人血清白蛋白(HSA)具有重要的医用价值。科研人员通过生物工程技术获得转HSA基因奶牛,并通过乳腺生物反应器生产HSA,其主要技术流程如下图所示:
回答下列问题:
(1)如上图所示,供核的牛胎儿成纤维细胞通常选用传代10代以内的细胞,其原因是 _______________________________________________________________。
(2)SRY-PCR法性别鉴定的基本程序是:提取牛胎儿成纤维细胞的DNA,经PCR反应体系扩增SRY基因(Y染色体上特有的性别决定基因)片段,然后对扩增产物进行检测。
要大量获得SRY基因,PCR扩增时需要加入两种引物:__________________(选填“引物I”、“引物II”、“引物III”、“引物IV”),原因是DNA聚合酶只能从核苷酸链的______________(2分,选填“5’端”或“3’端”)开始延伸DNA链,用两种引物才能确保______________。除引物外,PCR反应体系中还包含缓冲液、模板DNA、____________和 ____________等成分。通过SRY-PCR法进行性别鉴定,可获得更多的转HSA基因________牛,以便其通过乳腺生物反应器生产人血清白蛋白。
(3)在胚胎移植操作中,应对供体和受体母牛进行_____________处理,目的是使供体和受体处于相同的生理状态,使胚胎在移植前后所处的生理环境保持一致。由此可见,胚胎移植的实质是_____________________________________________。
2016年10月19日美国新希望生殖医学中心正式宣布,世界首个核移植“三父母”男婴已于2016年4月诞生。为中东一位线粒体携带有亚急性坏死脑病基因的母亲带来了希望。培养过程如下图,据图回答:
(1)获得重组卵母细胞A也会用到体细胞核移植技术,完成①过程需要用微型吸管吸出______________,完成④过程的B细胞需要选择_______________________(时期)的卵母细胞。
(2)卵母细胞的获取过程中,需要对女性进行超数排卵处理,超数排卵的方法是给女性注射____激素。
(3)为了提高已有胚胎的利用率,可采用________________技术。若选用囊胚期的胚胎,操作过程中要特别注意的问题是_______________________________________。
(4)根据___________(填标号)判断,此种繁殖方式是有性生殖。细胞A的培养过程③所需气体主要有O2和CO2,CO2的主要作用是___________________________。
(5)设计试管婴儿技术与解决不孕问题而进行的试管婴儿技术的主要区别是前者需要在植入前对胚胎进行______________________________。
请回答下列有关生物工程方面的问题:
⑴基因工程的核心是_____________。将目的基因导入植物细胞最常见的方法是___________;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是_______________。
⑵植物体细胞杂交技术中,诱导原生质体融合的化学方法一般是用________作为诱导剂。动物细胞工程中______________技术是其他动物细胞工程技术的基础。动物细胞工程的一项重要应用是制备单克隆抗体,该过程的杂交瘤细胞中发生的遗传信息流动有DNA→DNA、______________。
⑶胚胎工程中,为了获得产奶量高的奶牛,需取囊胚期___________细胞做性别鉴定。若对囊胚进行胚胎分割,要注意_________,否则影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
美国新希望生殖医学中心张进团队于2016年10月19日在美国生殖医学学会会议上正式宣布,世界首个细胞核移植“三父母”男婴已于2016年4月诞生。下图是该男婴的培育过程示意图,请据图回答问题:
(1)上述“三亲婴儿”的核DNA由母亲甲和父亲丙提供,质DNA由捐赠者乙提供。由此可见,“三亲婴儿”的意义在于可以避免子代_____________遗传病的发生。
(2)过程③在体外进行时需要对精子进行___________处理,卵母细胞应处于MⅡ_________期。
(3)过程④是早期胚胎培养,需将受精卵移入_____________继续培养。体外培养需要满足的条件有无毒无菌的环境、营养、适宜的温度和pH,并置于___________________混合气体的培养箱中进行培养。
(4)过程⑤是_________________技术,取_______________的滋养层细胞可以对移植前的胚胎进行性别鉴定,采用SRY—PCR的鉴定方法,在该PCR扩增过程中若消耗引物分子14个,则DNA扩增了_________次。
