- 细胞工程
- 共5750题
如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)在胚胎移植过程中,供、受体母牛选择好后,要用激素进行______ 处理,这样处理的原因是供体和受体生殖器官的生理变化相同,为胚胎移入受体提供了相同的生理环境,以保证移植的胚胎能够继续正常发育.
(3)为了提高牛胚胎的利用率,常采取的方法是:______.处理的时期是______
(4)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______.
正确答案
解:(1)a对供体母牛注射促性腺激素,使其超数排卵处理,b过程是指胚胎的收集(冲卵),c过程胚胎移植到受体.
(2)供、受体母牛要用激素进行同期发情处理,使得供体与受体具有相同的生理变化,为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境.
(3)常用胚胎分割获得同卵双胚或多胚,提高牛胚胎的利用率;选择的胚胎是囊胚和桑椹胚.
(4)从早期胚胎或原始性腺中分离出来的胚胎干细胞,形态特征:体积较小,细胞核大,核仁明显.
故答案为:
(1)超数排卵处理,胚胎的收集(冲卵),胚胎移植
(2)同期发情
(3)胚胎分割移植 囊胚期和桑椹胚期
(4)体积小,细胞核大,仁明显.
解析
解:(1)a对供体母牛注射促性腺激素,使其超数排卵处理,b过程是指胚胎的收集(冲卵),c过程胚胎移植到受体.
(2)供、受体母牛要用激素进行同期发情处理,使得供体与受体具有相同的生理变化,为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境.
(3)常用胚胎分割获得同卵双胚或多胚,提高牛胚胎的利用率;选择的胚胎是囊胚和桑椹胚.
(4)从早期胚胎或原始性腺中分离出来的胚胎干细胞,形态特征:体积较小,细胞核大,核仁明显.
故答案为:
(1)超数排卵处理,胚胎的收集(冲卵),胚胎移植
(2)同期发情
(3)胚胎分割移植 囊胚期和桑椹胚期
(4)体积小,细胞核大,仁明显.
自然条件下,哺乳动物不发生孤雌生殖,把猪卵母细胞进行人为的孤雌激活处理,使其发育成胚胎,移植到代孕母猪体内,获得世界上第一批成活的孤雌生殖克隆猪,这种克隆猪不同于该移植活得的克隆猪,现将两种技术进行比较:
(1)图中孤雌生殖克隆猪仍然是二倍体生物,其与该移植获得的克隆猪的性别分别是______,其中该移植克隆的遗传物质来源于______.
(2)体细胞核移植技术操作中,要将MⅡ中期的卵母细胞用微型吸管一并吸出______,从而达到去核目的,获得的重组细胞需要进行体外培养,通常采用培养皿或松盖培养瓶培养,其目的是为细胞培养提供______
(3)胚胎移植的实质是早期胚胎在______,将囊胚中的______细胞分离出来进行培养提供______
(4)从两种不同的克隆猪中提取mRNA,通过______方法得到多种cDNA,并通过PCR技术扩增产物,PCR技术与细胞中DNA复制过程相比的特殊之处包括高温解旋,Taq酶和依据已知目的基因的核甘酸序列合成的______.
正确答案
解:(1)孤雌激活处理的实质是要激活卵母细胞增殖分化,使其发育成早期胚胎,得到克隆猪,因此该克隆猪的性别是雌性;核移植所得到的克隆猪的核遗传物质来自雄性个体,因此核移植得到的克隆猪的性别是雄性.核移植获得的克隆动物的遗传物质来源于体细胞核和卵母细胞的细胞质.
(2)核移植时,需要选择去核卵母细胞作为受体细胞,通过显微操作去除卵母细胞中的核,由于减数第二次分裂中期卵母细胞核的位置靠近第一极体,用微型吸管可一并吸出细胞核和第一极体.获得的重组细胞需要进行体外培养,通常采用培养皿或松盖培养瓶培养,其目的是为细胞培养提供气体环境(氧气和二氧化碳).
(3)胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移.囊胚中的内细胞团细胞属于胚胎干细胞.
(4)以mRNA为模板合成cDNA的过程称为反转录;PCR技术与细胞中DNA复制过程相比的特殊之处包括高温解旋,Taq酶和依据已知目的基因的核甘酸序列合成的引物.
故答案为:
(1)雌性、雄性 体细胞核和卵母细胞的细胞质
(2)细胞核和第一极体 气体环境(氧气和二氧化碳)
(3)在相同生理环境条件下空间位置的转移 内细胞团
(4)反转录 引物
解析
解:(1)孤雌激活处理的实质是要激活卵母细胞增殖分化,使其发育成早期胚胎,得到克隆猪,因此该克隆猪的性别是雌性;核移植所得到的克隆猪的核遗传物质来自雄性个体,因此核移植得到的克隆猪的性别是雄性.核移植获得的克隆动物的遗传物质来源于体细胞核和卵母细胞的细胞质.
(2)核移植时,需要选择去核卵母细胞作为受体细胞,通过显微操作去除卵母细胞中的核,由于减数第二次分裂中期卵母细胞核的位置靠近第一极体,用微型吸管可一并吸出细胞核和第一极体.获得的重组细胞需要进行体外培养,通常采用培养皿或松盖培养瓶培养,其目的是为细胞培养提供气体环境(氧气和二氧化碳).
(3)胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移.囊胚中的内细胞团细胞属于胚胎干细胞.
