- 细胞工程
- 共5750题
人血中提取的血清白蛋白在临床上需求量很大,由于人类免疫缺陷病毒(HIV)等病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重.通过一定的生物工程技术,将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白就成为可能.大致过程如下:
a.采集良种供体奶牛的卵母细胞和精液,通过体外受精形成受精卵,进行体外培养形成胚胎,然后再选出雌性奶牛胚胎供进一步使用.
b.将人体血清白蛋白基因导入雌性奶牛胚胎细胞,形成细胞①;
c.取出细胞①的细胞核,注入去核奶牛卵细胞中,形成细胞②;
d.电脉冲刺激细胞②促使其形成早期胚胎;
e.将早期胚胎移植到母牛的子宫内,最终发育成转基因小牛.
请回答下列问题:
(1)一般情况下,良种奶牛所产生的能用于体外受精的卵母细胞数量很少,往往给雌牛注射______激素,使其超数排卵.
(2)采集的精子必须经过______作用,才能进行受精作用.
(3)细胞①和②中______(①、②)实现了基因重组.
(4)在实验过程a中要选择“雌性奶牛胚胎”的原因是______.
(5)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(ES细胞),培养过程如下:早期胚胎→内细胞团→胚胎干细胞.在培养过程中,必须用______处理内细胞团,使之分散成单个细胞.胚胎干细胞的结构特点是______.若想获取更多的基因型相同的小牛,应采取______技术.在培养动物细胞时,培养液中加抗生素的目的是______.
正确答案
解析
解:(1)用促性腺激素处理母畜,可促使其超数排卵,以得到更多的卵母细胞.
(2)只有获能的精子才能参与受精,因此精子在受精前必须经过获能作用.
(3)重组细胞①实现了基因的重组,重组细胞②实现了细胞核和细胞质的重组.
(4)只有雌性转基因牛在进入泌乳期后才能分泌乳汁,才可以从其乳汁中获得血清白蛋白,因此实验过程a中要选择“雌性奶牛胚胎”.
(5)动物细胞培养过程中,必须用胰蛋白酶处理内细胞团,使之分散成单个细胞.胚胎干细胞的结构特点是细胞体积小,细胞核大,核仁明显.由于来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此要想获取更多的基因型相同的小牛,应采取胚胎分割移植技术.在培养动物细胞时,培养液中加抗生素可以防止细菌污染.
故答案为:
(1)促性腺激素
(2)获能
(3)①
(4)雌性转基因牛进入泌乳期后,可以从其乳汁中获得血清白蛋白
(5)胰蛋白酶 细胞体积小,细胞核大,核仁明显 胚胎分割移植 防止细菌污染
人的血清白蛋白在临床上需求量很大,通常从人血中提取.由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重.如果应用一定的生物工程技术,将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白就成为可能.大致过程如下:
a.将人体血清白蛋白基因导入雌性奶牛胚胎细胞,形成重组细胞①;
b.取出重组细胞①的细胞核,注入去核牛卵细胞中,形成重组细胞②;
c.电脉冲刺激重组细胞②促使其形成早期胚胎;
d.将胚胎移植到母牛的子宫内,最终发育成转基因小牛.
请回答下列问题:
(1)若人的血清白蛋白基因的序列是未知的,可以从______中获得;
(2)重组细胞①和②中______(填①或②)实现了基因的重组,实验过程b利用的技术是______;
(3)若将早期胚胎分成若干个,让其分别发育成小牛,这些小牛的基因型______(相同/不同),此项技术称为______;
(4)在进行胚胎移植时,需对受体母牛进行______处理;
(5)若能使人的血清白蛋白基因在膀胱内壁细胞也得以表达,则相对于乳腺细胞来说,其优点是______;
(6)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(ES细胞),培养如下:早期胚胎→内细胞团→胚胎干细胞.在培养过程中,需用酶处理内细胞团,使之分散成单个细胞.培养过程中往往需用胚胎成纤维细胞制备饲养层,目的是______.
正确答案
解析
解:(1)当目的基因序列未知时,可从基因文库中获取.
(2)重组细胞①实现了基因的重组,重组细胞②实现了细胞核和细胞质的重组.实验过程b采用了核移植技术.
(3)由于来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此这些小牛的基因型相同,此项技术为胚胎分割移植技术.
(4)在进行胚胎移植时,需对受体母牛进行同期发情处理,保证胚胎移植入相同的生理环境.
(5)若能使人的血清白蛋白基因在膀胱内壁细胞也得以表达,这样从雌性和雄性奶牛的尿液中都可提取到白蛋白.