科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗,其技术流程如下图。请回答相关问题:
(1)过程①获得重组胚胎之前,需要通过____________技术获得重组细胞。
(2)将基因导入ES细胞而不是导入到上皮细胞,是因为__________________。
(3)步骤③中,需要构建含有干扰素基因的__________。由于DNA复制时,子链只能由5′向 3′方向延伸,故构建前利用PCR技术扩增干扰素基因时,可以从图2中A、B、C、D四种单链DNA片段中选取_______________作为引物。对干扰素基因片段和质粒进行酶切时,可选用限制酶的组合为________________或_______________。
(4)将步骤③获得的ES细胞在荧光显微镜下观察,选择发___________色荧光的细胞进行体外诱导。为检测干扰素基因是否表达,可以采用_____________的方法。
2015年2月3日,英国议会下院通过一项历史性法案,允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。据图回答下列问题:
(1)由于女性的自然周期产生的卵子太少,捐献者在取卵前通常需要注射___________激素,促使一次有更多的卵泡发育。
(2)重组细胞需培养到MⅡ中期的原因是该时期的卵母细胞才具备______________,重组细胞体外培养所需的气体主要是O2和CO2,CO2的主要作用是__________________。
(3)从受精卵到三亲婴儿的培育还需要____________和胚胎移植等技术。胚胎发育的卵裂期在____________内进行。受精卵经72小时体外培养发育成32细胞左右的胚胎,该胚胎叫做_______________,可用于胚胎移植。
(4)三亲婴儿的培育技术___________(填“能”或“不能”)避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代,而___________(填“能”或“不能”)避免母亲的红绿色盲基因传递给后代。
2018年4月,《Reproductive BioMedicine》期刊在线发表的一篇文章显示,到2100年,借助辅助生殖技术(即试管婴儿技术)诞生的人数可能将达到全球总人口的3.5%——约4亿人。请回答下列问题:
(1)试管婴儿技术是体外受精技术、早期胚胎培养和___________________技术等人工助孕技术的俗称。
(2)体外受精首先需采集卵子,发育到______________期的卵子能与_______________在体外受精,形成受精卵。
(3)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的________________以维持细胞呼吸外,还需要提供CO2以________________。母体对移入子宫的外来胚胎__________________________,这为胚胎在母体内存活提供了可能。
(4)借助于胚胎分割技术,理论上一次可以获得多个胎儿,胚胎分割操作过程需要特别注意的问题是将________________均等分割。
(5)人也是生态系统的一员,要维持地球的和谐有序发展,我们必须关注生态工程建设。下列结构示意图最能体现生态工程中系统学和工程学原理的是_____________。
小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞、制备流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.为获得更多的囊胚,采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子
B.细胞a和细胞b内含有的核基因不同,所以全能性高低不同
C.用胰蛋白酶将细胞a的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞
D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
如图Ⅰ、Ⅱ表示获得胚胎干细胞的两条途径,下列相关叙述不正确的是 ( )
A.胚胎干细胞在体外培养的条件下,可以增殖不发生分化
B.图中早期胚胎一般是指发育到囊胚时期的胚胎
C.过程Ⅰ、Ⅱ获取早期胚胎过程均属于有性生殖范畴
D.过程Ⅱ获得的早期胚胎在培养液中添加分化诱导因子后可进行分化
牛雄性胚胎中存在特异性H-Y 抗原,可在牛早期胚胎培养液中添加H-Y 单克隆抗体,筛选胚胎进行移植,以利用乳腺生物反应器进行生物制药。下列相关叙述错误的是
