8.(2010·湛江测试)人的血清白蛋白(HSA)在临床上需求量很大,通常从人血中提取。但由于艾滋病病毒(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。如果应用基因工程和克隆技术,将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,那么利用牛的乳汁生产血清白蛋白就成为可能。其大致过程如下:

Ⅰ.采集良种供体奶牛的卵母细胞和精液,通过体外受精,形成奶牛卵裂;

Ⅱ.将人血清白蛋白基因导入奶牛卵裂,形成重组细胞;

Ⅲ.电脉冲刺激重组细胞,促使其形成早期胚胎;

Ⅳ.将胚胎移植到受体母牛的子宫中,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往往数量不足,请举出一种可以获得更多卵母细胞的方法:___________________________________________。

(2)步骤Ⅰ中,在体外受精前,需要对奶牛的精子进行________处理。受精时,往往一个卵母细胞只能和一个精子结合,受精过程中防止多精入卵的生理反应包括________反应和卵黄膜封闭作用。

(3)步骤Ⅱ中,将人的血清白蛋白基因导入奶牛卵裂最为有效的方法是________。导入基因前,需要将血清白蛋白基因与奶牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,这一步骤属于基因工程“四步曲”中的__________________,此步骤的目的是________________________________________________,其中将血清白蛋白基因与调控组件结合时必须用到限制性核酸内切酶和________酶。

(4)实验步骤Ⅲ中,进行动物早期胚胎的体外培养时,培养液中除了含有各种无机盐和有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外,还要添加________和动物血清。

(5)实验步骤Ⅳ中,应选择性别为________的奶牛胚胎进行移植。请举出一种人工控制或筛选胚胎性别的方法:____________________。 

(6)若需迅速得到大量转基因奶牛,现有两种处理方法:

方法A:在步骤Ⅳ中将早期胚胎分离成若干个胚胎细胞,让其分别发育成一头小牛。进行上述操作时,应选择发育至________阶段的胚胎进行操作,分割时必须注意要将早期胚胎中的________均等分割。

方法B:在步骤Ⅳ中将早期胚胎细胞的细胞核移植到普通黄牛的________细胞中,使其重组并发育成新胚胎。为获得大量可供移植的胚胎细胞核,可将早期胚胎细胞分离出来,在添加了抑制因子的培养液中,将其培养成能够增殖而不发生分化的________细胞,再从该细胞中提取所需的细胞核。

上述两种方法中,最能保持步骤Ⅳ中早期胚胎细胞遗传特征的是方法________。

答案:(1)①用促性腺激素处理良种母牛(使其超数排卵);②从屠宰场已屠宰母牛的卵巢中采集、培养(答其中之一即可,其他合理答案也可) (2)获能 透明带 (3)显微注射法 基因表达载体的构建 使人血清白蛋白基因能够在奶牛乳腺细胞中稳定存在,并可遗传给下一代,同时能够表达和发挥作用 DNA连接 (4)激素 (5)雌性 ①X精子与Y精子分离技术(选择X型精子进行体外受精;②显微镜镜检法(利用显微镜观察胚胎细胞性染色体确定胚胎性别);③SRY-PCR胚胎的性别鉴定技术[利用SRY基因(Y染色体上的性别决定基因)作为探针,对胚胎细胞的DNA进行检测](答出一种即可) (6)桑椹胚或囊胚 内细胞团 去核卵母 胚胎干 A

7.现有A和B两个肉牛品种,A品种牛的细胞组成可表示为A细胞核、A细胞质、B品种牛则为B细胞核、B细胞质。

(1)如果要获得一头克隆牛,使其细胞由A细胞核和B细胞质组成,基本步骤是:从A品种牛体内取出体细胞,进行体外培养。然后再从培养细胞中取出________注入B品种牛的________卵母细胞,经过某种刺激和培养后,可形成胚胎,该胚胎被称为________,将该胚胎移入代孕母牛的________中,通过培育可达到目的。