(4)以mRNA为模板合成cDNA的过程称为反转录;PCR技术与细胞中DNA复制过程相比的特殊之处包括高温解旋,Taq酶和依据已知目的基因的核甘酸序列合成的引物.
故答案为:
(1)雌性、雄性 体细胞核和卵母细胞的细胞质
(2)细胞核和第一极体 气体环境(氧气和二氧化碳)
(3)在相同生理环境条件下空间位置的转移 内细胞团
(4)反转录 引物
某种畜场出产优良奶牛供应周边牧区.回答相关问题.
(1)种畜场购买高产奶牛冷冻胚胎,通过______技术,从一枚胚胎可获得2-4头高产奶牛.
(2)技术人员运用胚胎细胞核移植与胚胎移植等技术手段,从一枚胚胎可获得更多的高产奶牛.用于核移植的卵母细胞要在体外培养到______期,将高产奶牛的______注入去核的卵母细胞后,还要用物理或化学方法激活细胞,目的是______.
(3)______所获得的重组胚胎,可用移植到同种的、______相同的受体母牛体内,使之继续发育为新高产奶牛个体.
(4)近年来技术人员尝试运用高产奶牛体细胞核移植技术,但体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植,原因是:______.
正确答案
解:(1)来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此种畜场购买高产奶牛冷冻胚胎,通过胚胎分割技术,从一枚胚胎可获得2-4头高产奶牛.
(2)用于核移植的卵母细胞要在体外培养到MII中期,将高产奶牛的胚胎细胞(核)注入去核的卵母细胞后,还要用物理或化学方法激活细胞,目的是使其完成细胞分裂和发育进程.
(3)胚胎移植过程中,获取胚胎的方法包括手术法或非手术法;获得的胚胎可移植到同种的、生理状态相同的受体母牛体内,使之继续发育为新高产奶牛个体.
(4)动物体细胞(比胚胎细胞)分化程度高,恢复其全能性十分困难,所以体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植.
故答案为:
(1)胚胎分割
(2)MII中 (或答“减数第二次分裂中”)胚胎细胞(核) 使其完成细胞分裂和发育进程
(3)手术法或非手术法 生理状态
(4)动物体细胞(比胚胎细胞)分化程度高,恢复其全能性十分困难(或答“动物体细胞核(比胚胎细胞核)的全能性低,分化难度大”)
解析
解:(1)来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此种畜场购买高产奶牛冷冻胚胎,通过胚胎分割技术,从一枚胚胎可获得2-4头高产奶牛.
(2)用于核移植的卵母细胞要在体外培养到MII中期,将高产奶牛的胚胎细胞(核)注入去核的卵母细胞后,还要用物理或化学方法激活细胞,目的是使其完成细胞分裂和发育进程.
(3)胚胎移植过程中,获取胚胎的方法包括手术法或非手术法;获得的胚胎可移植到同种的、生理状态相同的受体母牛体内,使之继续发育为新高产奶牛个体.
(4)动物体细胞(比胚胎细胞)分化程度高,恢复其全能性十分困难,所以体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植.
故答案为:
(1)胚胎分割
(2)MII中 (或答“减数第二次分裂中”)胚胎细胞(核) 使其完成细胞分裂和发育进程
(3)手术法或非手术法 生理状态
(4)动物体细胞(比胚胎细胞)分化程度高,恢复其全能性十分困难(或答“动物体细胞核(比胚胎细胞核)的全能性低,分化难度大”)
赖氨酸是人体必需氨基酸之一,可促进人体发育、增强免疫功能.如图为赖氨酸转基因克隆牛的培育流程,其中字母表示相应的操作过程.请回答:
(1)进行a操作前需要______,目的是______.
(2)为了获得较多的卵母细胞需要对供体注射______,卵母细胞要培养至______期,理由是______.
(3)卵母细胞培养过程会出现接触抑制,为使其继续增殖需要用胰蛋白酶处理,目的是______.
(4)b过程的原理是______,d过程的实质是______.
(5)某位同学欲验证赖氨基酸,他去一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入一定含量的赖氨酸,配成食物A;另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物,配成食物B来饲喂正常年幼大鼠,你认为该同学的方案可行吗?若有错误,请予以纠正______.
正确答案
解:(1)在将目的基因导入受体细胞之前要构建基因表达载体.目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并表达.
(2)为了获得较多的卵母细胞需要对供体注射促性腺激素.卵母细胞要培养至减数第二次分裂中期(或MⅡ中期)才具有受精能力.
(3)卵母细胞培养过程会出现接触抑制,为使其继续增殖需要用胰蛋白酶处理,目的是使细胞分散成单个细胞.
(4)动物体细胞核移植的原理是动物细胞核的全能性.胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移.
(5)该同学的方案不可行.应以不含蛋白质和氨基酸的食物,加入含量和比例适宜的20种氨基酸,配成食物A,另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入除赖氨酸以外的19种氨基酸,配成食物B,其含量和比例与食物A中相同.
故答案为:
(1)构建基因表达载体 使目的基因在受体细胞中稳定存在并表达
(2)促性腺激素 减数第二次分裂中(或MⅡ中) 该时期的卵母细胞才具有受精能力
(3)使细胞分散开
(4)动物细胞核的全能性 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
(5)不可行 应以不含蛋白质和氨基酸的食物,加入含量和比例适宜的20种氨基酸,配成食物A,另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入除赖氨酸以外的19种氨基酸,配成食物B,其含量和比例与食物A中相同
解析
解:(1)在将目的基因导入受体细胞之前要构建基因表达载体.目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并表达.
