题目内容
【题目】Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗,其技术流程如图(图中数字序号表示的是相关过程)。请回答下列有关问题:
(1)过程②利用的技术是______________,过程③中涉及到了基因工程技术,其中作为受体细胞的是____________。
(2)过程③中获取的目的基因是_______________,可以根据该基因的___________________设计引物,利用PCR技术扩增目的基因片段。按此方法和图示技术流程,完成基Rag2基因缺失小鼠的基因治疗涉及的酶有____________和耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)等。
(3)图中造血干细胞中的遗传物质至少有___________个来源。为检测Rag2基因的表达情况,可提取治疗后小鼠骨髓细胞的蛋白质,用____________进行杂交实验。图中所述克隆技术属于___________克隆。
【答案】 早期胚胎培养 ES细胞 (正常的)Rag2基因 脱氧核苷酸序列(或碱基对序列或遗传信息) 限制性核酸内切酶、DNA连接酶和胰蛋白酶 三 抗Rag2蛋白的抗体 治疗性(或体细胞核移植等)
【解析】分析题图:图示是利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗的过程图解,其中①表示核移植过程,②表示早期胚胎培养过程,③表示采用基因工程技术将目的基因导入受体细胞。
(1)结合前面的分析可知,过程②利用的技术是早期胚胎培养,过程③中涉及到了基因工程技术,其中作为受体细胞的是ES细胞。
(2)图示利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗,可推知过程③中获取的目的基因是(正常的)Rag2基因。步骤③中,在构建含有Rag2基因的表达载体时,可以根据Rag2基因的脱氧核苷酸序列设计引物,利用PCR技术扩增Rag2基因片段。分离、培养ES细胞过程中需要用胰蛋白酶分散细胞。PCR技术扩增过程中用耐高温的DNA聚合酶(Taq酶),基因导入过程中需要用限制性酶核酸内切酶和DNA连接酶。
(3)图中造血干细胞中的遗传物质至少有3个来源:上皮细胞的核基因、卵母细胞的质基因和Rag2基因。为检测Rag2基因的表达情况,可采用抗原-抗体杂交法,即提取治疗后的小鼠骨髓细胞的蛋白质(抗原),用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。根据图形分析可知:基因导入在体外进行的,因此,该治疗方式属于体外基因治疗,图中所述克隆技术也属于治疗性克隆。
【题目】某二倍体植物(2n=12)开两性花,可自花传粉。研究者发现有雄性不育植株(即雄蕊发育异常不能产生有功能的花粉,但雌蕊发育正常能接受正常花粉而受精结实),欲选育并用于杂交育种。请回答下列问题:
编号 | 总株数 | 可育:不育 |
1 | 35 | 27:8 |
2 | 42 | 32:10 |
3 | 36 | 27:9 |
4 | 43 | 33:10 |
5 | 46 | 35:11 |
(1)雄性不育与可育是一对相对性状。将雄性不育植株与可育植株杂交,F1代均可育,F1自交得F2,统计其性状,结果如上表,说明这对相对性状由______对基因控制,且遵循___________________。
(2)在杂交育种中,选择雄性不育植株作为母本的优势是不必进行______________操作。
(3)为在开花前即可区分雄性不育植株和可育植株,育种工作者培育出一个三体新品种,其体细胞中增加一条带有易位段的染色体,相应基因与染色体的关系如上左图(基因M控制可育,m控制雄性不育;基因R控制种子为黄色,r控制绿色)。
①三体新品种的培育过程中发生的变异是_____________________。
②带有易位片段的染色体不能参与联会,因而该三体新品种的细胞在减数分裂时可形成____________个正常的四分体,减数第一次分裂后期联会的两条同源染色体彼此分离,分别移向细胞两极,而带有易位片段的染色体随机移向一极,故理论上,含有7条染色体的雄配子占全部雄配子的比例为__________,经研究发现这样的雄配子不能与雌配子结合。
③此品种植株自交,所结的绿色种子占60%且发育成的植株均为雄性不育,其余为黄色种子,发育成的植株可育。结果说明三体植株产生的含有6条染色体和含有7条染色体的可育雌配子的比例是__________,这可能与带有易位片段的染色体在减数分裂时的丢失有关。
④若欲利用此品种植株自交后代作为杂交育种的材料,可选择________色的种子作为母本;若欲继续获得新一代的雄性不育植株,可选择__________色的种子种植后进行自交。