A.H-Y 单克隆抗体可由杂交瘤细胞分泌 B.发生抗原抗体阳性反应的为雄性胚胎
C.利用筛选出的雄性胚胎做胚胎移植 D.用H-Y 抗原免疫母牛可获得相应抗体
从胰岛素依赖型糖尿病患者的骨髄中分离骨髓间充质干细胞(MSC),诱导分化成胰岛样细胞,再导入该患者体内。放射性兔疫分析结果表明诱导的胰岛样细胞团可以正常分泌胰岛素,患者的血糖恢复正常。下列说法正确的是
A.培养骨髄间充质干细胞的培养液通常需加入血清
B.在体外连续培养时,利用胃蛋白酶将接触抑制的骨髄间充质干细胞分开
C.在功能上,骨髓间充质干细胞具有发育的全能性
D.治疗成功后,康复者的血型有可能发生改变
“三亲婴儿”技术是指取出患病母亲卵细胞的核,导入女性捐赠者的去核卵细胞中,再将重构卵细胞和父亲的精子结合。下列有关“三亲婴儿”的叙述,不正确的是
A.该技术可以有效降低生下线粒体遗传疾病婴儿的概率
B.女性捐赠者提供的遗传物质不遵循孟德尔遗传规律
C.“三亲婴儿”与正常的“双亲婴儿”相比,核DNA增加
D.该技术对DNA的修改能够遗传,涉及伦理争议
动物细胞培养是动物细胞工程的基础,如图所示,a、b、c 表示现代工程技术,①、②、③表示其结果,下列说法正确的是
A.若a是核移植技术,①反映了动物细胞也具有全能性
B.c可以表示单克隆抗体的制备,③为获得的单克隆抗体
C.①②③中作为受体的动物品种是珍稀的或存量少的雌性动物
D.若 b 是试管动物技术,则②为良种家畜快速大量繁殖提供了可能
图1表示的是科学家获得iPS细胞(类似于胚胎干细胞),再将iPS细胞转入小鼠乙体内培养的过程,图2表示研究人员利用小鼠(2N=40)获取单倍体胚胎干细胞的一种方法,以下分析错误的是:
A.图1过程中,成纤维细胞转变为iPS细胞,类似于植物组织培养中的脱分化过程
B.研究人员将iPS细胞团注射入缺乏T细胞的小鼠体内,细胞团能继续生长.由此可推测图1中iPS细胞团逐渐退化的原因可能是小鼠乙发生免疫反应造成的
C.图2中,研究人员使小鼠丙超数排卵,再利用SrC12溶液处理后体外培养至④囊胚期,再筛选出单倍体干细胞
D.研究发现,单倍体胚胎干细胞有发育全能性,该技术培育的单倍体动物可成为研究显性基因功能的理想细胞模型
治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义,简要流程如图。下列有关叙述正确的是( )
A.过程①、②分别应用了核移植技术和胚胎移植技术
B.细胞培养中需提供5%CO2,目的是调节细胞外液的渗透压
C.胚胎干细胞可来源于囊胚中的内细胞团,具有发育的全能性
D.将图中获得的组织器官移植给个体A,不会发生免疫排斥反应
卵细胞作为生殖细胞,在生物技术中可用于( )
①克隆动物时细胞核的受体;②进行体外受精,培育试管动物;③形成受精卵,作为培育转基因动物的受体细胞;④植物组织培养形成本物种试管苗;⑤动物细胞融合形成单克隆抗体
A.①②③④ B.③④⑤ C.①③⑤ D.①②③
下面是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法,说法正确的是
A.方法Ⅰ、Ⅱ均用到的生物技术只有胚胎移植
B.方法Ⅰ、Ⅱ处理B牛和G牛所用的激素均为雌激素
C.E和F的产生过程不同,前者经历了体外受精过程,后者经历了核移植过程
D.生产上要求A、B、C、D都是遗传性能和生产性能优良的个体
下图表示改造哺乳动物遗传特性的三种途径。相关叙述错误的是( )
A.获得动物1的受体细胞通常是受精卵
B.动物2体内各体细胞的基因种类相同
C.获得动物3的重组细胞具有全能性
D.上述动物的获得均需运用胚胎移植
2015年2月3日,英国议会院通过一项历史性法案,允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。
据图分析,下列叙述错误的是( )
A.该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
B.捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿
C.三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核
D.三亲婴儿的培育还需要早期环胎培养和胚胎移植等技术
牛雄性胚胎中存在特异性H-Y 抗原,可在牛早期胚胎培养液中添加H-Y 单克隆抗体,筛选胚胎进行移植,以利用乳腺生物反应器进行生物制药。下列相关叙述正确的是
A.H-Y 单克隆抗体由骨髓瘤细胞分泌 B.应选用原肠胚做雌雄鉴别
C.鉴别后的雄性胚胎可直接做胚胎移植 D.用H-Y 抗原免疫母牛可获得相应抗体