(2)为了获得较多的卵母细胞需要对供体注射促性腺激素.卵母细胞要培养至减数第二次分裂中期(或MⅡ中期)才具有受精能力.
(3)卵母细胞培养过程会出现接触抑制,为使其继续增殖需要用胰蛋白酶处理,目的是使细胞分散成单个细胞.
(4)动物体细胞核移植的原理是动物细胞核的全能性.胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移.
(5)该同学的方案不可行.应以不含蛋白质和氨基酸的食物,加入含量和比例适宜的20种氨基酸,配成食物A,另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入除赖氨酸以外的19种氨基酸,配成食物B,其含量和比例与食物A中相同.
故答案为:
(1)构建基因表达载体 使目的基因在受体细胞中稳定存在并表达
(2)促性腺激素 减数第二次分裂中(或MⅡ中) 该时期的卵母细胞才具有受精能力
(3)使细胞分散开
(4)动物细胞核的全能性 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
(5)不可行 应以不含蛋白质和氨基酸的食物,加入含量和比例适宜的20种氨基酸,配成食物A,另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入除赖氨酸以外的19种氨基酸,配成食物B,其含量和比例与食物A中相同
2012年诺贝尔医学和生理学奖授予英国科学家约翰•戈登和日本科学家山中伸弥.约翰•戈登在20世纪60年代做过一个划时代的实验:把美洲爪蟾的小肠上皮细胞核注入去核的卵细胞,结果发现一部分卵依然可以发育成蝌蚪,其中的一部分蝌蚪可以继续发育成为成熟的爪蟾.山中伸弥等科学家将四个关键基因转入小鼠的成纤维细胞,使其变成多功能干细胞(iPS),这些干细胞可再转化成老鼠体内任何种类的细胞.回答下列问题:
(1)约翰•戈登之后,科学界利用该技术进行更多细胞核转移实验,复制出多种哺乳类动物.在哺乳动物的核转移实验中,一般通过______(物理方法)将受体细胞激活,使其进行细胞分裂和发育,当胚胎发育到______阶段时,将胚胎移入受体(代孕)动物体内.
(2)从卵巢中吸取的卵母细胞,一般要培养到______阶段才能用于实验.
(3)利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植的原因是______.
(4)在山中伸弥的实验中,利用了逆转录病毒,该病毒的作用是______.
(5)一般情况下,体外扩增目的基因常用的方法是______.在动物细胞培养过程中,当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时,细胞会停止分裂增值,这种现象称为细胞的______.要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来,需要用______处理.
正确答案
解:(1)在哺乳动物的核转移实验中,一般通过电脉冲(或电刺激)将受体细胞激活,使其进行细胞分裂和发育,当胚胎发育到桑葚胚或囊胚阶段时,将胚胎移入受体(代孕)动物体内.
(2)从卵巢中吸取的卵母细胞,一般要培养到MⅡ中期(减数分裂第二次分裂中期)阶段才能用于实验.
(3)动物细胞分化程度高,不容易恢复全能性,因此利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植.
(4)在山中伸弥的实验中,利用了逆转录病毒,该病毒的作用是目的基因的载体.
(5)一般情况下,体外扩增目的基因常用的方法是PCR技术(多聚酶链式反应).在动物细胞培养过程中,当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时,细胞会停止分裂增值,这种现象称为细胞的接触抑制.要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来,需要用胰蛋白处理.
故答案为:
(1)电脉冲(或电刺激) 桑葚胚或囊胚
(2)MⅡ中期(减数分裂第二次分裂中期)
(3)动物细胞分化程度高,不容易恢复全能性
(4)目的基因的载体
(5)PCR技术(多聚酶链式反应) 接触抑制 胰蛋白
解析
解:(1)在哺乳动物的核转移实验中,一般通过电脉冲(或电刺激)将受体细胞激活,使其进行细胞分裂和发育,当胚胎发育到桑葚胚或囊胚阶段时,将胚胎移入受体(代孕)动物体内.
(2)从卵巢中吸取的卵母细胞,一般要培养到MⅡ中期(减数分裂第二次分裂中期)阶段才能用于实验.
(3)动物细胞分化程度高,不容易恢复全能性,因此利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植.
(4)在山中伸弥的实验中,利用了逆转录病毒,该病毒的作用是目的基因的载体.
(5)一般情况下,体外扩增目的基因常用的方法是PCR技术(多聚酶链式反应).在动物细胞培养过程中,当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时,细胞会停止分裂增值,这种现象称为细胞的接触抑制.要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来,需要用胰蛋白处理.
故答案为:
(1)电脉冲(或电刺激) 桑葚胚或囊胚
(2)MⅡ中期(减数分裂第二次分裂中期)
(3)动物细胞分化程度高,不容易恢复全能性
(4)目的基因的载体
(5)PCR技术(多聚酶链式反应) 接触抑制 胰蛋白
如图是“试管牛”工厂化生产的技术流程图,请据图回答下列问题:
(1)根据图中______(填序号)可判断形成该“试管牛”的生殖方式.
(2)图中选择的A牛应是______,选择的B牛应是______.
(3)②过程通常采用______法.