(2)一般来说,要想大量获得这种克隆牛比较难,原因之一是卵母细胞的数量________,为解决这一问题,可以用________激素处理B品种母牛。

(3)克隆牛的产生说明________具有全能性。克隆牛的性状主要表现________品种牛的特征。由A、B两品种杂交得到的牛与克隆牛相比,杂交牛细胞核的遗传物质来自________个亲本,细胞质来自________性亲本,克隆牛和杂交牛的遗传物质组成________(填“相同”或“不同”)。

解析:本题综合考查细胞工程中动物体细胞核移植和克隆动物及胚胎工程的相关知识,在核移植中选用体细胞的细胞核和卵母细胞的细胞质;为了得到大量的卵母细胞,需用促性腺激素促进雌性动物排卵;由于遗传物质主要存在于细胞核中,因此,克隆动物所表现出的性状大多与提供细胞核的亲本动物一致。

答案:(1)细胞核 去核 重组胚胎 子宫

(2)不足 促性腺

(3)动物体细胞核 A 两 雌 不同

6.(2010·海口模拟)克隆羊“多利”的问世,很快在全世界引发了一场大讨论,其中关于“治疗性克隆”的问题也成为人们关注的焦点。下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程,请据图作答。

(1)过程A表示________,是目前实现体细胞克隆的关键技术,该技术的主要操作是用患者的体细胞作为核供体,由[①]________细胞提供细胞质,进行人工重组。

(2)经过程B得到的结构中________(填标号)是未分化的细胞,因而这些细胞被认为是胚胎干细胞。在体外培养条件下,胚胎干细胞具有增殖能力并保持________状态。

(3)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有________。相同的胚胎干细胞,“克隆”的结果各种各样,如有的是神经细胞,有的是血细胞,有的是肌肉细胞,究其本质原因是________________。

(4)对于“治疗性克隆”仍然存在许多争论,有一男子患有白血病,经医生利用其出生时保留的脐带血进行治疗后康复,你认为这种做法符合伦理道德吗?为什么?________________________________。

解析:图中表示的是器官的克隆。过程A是细胞核移植过程,所用细胞核来自患者正常的体细胞,所用受体细胞是受体提供的次级卵母细胞(或卵细胞)。得到的重组细胞经过程B(早期胚胎培养)得到囊胚,囊胚中的④(内细胞团)未分化,可分离得到胚胎干细胞。在体外培养条件下,胚胎干细胞可增殖但不分化,也可在体外诱导分化出多种组织器官供移植,这是胚胎干细胞中的基因选择性表达的结果。出生时保留脐带血(内有造血干细胞),可供以后治疗性克隆之用,不破坏胚胎,不涉及社会伦理问题,符合伦理道德。

答案:(1)细胞核移植 卵(或次级卵母)

(2)④ 未分化

(3)全能性 基因的选择性表达

(4)符合,因为脐带血不是来自于胚胎,其中的造血干细胞属于成体干细胞(或脐带血是身外之物,属于废物利用,符合伦理道德)

5.下图为基因工程中,利用土壤农杆菌作为载体,培育新性状植株的过程,请据图分析回答:

(1)将外源基因导入到植物细胞过程中所用到的工具酶有________________________。 

(2)图示中,目的基因导入植物细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,可以通过______________来确定。导入目的基因的植物细胞一般需要通过______________的方法,培育成能表现新性状的植株。

(3)利用基因工程进行育种,可以培育出具有新性状的植株,这种育种方式的优点是①________;②________。

(4)通过基因工程,科学家已经培育出了许多具有抗虫、抗病、抗除草剂等全新性状的农作物。但也有人对转基因产品的安全性提出了疑问,试从正反两方面阐述你对这一问题的认识。

答案:(1)限制性核酸内切酶和DNA连接酶 (2)检测转化的植物有没有显示出目的基因控制的性状 植物组织培养 (3)①能打破生物种属的界限 ②在分子水平上定向改变生物的遗传特性 (4)安全:①多环节、严谨的安全性评价,可以保证转基因食品的安全;②转基因农作物要表现其新性状,必须有一定条件;③种植抗虫转基因农作物,可减少农药用量。不安全:①可能会出现新的过敏原;②导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒杂交,从而重组出新的病原体;③重组的微生物降解化合物过程中会产生中间产物,造成二次污染。

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