(6)胚胎干细胞在饲养层细胞上可保持只分裂不分化的状态,因此用胚胎成纤维细胞制备饲养层得目的是促进生长,抑制分化.
故答案为:
(1)基因文库
(2)①核移植
(3)相同 胚胎分割
(4)同期发情
(5)雌性和雄性奶牛的尿液中都可提取到白蛋白
(6)促进生长,抑制分化
下列有关动植物激素应用的叙述,错误的是( )
正确答案
解析
解:A、在发情期给优良母畜注射促性腺激素,可促使其超数卵,A错误;
B、生长素具有两重性,即低浓度促进生长,高浓度抑制生长,用高浓度的生长素类似物2,4-D可以抑制敏感度较高的杂草的生长,B正确;
C、甲状腺激素能够蝌蚪的发育,缩短其发育时间,所以用添加了甲状腺激素的饲料饲喂蝌蚪,可以使其提前变成小型青蛙,C正确;
D、乙烯的作用是促进果实成熟,所以用适宜浓度乙烯处理香蕉,可加快果实成熟,D正确.
故选:A.
下列关于胚胎工程的叙述,错误的是( )
正确答案
解析
解:A、体内受精和早期胚胎发育的研究是胚胎工程的基础,A正确;
B、体外受精需在获能液中进行,但早期胚胎培养需要在发育培养基中进行,B错误;
C、哺乳动物的早期胚胎游离为胚胎的收集提供了可能,C正确;
D、胚胎移植时要对供体母牛和受体母牛进行同期发情处理,保证胚胎移植入相同的生理环境,D正确.
故选:B.
如图是“试管牛”工厂化生产的技术流程图,据图完成下列问题:
(1)根据______(填标号)判断,该繁殖方式是______生殖,“试管牛”技术的意义在于______.
(2)根据胚胎形态的变化,将早期胚胎发育分为几个阶段,从______阶段细胞开始出现分化.
(3)移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是______.
(4)胚胎移植的意义,充分发挥______性优良个体的繁殖潜能,大大缩短其本身的______增加供体一生繁殖后代的数量,从而推动畜牧业的发展.
(5)在采集良种母牛的卵母细胞之前,用______激素处理良种母牛.
正确答案
解析
解:(1)分析图解可知,该“试管牛”通过了体外受精过程,因此确定此种繁殖方式是有性生殖,此技术能快速大量繁殖良种牛,提高经济效益.
(2)根据胚胎形态的变化,将早期胚胎发育分为几个阶段,从囊胚期阶段细胞开始出现分化.
(3)移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对早期胚胎不发生免疫排斥.
(4)胚胎移植的意义是充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能,大大缩短其本身的繁殖周期,增加供体一生繁殖后代的数量,从而推动畜牧业的发展.
(5)在采集良种母牛的卵母细胞之前,用促性腺激素处理良种母牛,使其超数排卵.
故答案为:
(1)③有性 快速大量繁殖良种牛,提高经济效益
(2)囊胚期
(3)受体子宫对早期胚胎不发生免疫排斥
(4)雌 繁殖周期
(5)促性腺
下列关于胚胎工程的叙述,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、桑葚胚和囊胚可用于胚胎移植,故八细胞胚中的细胞能直接用于胚胎移植,A正确;
B、精子在体外获能与否主要取决于特定物质的诱发,B错误;
C、分割后的胚胎应先在体外培养再进行移植,C错误;
D、供体中取出的早期胚胎可直接移植到同期发情的受体中,D错误.
故选:A.
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.如图是通过胚胎工程培育试管牛的过程.
(1)培育“试管牛”过程中,采用激素处理可使良种母牛一次排出多枚卵母细胞,常使用的激素是______.要使精子和卵母细胞在体外成功结合,从良种公牛采集的精子一般放在______溶液中使其______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______,若要通过该过程获得遗传物质完全相同的两个新个体,可对发育到______时期的胚胎进行______处理,再植入到受体母牛子宫内.
正确答案
解析
解:(1)要获得更多的卵母细胞,可对良种母牛注射促性腺激素,以促使其超数排卵;要使精子和卵母细胞在体外成功结合,从良种公牛采集的精子一般放在一定浓度的肝素(或钙离子载体A23187)溶液中使其获能后才能进行受精作用.
(2)动物细胞培养时,需要一定的气体环境,除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外,还需要提供CO2气体以维持培养液(基)的pH.