(4)为获得较高发育率和妊娠率,④过程移植的胚胎最好处于______期.
(5)此项技术重要意义是______.
正确答案
解:(1)根据图中③体外受精过程可判断形成该“试管牛”的生殖方式为有性生殖.
(2)图中A牛应是良种公牛;B牛为受体,应具有正常的孕育、生殖后代的能力.
(3)②是精子获能过程,该过程通常采用化学法,即将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液.
(4)为获得较高发育率和妊娠率,最好选择处于囊胚期的移植进行胚胎移植.
(5)此项技术的重要意义是:快速繁殖良种牛,获得更大经济效率.
故答案为:
(1)③(②和③)
(2)良种公牛 具有正常的孕育、生殖后代的能力
(3)化学
(4)囊胚
(5)快速繁殖良种牛,获得更大经济效率
解析
解:(1)根据图中③体外受精过程可判断形成该“试管牛”的生殖方式为有性生殖.
(2)图中A牛应是良种公牛;B牛为受体,应具有正常的孕育、生殖后代的能力.
(3)②是精子获能过程,该过程通常采用化学法,即将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液.
(4)为获得较高发育率和妊娠率,最好选择处于囊胚期的移植进行胚胎移植.
(5)此项技术的重要意义是:快速繁殖良种牛,获得更大经济效率.
故答案为:
(1)③(②和③)
(2)良种公牛 具有正常的孕育、生殖后代的能力
(3)化学
(4)囊胚
(5)快速繁殖良种牛,获得更大经济效率
如图为某转基因小鼠培育过程示意图,①~⑥表示相关过程.请回答:
(1)过程①注射的A物质是______,目的是使供体母鼠______.
(2)过程③把目的基因和运载体连接需要在______ 的催化下完成,过程④常用的方法是______.
(3)取自公鼠附睾中的精子需放入人工配置的______ 中培养一段时间后,才可进行体外受精.
(4)图中过程⑥称为______,为使代孕母鼠与供体母鼠生殖器官的生理变化相同,此前需对代孕母鼠作______ 处理.
(5)蛋白质水平检测目的基因的表达通常采用的方法是______.采用胚胎分割移植的方法可获得较多基因组成相同的转基因小鼠,操作时需选择发育到______或囊胚期的胚胎进行.若选用囊胚期的胚胎,操作过程需要特别注意的问题是______.
(6)若通过上述操作获得的蛋白质,不完全符合人类的需要,则需要通过______或基因合成,对现有蛋白质进行改造.
正确答案
解:(1)由以上分析可知,①过程注射的A物质是促性腺激素,目的是使供体母鼠超数排卵.
(2)③为基因表达载体的构建过程,该过程需用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA;④表示将目的基因导入受体细胞,若受体细胞是动物细胞,常用显微注射法.
(3)取自公鼠附睾中的精子进行获能处理才可进行体外受精,即将精子放入人工配置的获能液中培养一段时间.
(4)图中⑥为胚胎移植;胚胎移植时,需对供受体进行同期发情处理,以保证胚胎移植进入相同的生理环境.
(5)蛋白质水平检测目的基因的表达通常采用抗原-抗体杂交技术;胚胎分割时,一般选择发育到桑椹胚或囊胚期的胚胎进行;对囊胚期的胚胎进行分割时,应注意对内细胞团进行均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育.
(6)蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要.
故答案为:
(1)促性腺激素 超数排卵
(2)DNA连接酶 显微注射法
(3)获能液
(4)胚胎移植 同期发情
(5)抗原-抗体杂交 桑椹胚 对内细胞团均等分割
(6)基因修饰
解析
解:(1)由以上分析可知,①过程注射的A物质是促性腺激素,目的是使供体母鼠超数排卵.
(2)③为基因表达载体的构建过程,该过程需用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA;④表示将目的基因导入受体细胞,若受体细胞是动物细胞,常用显微注射法.
(3)取自公鼠附睾中的精子进行获能处理才可进行体外受精,即将精子放入人工配置的获能液中培养一段时间.
(4)图中⑥为胚胎移植;胚胎移植时,需对供受体进行同期发情处理,以保证胚胎移植进入相同的生理环境.
(5)蛋白质水平检测目的基因的表达通常采用抗原-抗体杂交技术;胚胎分割时,一般选择发育到桑椹胚或囊胚期的胚胎进行;对囊胚期的胚胎进行分割时,应注意对内细胞团进行均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育.
(6)蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要.
故答案为:
(1)促性腺激素 超数排卵
(2)DNA连接酶 显微注射法
(3)获能液
(4)胚胎移植 同期发情
(5)抗原-抗体杂交 桑椹胚 对内细胞团均等分割
(6)基因修饰
控制哺乳动物的性别对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(如图所示).
根据以上信息回答下列相关问题.
(1)试管动物技术包括体外受精、早期胚胎培养和______技术.
(2)图中过程①中______的精子与成熟的卵子相遇时,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.防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和______.
(3)胚胎移植时,受体应处于适合的生理状况,此时可利用激素对供体与受体进行______处理.
(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,其中方法之一是取囊胚的______细胞,镜检其______.
(5)人们利用基因工程和试管动物技术成功培育了转基因试管动物.基因工程操作的基本程序中的核心是______的构建.科学家利用基因工程技术,使转基因试管动物本身变成“批量生产药物的工厂”.如将生长激素基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,通过______技术导入哺乳动物的受精卵中,然后将受精卵培养成早期胚胎后移入母体子宫内,使其生长发育成转基因试管动物,转基因试管动物进入泌乳期后,可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物,这种转基因试管动物被称为______.
