,还必须有________基因,以便于细胞的筛选。质粒具有的一至多个__________位点,使目的基因插入其中成为可能,因此常被选作运载体。
(3)将基因表达载体导入ES细胞,并从中筛选,然后培育出小鼠。
①由ES细胞培育出小鼠的过程中,主要应用了________技术和________技术。
②为了确定该小鼠体内是否成功发生了基因的同源重组,可通过观察小鼠的性状来检测,这属于________水平的鉴定。
③获得胚胎干细胞(ES细胞)。实验一般采用ES细胞作为目的基因的受体细胞,这是因为ES细胞具有_________。请举出一例获取ES细胞的常用方法:_____________。
(4)上述基因工程过程中,属于核心步骤的是____________。
正确答案
(1)①蛋白工程;②PCR
(2)标记;限制酶切割
(3)①早期胚胎培养;胚胎移植②个体③全能性;从早期胚胎(囊胚内细胞团)中分离,从胎儿的原始性腺中分离、通过核移植技术培育得到(任答一例)
(4)构建基因表达载体
(附加题)人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。请回答:
(1)卵母细胞除从活体________中采集外,还可从已处死的雌鼠_________中获取。
(2)图中的高血压相关基因作为_______,质粒作为______,二者需用同一种限制酶切割后连接成重组载体,该过程与质粒上含有________有关。
(3)子代大鼠如果_________和________,即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达,然后可用其建立高血压转基因动物模型。
(4)在上述转基因大鼠的培育过程中,所用到的主要胚胎工程技术是______、______、和______。
正确答案
(1)输卵管 卵巢
(2)目的基因 (载体)运载体 限制酶识别位点(限制酶切割位点、酶切位点、切割位点)
(3)检测到相应蛋白质(产生相关蛋白质) 出现高血压
(4)体外受精 早期胚胎培养 胚胎移植
某女性患有输卵管阻塞和红绿色盲,其丈夫表现正常,该夫妇借助试管婴儿技术,“借腹生子”,一次生殖过程中生出的两个孩子,如图所示.请分析回答:
(1)过程X若想顺利进行必须满足两个条件:
A来自父方的精子要进行_____________。B来自母方的卵子要________________。
(2)过程Y的细胞分裂方式是________。该过程早期在_________进行。(填“体内”或“体外”)
(3)(生物技术)_______是甲、乙产生的最后一道工序。一般来说,该技术操作比较合适的时期是_____。
(4)这两个孩子性别是否相同?________(填“是”或“否”)。若借助人工手段获得这样两个胎儿,需要用到的技术手段是________________。
(5)如果你是医生,在设计试管婴儿的时候你应该建议这对夫妇选择生下哪种性别的孩子?_______;为什么?_____________________。
(6)代孕母亲开始阶段要和该女性患者同时注射某种激素,进行这一操作的目的是___________________。
正确答案
(1)精子获能 培养至MⅡ中期
(2)有丝分裂 体外
(3)胚胎移植 桑椹胚或囊胚
(4)是 胚胎分割
(5)女 母亲色盲父亲正常生下女儿必正常生下儿子必为色盲
(6)使供受体生理变化相同;提供胚胎发育所需的生理环境
“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成胚胎,再将胚胎移人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。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)在体外受精时,精子首先要进行获能处理,通常采用的体外获能方法有_________两种;卵细胞则要培养到___________时期才能与精子细胞结合。
(3)血友病是伴X染色体的隐性遗传,如果用B和b表示正常基因和血友病基因,则父、母亲的基因型分别是____________。医生抽取活检胚胎的1或2个细胞后,可通过观察性染色体形态判断早期胚胎的性别,你认为医生应选用_________性胚胎进行移植,原因是__________。
(4)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___________阶段才移植。通过胚胎培养获取胚胎干细胞,常从囊胚中分离___________的细胞,再继续培养扩增。
正确答案
(1)双亲产生的两性生殖细胞融合为受精卵 试管婴儿是“体外受精”后产生的受精卵初步发育后再进行“胚胎移植”的产物
(2)培养法和化学诱导法 减数第二次分裂时期
(3)XBY和XBYb(顺序不能颠倒) 女 女性胚胎从父亲那里接受XB基因,表现型正常
(4)桑椹胚或囊胚 内细胞团
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,据图回答问题:
(1)“试管牛”技术的操作流程是__________(填字母)。
(2)图中数字标号代表的结构名称是:①________,②__________。
(3)图中用到的激素是_________,过程h常用的方法是_________。
(4)完成a过程之前,要对精子进行_________处理,该过程可在含有一定浓度的_________或钙离子载体A23187溶液中进行;处理后的精子与卵子相遇时,首先发生_________反应。
正确答案
(1)a→b→f→g
(2)①滋养层;②囊胚腔
(3)促性腺激素;显微注射法
(4)获能;肝素;顶体
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