(3)图中A为胚胎移植过程,该技术能提高优良母畜的繁殖率.来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此要获得遗传物质完全相同的两个新个体,可采用胚胎分割技术,一般选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行分割处理,再植入到受体母牛子宫内.
故答案为:
(1)促性腺激素 一定浓度的肝素(或钙离子载体A23187)获能
(2)CO2 培养液(基)的pH
(3)胚胎移植 桑椹胚或囊胚 胚胎分割
胚胎工程技术包含的内容很丰富,如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是黄牛,请据图回答下列问题.
(1)试管婴儿和克隆动物的培育过程中均会用到的生物技术有______、______.
(2)进行胚胎移植的优势是可以充分______.在这项技术中,供体的主要职能变为只产生______,繁重而漫长的妊娠和育仔的任务由受体取代,这就大缩短了供体本身的繁殖周期.
(3)应用2中牛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.
(4)应用3中细胞C、D分别取自______、______.
(5)若想进一步提高胚胎的利用率,可通过应用4的方案,采用______技术.
(6)请列举一例克隆技术在医疗方面的应用______.
正确答案
解析
解:(1)试管婴儿的培育主要采用了体外受精、动物细胞培养、胚胎移植技术,而克隆动物的培育主要采用了核移植、动物细胞培养、胚胎移植技术,因此这两个过程中均会用到动物细胞培养、胚胎移植技术.
(2)胚胎移植可以充分雌性优良个体繁殖潜力.在胚胎移植技术中,供体的主要职能变为只产生产生具有优良遗传特性的胚胎,繁重而漫长的妊娠和育仔的任务由受体取代,这就大缩短了供体本身的繁殖周期.
(3)受精的场所是输卵管;一般选用发育到桑椹胚或囊胚阶段的胚胎进行胚胎移植,胚胎种植后可以通过胎盘从母体获得正常发育所需要的物质.
(4)应用3中细胞C取自原始性腺;D取自早期胚胎(囊胚的内细胞团).
(5)若想进一步提高胚胎的利用率,可采用胚胎分割技术.
(6)克隆技术在医疗方面的应用:克隆器官用于器官移植,避免免疫排斥等.
故答案为:
(1)动物细胞培养 胚胎移植
(2)雌性优良个体繁殖潜力 产生具有优良遗传特性的胚胎
(3)输卵管 桑椹胚或囊胚 胎盘
(4)原始性腺(或生殖腺) 早期胚胎(囊胚的内细胞团)
(5)胚胎分割
(6)克隆器官用于器官移植,避免免疫排斥
对于准备移植的小牛胚胎移植到任何母牛子宫内都能发育吗?______.
正确答案
解析
解:胚胎移植时,需将胚胎移植入同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内.因此,对于准备移植的小牛胚胎,并不是移植到任何母牛子宫内都能发育.
故答案为:
不能
下列关于胚胎工程的叙述,错误的是( )
正确答案
解析
解:A、体外受精是指获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程,A正确;
B、早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入动物血清,B正确;
C、受精卵发育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行胚胎移植,C错误;
D、试管婴儿是指人的卵细胞和精子在体外完成受精作用,发育到早期胚胎的一定阶段,再移入到母体子宫内继续发育到足月诞生的婴儿,D正确.
故选:C.
[生物--选修3现代生物科技专题]
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,请据图回答有关问题:
(1)“试管牛”技术是获得转基因牛D的基础,图中能表示该技术的基本操作流程是______(用图中字母和→表示).
(2)图中数字标号代表的结构名称是①滋养层②______,③______,其中______(填序号)处的细胞属于胚胎干细胞,形态上体积小,核大,核仁明显,功能上______.
(3)A、B牛的基因型是否相同?______(填“相同”或“不同”).
(4)c~d操作所涉及的技术名称是______;图中用到的激素是______.分割后的胚胎除d方法处理,也可______.
(5)在对囊胚阶段的胚胎进行性别鉴定时,应注意______,以免影响胚胎正常发育.
(6)受体母牛和供体牛必须是______.移植后的胚胎能在受体子宫中正常发育的生理基础是______.
正确答案
解析
解:(1)据图分析可知,图中能表示该技术的基本操作流程是a→b→f→g.
(2)图中数字标号代表的结构名称是①滋养层、②囊胚腔、③内细胞团,其中③内细胞团细胞属于胚胎干细胞,形态上体积小,核大,核仁明显,功能上具有发育的全能性.
(3)A、B牛是由同一个受精卵发育而来,因此基因型相同.