(6)利用基因工程和______技术可培育出转基因克隆动物.
正确答案
解:(1)试管动物技术包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术.
(2)图中①表示精卵细胞结合形成受精卵的过程,该过程中获能的精子与成熟的卵子相遇时,首先发生顶体反应释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质.防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵黄膜的封闭作用.
(3)胚胎移植时,需要激素对供受体进行同期发情处理,使胚胎移植入相同的生理环境.
(4)性别鉴定的方法之一是取囊胚的滋养层细胞,镜检其(性)染色体组成.
(5)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建.将目的基因导入动物受精卵最有有效的方法是显微注射法;转基因试管动物进入泌乳期后,可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物,这种转基因试管动物被称为乳腺生物反应器.
(6)克隆动物的培育需要采用核移植技术.
故答案为:
(1)胚胎移植
(2)获能 顶体 卵黄膜的封闭作用
(3)同期发情
(4)滋养层 (性)染色体组成(或性染色体组型)
(5)基因表达载体 显微注射 乳腺生物反应器
(6)核移植
解析
解:(1)试管动物技术包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术.
(2)图中①表示精卵细胞结合形成受精卵的过程,该过程中获能的精子与成熟的卵子相遇时,首先发生顶体反应释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质.防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵黄膜的封闭作用.
(3)胚胎移植时,需要激素对供受体进行同期发情处理,使胚胎移植入相同的生理环境.
(4)性别鉴定的方法之一是取囊胚的滋养层细胞,镜检其(性)染色体组成.
(5)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建.将目的基因导入动物受精卵最有有效的方法是显微注射法;转基因试管动物进入泌乳期后,可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物,这种转基因试管动物被称为乳腺生物反应器.
(6)克隆动物的培育需要采用核移植技术.
故答案为:
(1)胚胎移植
(2)获能 顶体 卵黄膜的封闭作用
(3)同期发情
(4)滋养层 (性)染色体组成(或性染色体组型)
(5)基因表达载体 显微注射 乳腺生物反应器
(6)核移植
图1是生物工程技术利用羊生产治疗心脏病药物tPA的过程示意图.
请据图分析回答.
(1)图1中的过程②选择受精卵作为tPA基因受体细胞的主要原因是______.体外形成羊受精卵必须在______(垂体激素)的作用下排卵,然后进行______.
(2)如要通过④过程产生大量基因型相同的克隆羊,则该过程需要采用的技术有______
______.
(3)图2为基因的结构,图3是利用基因工程培育图1中甲羊的过程.其中①、②、③表示过程,A、B、C表示物质.请据图回答问题.
①若图2是重组tPA基因,在进行图3过程①操作时要用______分别切割运载体和目的基因,运载体的黏性末端与目的基因的黏性末端是通过______酶结合的.
②I是闭合双链的DNA分子,它与目的基因结合形成的Ⅱ为______.Ⅲ是导入了目的基因的羊的______细胞.
③图3中B游离端所携带的______是构成物质A的基本单位,其定位是通过B与C之间的碱基互补配对,物质C通常被称为______,形成图3中C的基因片段应该含有______个碱基.
正确答案
解:(1)受精卵发育的全能性最高,因此图1中的过程②选择受精卵作为tPA基因受体细胞.在形成羊受精卵的过程中,首先要给良种母羊注射适宜剂量的促性腺激素促进排卵,然后进行人工受精.
(2)如要通过④过程产生大量基因型相同的克隆羊,则该过程需要采用的关键技术有胚胎分割和胚胎移植.
(3)①若图2是重组tPA基因,在进行图3过程①操作时要用同一种限制性内切酶分别切割运载体和目的基因,形成相同的黏性末端.再通过DNA连接酶连接目的基因和运载体.
②I是闭合双链的DNA分子,它与目的基因结合形成的Ⅱ为重组质粒(或DNA).受精卵发育的全能性最高,因此Ⅲ是导入了目的基因的羊的受精卵.
③A为多肽链,其基本单位是氨基酸.翻译时,tRNA上的反密码子和mRNA上的密码子碱基互补配对.图3中C(mRNA)中有12个碱基,因此相应的基因中有24个碱基.
故答案为:
(1)受精卵发育的全能性最高 促性腺激素 人工受精
(2)细胞核移植、胚胎分割移植
(3)①同一种限制性内切酶 DNA连接
②重组质粒(或DNA) 受精卵
③氨基酸 mRNA 24
解析
解:(1)受精卵发育的全能性最高,因此图1中的过程②选择受精卵作为tPA基因受体细胞.在形成羊受精卵的过程中,首先要给良种母羊注射适宜剂量的促性腺激素促进排卵,然后进行人工受精.
(2)如要通过④过程产生大量基因型相同的克隆羊,则该过程需要采用的关键技术有胚胎分割和胚胎移植.
(3)①若图2是重组tPA基因,在进行图3过程①操作时要用同一种限制性内切酶分别切割运载体和目的基因,形成相同的黏性末端.再通过DNA连接酶连接目的基因和运载体.
②I是闭合双链的DNA分子,它与目的基因结合形成的Ⅱ为重组质粒(或DNA).受精卵发育的全能性最高,因此Ⅲ是导入了目的基因的羊的受精卵.
③A为多肽链,其基本单位是氨基酸.翻译时,tRNA上的反密码子和mRNA上的密码子碱基互补配对.图3中C(mRNA)中有12个碱基,因此相应的基因中有24个碱基.
故答案为:
(1)受精卵发育的全能性最高 促性腺激素 人工受精
(2)细胞核移植、胚胎分割移植
(3)①同一种限制性内切酶 DNA连接
②重组质粒(或DNA) 受精卵
③氨基酸 mRNA 24
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______和受精,受精卵通过培养发育为早期胚胎后,再经胚胎移植产生后代的技术.
(2)图中过程①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,一般采用的激素是______.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)牛配种后的第七天,用特制的冲卵装置將早期胚胎冲洗出来,然后检查胚胎应发育到______或______阶段.之后直接进行胚胎移植或是放入______中保存.
正确答案
解:(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成熟和受精,受精卵通过培养发育为早期胚胎后,再经胚胎移植产生后代的技术.
(2)图中过程①通常采用体外受精技术.体外受精过程中,获能的精子与卵子相遇时,首先发生顶体反应释放出顶体酶直接溶解卵丘细胞之间的物质.防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应.
(3)胚胎移植时,需要激素对受体进行同期发情处理,一般采用促性腺激素.此外,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能.
(4)牛配种后的第七天,用特制的冲卵装置將早期胚胎冲洗出来,然后检查胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段.之后直接进行胚胎移植或是放入-196℃的液氮中保存.
故答案为:
(1)成熟
(2)体外受精 获能 顶体 透明带反应和卵细胞膜反应
(3)同期发情 促性腺激素 免疫排斥
(4)桑椹胚 囊胚-196℃的液氮
解析
解:(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成熟和受精,受精卵通过培养发育为早期胚胎后,再经胚胎移植产生后代的技术.
(2)图中过程①通常采用体外受精技术.体外受精过程中,获能的精子与卵子相遇时,首先发生顶体反应释放出顶体酶直接溶解卵丘细胞之间的物质.防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应.
(3)胚胎移植时,需要激素对受体进行同期发情处理,一般采用促性腺激素.此外,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能.
(4)牛配种后的第七天,用特制的冲卵装置將早期胚胎冲洗出来,然后检查胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段.之后直接进行胚胎移植或是放入-196℃的液氮中保存.
故答案为:
(1)成熟
(2)体外受精 获能 顶体 透明带反应和卵细胞膜反应
(3)同期发情 促性腺激素 免疫排斥
(4)桑椹胚 囊胚-196℃的液氮
美国科学家使用了年轻女性捐献的卵子,以及2名志愿者的皮肤成纤维细胞,成功克隆出了5个人体胚胎,进而可以开发出有研究价值的胚胎干细胞.请冋答:
(1)若将经过修饰的某基因导入上述过程获得的胚胎干细胞,常用的方法是______法.胚胎干细胞在形态上表现为______.
(2)发育培养液的成分:______.
(3)囊胚期的胚胎由______、囊胚腔和滋养层组成,滋养层将发育成为______.
(4)胚胎移植的实质是______.
(5)试管婴儿技术为人类优生开辟了新途径,大多数人反对设计婴儿性别的原因是______.
(6)精子和卵子发生的重要区别:______.
正确答案
解:(1)将目的基因导入动物细胞常用显微注射法.胚胎干细胞在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显.
(2)发育培养液的成分:维生素、激素、氨基酸、核苷酸、有机盐、无机盐、血清.
(3)囊胚期的胚胎由内细胞团、囊胚腔和滋养层组成,滋养层将发育成为(胎儿的)胎膜和胎盘.
(4)胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移.
(5)大多数人反对设计婴儿性别的原因是破坏了人类正常性别比例,违反伦理道德.
(6)精子和卵子发生的重要区别:哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前完成的.
故答案为:
(1)显微注射 体积小,细胞核大,核仁明显
(2)维生素、激素、氨基酸、核苷酸、有机盐、无机盐、血清
(3)内细胞团 (胎儿的)胎膜和胎盘
(4)早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
(5)破坏了人类正常性别比例,违反伦理道德
(6)哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前完成的
解析
解:(1)将目的基因导入动物细胞常用显微注射法.胚胎干细胞在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显.
(2)发育培养液的成分:维生素、激素、氨基酸、核苷酸、有机盐、无机盐、血清.
(3)囊胚期的胚胎由内细胞团、囊胚腔和滋养层组成,滋养层将发育成为(胎儿的)胎膜和胎盘.
(4)胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移.
(5)大多数人反对设计婴儿性别的原因是破坏了人类正常性别比例,违反伦理道德.
(6)精子和卵子发生的重要区别:哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前完成的.
故答案为:
(1)显微注射 体积小,细胞核大,核仁明显
(2)维生素、激素、氨基酸、核苷酸、有机盐、无机盐、血清
(3)内细胞团 (胎儿的)胎膜和胎盘
(4)早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
(5)破坏了人类正常性别比例,违反伦理道德
(6)哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在出生前完成的
如图为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程,请回答下列问题:
(1)A细胞是______,在进行体外受精前要对精子进行______处理.
(2)进行胚胎分割时,应选择发育到______时期的胚胎进行操作.
(3)囊胚的表面是单层扁平的细胞,称______,将来发育成______;
(4)通过同一胚胎的分割移植培育出的小牛的性别______(“相同”或“不相同”).