(4)据图分析可知,c~d操作所涉及的技术名称是胚胎分割和胚胎移植.图中用到促性腺激素进行超数排卵.分割后的胚胎除d方法处理,也可吸出其中的半个胚胎注入预先准备好的空透明带中.
(5)在对囊胚阶段的胚胎进行性别鉴定时,应注意只取滋养层细胞做DNA分析(染色体鉴定),以免影响胚胎正常发育.
(6)受体母牛和供体牛必须是同种的、生理状态相同的.这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境.移植后的胚胎能在受体子宫中正常发育的生理基础是供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,且供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体任何影响.
故答案为:
(1)a→b→f→g
(2)囊胚腔 内细胞团 ③具有发育的全能性
(3)相同
(4)胚胎分割和胚胎移植 促性腺激素 吸出其中的半个胚胎注入预先准备好的空透明带中
(5)只取滋养层细胞做DNA分析(染色体鉴定)
(6)同种的、生理状态相同的 供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,且供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体任何影响
请回答下列有关胚胎工程和生态工程的相关问题:
(1)若某对夫妇结婚后发现妻子双侧输卵管堵塞,无奈需进行试管婴儿技术,该技术包括______和______.
(2)2015年3月,柴静的纪录片《穹顶之下》引发全国人民对雾霾的关注和讨论,而山西作为产煤大省,生态环境破坏严重,请问矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于______,具体措施有______,(举例说明,任答两种)利用了的生态工程原理是______.
正确答案
解析
解:(1)试管婴儿技术包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植.
(2)矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于植被恢复和土壤微生物群落的重建,具体措施有:人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程,这利用了的生态工程原理是系统学与工程学原理.
故答案为:
(1)体外受精 胚胎移植
(2)植被恢复和土壤微生物群落的重建 人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程 系统学与工程学原理
如图为牛胚胎性别鉴定和分割示意图.
请据图回答:
(1)为了控制牛后代性别,在胚胎移植前,最好取囊胚中______的细胞进行性别鉴定.目前最有应用前景的性别鉴定方法是SRY(位于Y染色体上性别决定基因)-PCR法,其操作基本程序是:先从被测胚胎中取出几个细胞,提取DNA,然后用SRY基因的一段碱基序列作引物,以胚胎细胞中的DNA为模板,在没有ATP的情况下,将______4种原料和热稳定DNA聚合酶等,加入PCR扩增仪中进行扩增,最后用______特异性探针对扩增产物进行检测,若形成杂交带,则胚胎的性别为______ (雌性/雄性).
(2)将胚胎甲分割成二分胚时,需注意的是______,否则会影响胚胎进一步发育.
正确答案
解析
解:(1)取囊胚中滋养层细胞进行性别鉴定,这样不会破坏胚胎.利用PCR技术扩增目的基因时,需要的条件:模板(目的基因)、原料(dATP、dTTP、dGTP、dCTP)、一对引物、热稳定DNA聚合酶等.用SRY特异性探针对扩增产物进行检测,若形成杂交带,则说明其含有SRY基因(位于Y染色体上性别决定基因),则胚胎的性别为雄性.
(2)胚胎甲为囊胚,对囊胚进行分割时,需注意将内细胞团均等分割,否则会影响胚胎进一步发育.
故答案为:
(1)滋养层 dATP、dTTP、dGTP、dCTP SRY 雄性
(2)将内细胞团均等分割
下列关于现代生物技术的叙述,不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、试管牛的培育采用了体外受精技术,属于有性生殖,A错误;
B、动物体细胞存在接触抑制,因此在动物细胞原代培养的过程中,细胞的增殖和生长受抑制,B正确;
C、在植物组织培养中,花药、胚都含有该生物全部的遗传物质,因此均可作为组织培养的材料,C正确;
D、从受体细胞提取到人的胰岛素说明目的基因已正常表达,D正确.
故选:A.
成功培育“试管山羊”的基本过程如图,有关叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、对良种母山羊和代孕母羊要进行同期发情处理,以保证胚胎移植入相同的生理环境,A正确;
B、乙过程表示体外受精,获能的精子和成熟的卵子可以在获能培养液或受精培养液中完成受精,B错误;
C、乙过程中,获能的精子和成熟的卵子可以在获能培养液或受精培养液中完成受精,而丙过程中,受精卵要移入发育培养液继续培养,C错误;
D、丁是胚胎移植过程,该过程中,早期胚胎需移植到与供体同种、生理状态相同的雌性动物体内,D错误.
故选:A.
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