(5)通过体细胞克隆技术培育的小牛,其性别取决于______.
(6)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意______.
(7)受体母牛必须和供体牛属于______.移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是______.
正确答案
解:(1)由以上分析可知,A是卵母细胞;在体外受精前要对精子进行获能处理.
(2)进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行操作.
(3)囊胚表面的单层扁平细胞称为滋养层细胞,将来发育成胎膜和胎盘.
(4)来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,所以通过胚胎分割产生的两个或多个个体的性别相同.
(5)核移植产生的克隆动物的核移植物质都来自供核亲本,因此其性别决定于供核亲本.
(6)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意将内细胞团均等分割,以免影响胚胎的恢复和进一步发育.
(6)胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术.由此可见,受体母牛必须和供体牛属于同一物种.受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应,这是胚胎能在受体子宫中存活的生理基础.
故答案为:
(1)(次级)卵母细胞 获能
(2)桑椹胚或囊胚
(3)滋养层细胞 胎膜和胎盘
(4)相同
(5)供核的亲本
(6)将内细胞团均等分割,以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育
(7)同一物种 受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
解析
解:(1)由以上分析可知,A是卵母细胞;在体外受精前要对精子进行获能处理.
(2)进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行操作.
(3)囊胚表面的单层扁平细胞称为滋养层细胞,将来发育成胎膜和胎盘.
(4)来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,所以通过胚胎分割产生的两个或多个个体的性别相同.
(5)核移植产生的克隆动物的核移植物质都来自供核亲本,因此其性别决定于供核亲本.
(6)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意将内细胞团均等分割,以免影响胚胎的恢复和进一步发育.
(6)胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术.由此可见,受体母牛必须和供体牛属于同一物种.受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应,这是胚胎能在受体子宫中存活的生理基础.
故答案为:
(1)(次级)卵母细胞 获能
(2)桑椹胚或囊胚
(3)滋养层细胞 胎膜和胎盘
(4)相同
(5)供核的亲本
(6)将内细胞团均等分割,以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育
(7)同一物种 受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
请回答下列与设计试管婴儿有关的问题
(1)设计试管婴儿时为了提高成功率,需要获得多个胚胎,因此需要用______来促排卵.
(2)卵裂在______(填“透明带”或“放射冠”)内进行,经体外培养发育成的32细胞的胚胎,叫做______,可用于胚胎移植.
(3)为了某些需要,需对胚胎的性别进行鉴定.目前最有效最准确的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序是:从被测的囊胚中取出几个______(填“滋养层”或“内细胞团”)细胞,提取DNA;然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段序列作______,以______为模板进行PCR扩增;最后与SRY特异性探针出现阳性反应者,胚胎性别为______性.
(4)我国不反对治疗性克隆,即可利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病,在去除卵母细胞的细胞核时,可用微型吸管把位于______和______之间的第一极体一并吸出.
正确答案
解:(1)给良种母畜注射促性腺激素可促使其超数排卵.
(2)胚胎发育的卵裂期是在透明带内进行的,经体外培养发育成的32细胞的胚胎,形似桑椹,叫做桑椹胚,可用于胚胎移植.
(3)目前,对胚胎的性别进行鉴定的最有效最准确的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序是:从被测的囊胚中取出几个滋养层细胞,提取DNA;然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段碱基作引物,以滋养层细胞的DNA为模板进行PCR扩增;与SRY特异性探针出现阳性反应者,说明其含有Y染色体,为男性.
(4)治疗性克隆是指利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病,在去除卵母细胞的细胞核时,可用微型吸管把位于卵细胞膜和透明带之间的第一极体一并吸出.
故答案为:
(1)促性腺激素
(2)透明带 桑椹胚
(3)滋养层 引物 滋养层细胞的DNA 男
(4)卵细胞膜 透明带
解析
解:(1)给良种母畜注射促性腺激素可促使其超数排卵.
(2)胚胎发育的卵裂期是在透明带内进行的,经体外培养发育成的32细胞的胚胎,形似桑椹,叫做桑椹胚,可用于胚胎移植.
(3)目前,对胚胎的性别进行鉴定的最有效最准确的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序是:从被测的囊胚中取出几个滋养层细胞,提取DNA;然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段碱基作引物,以滋养层细胞的DNA为模板进行PCR扩增;与SRY特异性探针出现阳性反应者,说明其含有Y染色体,为男性.
(4)治疗性克隆是指利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病,在去除卵母细胞的细胞核时,可用微型吸管把位于卵细胞膜和透明带之间的第一极体一并吸出.
故答案为:
(1)促性腺激素
(2)透明带 桑椹胚
(3)滋养层 引物 滋养层细胞的DNA 男
(4)卵细胞膜 透明带
如图为细胞融合的简略过程,请据图回答:
(1)若A、B是动物细胞,通常用______处理获得分散的单个细胞.A、B到C的过程中,动物细胞融合常用的诱导方法是______
(2)若该图是生产抗甲型流感病毒的单克隆抗体的制备过程. A为从小鼠体内获取的______,在获得此细胞之前,小鼠需注射______,图中B细胞是小鼠骨髓瘤细胞,符合要求的D细胞具有的特点是______
(3)若A、B是植物细胞,则之前已用______去除了细胞壁.常用来诱导细胞融合的化学试剂是______.
(4)若A、B分别是优良奶牛的精子和卵细胞进行体外受精,一般要把B培养到______期.若要通过A、B获得多个遗传物质相同的且能产奶的个体,实际操作中用到的技术有______(至少写四种).
正确答案
解:(1)动物细胞培养时,可用胰蛋白酶处理动物组织以获得分散的单个细胞;诱导动物细胞融合常用的诱导方法是灭活的病毒或PEG.
(2)单克隆抗体是由杂交瘤细胞产生的,而杂交瘤细胞是由浆细胞和骨髓瘤细胞融合形成的,因此A为从小鼠体内获取的浆细胞,在获得此细胞之前,小鼠需注射灭活甲流病毒,图中B细胞是小鼠骨髓瘤细胞;杂交瘤细胞的特点是既能分泌抗甲流病毒抗体又能无限增殖.
(3)植物细胞含有细胞壁,因此植物体细胞杂交之前需要去除细胞壁,常用酶解法去除细胞壁,根据酶的专一性原理,应该用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁.诱导植物原生质体融合常用的化学试剂是PEG.
(4)若A、B分别是优良奶牛的精子和卵细胞进行体外受精,一般要把B培养到次级卵母细胞减数第二次分裂中期.来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此若要通过A、B获得多个遗传物质相同的且能产奶的个体,实际操作中用到的技术有体外受精技术、早期胚胎培养技术、性别鉴定、胚胎分割、胚胎移植技术等.
故答案为:
(1)胰蛋白酶 灭活的病毒 PEG
(2)浆细胞 灭活甲流病毒 既能分泌抗甲流病毒抗体又能无限增殖;
(3)纤维素酶、果胶酶(酶解法) PEG
(4)次级卵母细胞减数第二次分裂中期 体外受精技术、早期胚胎培养技术、性别鉴定、胚胎分割、胚胎移植技术等
解析
解:(1)动物细胞培养时,可用胰蛋白酶处理动物组织以获得分散的单个细胞;诱导动物细胞融合常用的诱导方法是灭活的病毒或PEG.
(2)单克隆抗体是由杂交瘤细胞产生的,而杂交瘤细胞是由浆细胞和骨髓瘤细胞融合形成的,因此A为从小鼠体内获取的浆细胞,在获得此细胞之前,小鼠需注射灭活甲流病毒,图中B细胞是小鼠骨髓瘤细胞;杂交瘤细胞的特点是既能分泌抗甲流病毒抗体又能无限增殖.
(3)植物细胞含有细胞壁,因此植物体细胞杂交之前需要去除细胞壁,常用酶解法去除细胞壁,根据酶的专一性原理,应该用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁.诱导植物原生质体融合常用的化学试剂是PEG.
(4)若A、B分别是优良奶牛的精子和卵细胞进行体外受精,一般要把B培养到次级卵母细胞减数第二次分裂中期.来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此若要通过A、B获得多个遗传物质相同的且能产奶的个体,实际操作中用到的技术有体外受精技术、早期胚胎培养技术、性别鉴定、胚胎分割、胚胎移植技术等.
故答案为:
(1)胰蛋白酶 灭活的病毒 PEG
(2)浆细胞 灭活甲流病毒 既能分泌抗甲流病毒抗体又能无限增殖;
(3)纤维素酶、果胶酶(酶解法) PEG
(4)次级卵母细胞减数第二次分裂中期 体外受精技术、早期胚胎培养技术、性别鉴定、胚胎分割、胚胎移植技术等
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,下图为相关构思过程:
(1)该过程所涉及的现代生物技术有核移植、胚胎分割、胚胎体外培养和______.
(2)目前使用的供体细胞一般都选择传代10代以内的细胞,原因是______.
(3)在供体细胞与受体卵母细胞结合之前,先要去掉受体卵母细胞的核的原因是:______.
正确答案
解:(1)据图分析,涉及的现代生物技术有动物细胞核移植技术、动物细胞培养技术、胚胎体外培养、胚胎分割和胚胎移植.
(5)供体细胞一般都选择传代10代以内的细胞,原因是传代10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型,10代之后,细胞发生遗传物质改变的概率增加,到50代后,细胞发生突变形成的癌细胞.
(6)为了使所得犊牛的遗传物质基本上全部来自优质供体奶牛,在供体细胞与受体卵母细胞结合之前先要去掉受体卵母细胞的核.
故答案为:
(1)动物细胞培养、胚胎移植(任意一个即可)
(2)传代10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型(或传代10代内细胞的遗传物质一般不会发生突变)
(3)使所得犊牛的遗传物质基本上全部来自优质供体奶牛
解析
解:(1)据图分析,涉及的现代生物技术有动物细胞核移植技术、动物细胞培养技术、胚胎体外培养、胚胎分割和胚胎移植.
(5)供体细胞一般都选择传代10代以内的细胞,原因是传代10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型,10代之后,细胞发生遗传物质改变的概率增加,到50代后,细胞发生突变形成的癌细胞.
(6)为了使所得犊牛的遗传物质基本上全部来自优质供体奶牛,在供体细胞与受体卵母细胞结合之前先要去掉受体卵母细胞的核.
故答案为:
(1)动物细胞培养、胚胎移植(任意一个即可)
(2)传代10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型(或传代10代内细胞的遗传物质一般不会发生突变)
(3)使所得犊牛的遗传物质基本上全部来自优质供体奶牛
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