21.(1)全能性 从早期胚胎(囊胚内细胞团)中分离;从胎儿的原始性腺中分离:通过核移植技术培育得到(任答一例) (2)①x酶蛋白的功能分析; x酶蛋白的三维结构预测和设计;x酶多肽的氨基酸序列设计; x酶基因的改造。(2分) ②两种引物、耐热的DNA聚合酶(Taq DNA聚合酶) (2分) (3)限制酶切割 (4)①早期胚胎培养技术和胚胎移植技术(2分) ②提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原一抗体杂交。
21.(lO分) 2007年诺贝尔生理学或医学奖授予在“基因靶向”技术方面作出突出贡献的三位科学家。“基因靶向”技术,指的是应用DNA同源重组原理,通过一定的载体,用设计好的目的基因替代靶基因,从而达到使靶基因功能丧失的目的。借助这一技术,科学家可以用小鼠进行实验,使其体内的某项特定基因丧失功能,以帮助人们找到治疗疾病的有效方法。下面是该实验的基本过程,请回答有关问题。
(1)获得胚胎干细胞(ES细胞)。实验一般采用ES细胞作为目的基因的受体细胞,这是因为ES细胞具有发育的______________。举出一例获取Es细胞的常用方法: 。
(2)获取目的基因:
①目的基因是靶基因的同源片段。经过修饰使靶基因的功能改变或丧失,就可获得目的基因。如果要获得活性降低了的x酶蛋白的目的基因,可以采用蛋白质工程技术,请简述其过程。
②为了提高实验成功率,需要通过PCR技术获得目的基因的大量拷贝。与体内DNA复制相比,PCR反应体系需加入哪两种特别的物质?
(3)构建基因表达载体。质粒是具有自我复制能力的双链环状DNA,它所具有的一至多个______
位点,使目的基因插入其中成为可能,因此常被选作运载体。
(4)将基因表达载体导入ES细胞,从中筛选出成功发生了同源重组的ES细胞,然后培育出小鼠。
①由ES细胞培育出小鼠的过程中,需要采用哪些技术手段?
②通过检测目的基因是否表达出蛋白质产品,可以确定该小鼠体内是否成功发生了基因的同源重组。请简述这种检测方法。
20.(10分)(1)物质循环再生原理、物种多样性原理、系统学和工程学原理(3分)
(2) 沼气 整体性原理 (3)稻田放养鱼和蛙后,浮游动物、底栖动物、水生昆虫、部分杂草等就成了鱼蛙的饵料,从而把这些将要损失的资源充分利用起来。(2分) 另外,鱼和蛙粪便及排泄物又可以作为水稻的肥料,鱼和蛙呼吸排出的CO2是水稻进行光合作用的碳源。(2分) (注:由于①稻田中杂草和水稻构成竞争,杂草占用了营养和日光能;②大量浮游生物及其它水生生物会随稻田排水流失;③一些水生昆虫羽化后会飞走,也直接或间接造成养分和日光能的损失;④一些水稻害虫会使水稻大量减产,水稻中的物质和能量又会随这些害虫流失或羽化而离开水稻生态系统)。
(4)①土壤养分增加 ②水稻害虫量下降 ③田间杂草量下降 ④浮游生物量下降(任答对一项)
20.(10分)甲、乙两图分别表示“稻-鱼-蛙”共生农业生态系统和普通稻田生态系统的物质能量转化情况。请据图回答:
(1)甲系统遵循的生态工程的基本原理有 、 、 。
(2)为更好地达到物质利用的良性循环,缓解农村“三料”的缺乏问题,对甲生态系统进行改进,可增加 工程,在某些贫困地区,这一工程充分考虑了如何把生态与经济结合起来,一定程度解决了农民的生活问题,它所遵循的生态工程基本原理是 。
(3)相对乙系统而言,鱼和蛙在甲生态系统的物质循环和能量流动中所起的积极作用是什么?
(4)试举一例说明“稻-鱼-蛙”共生生态系统的优点。
19.(8分)(1) 分化程度低、分裂能力强 (2)动物细胞培养 无菌、无毒 O2、 CO2
(3)10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型 (4)为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要价值的动物提供的体细胞 (5)25 (6)在世界范围内使胚胎移植不受时空限制;建立胚胎库,保存品种资源和濒危物种等
19.(8分)广西水牛研究所科研人员利用克隆胚胎冷冻技术,使一头杂交母水牛顺利产下一头经冷冻胚胎移植的体细胞克隆雌性水牛犊,取名“盼盼”。它的出生经历了一个严密复杂的科学操作过程(如下图所示):
(1)实验所用的耳纤维细胞取自于1日龄的河流型摩拉水牛,原因是此时获取的细胞 。
(2)①④过程主要采取 技术才能获得细胞群或囊胚,一般来说,动物细胞培养需要 的环境、与体内基本相同的营养成分、适宜的温度和PH及细胞培养所需的主要气体 等。
(3)用于核移植的供体细胞一般都选用10代以内的细胞,这是因为 。
(4)在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前,必须先去掉受体卵母细胞核的原因是 。
(5)当克隆牛“盼盼”性成熟后,其进行减数分裂的初级卵母细胞内可以形成 个四分体。
(6)根据项目专家介绍,水牛克隆胚胎冷冻技术的研究成功,有利于水牛克隆技术的推广应用,举例说明其重要意义: 。
18.(1)感染禽流感病毒的动物或人 聚乙二醇(PEG)或灭活的病毒 (2) 3
既能无限增殖又能产生特异性抗体 杂交瘤细胞 (3)小鼠体内培养和体外培养基培养
(4)禽流感病毒的RNA
18.(7分) 09年4月25号,墨西哥爆发了大规模的猪流感疫情。目前,科学家们已经分离出了甲型H1N1病毒(集猪流感病毒,人流感病毒,禽流感病毒的RNA混合体)。下图是制备用于预防和治疗禽流感单克隆抗体的过程,分析回答:
(1)若A细胞是小鼠骨髓瘤细胞,则B细胞是取自 体内的B淋巴细胞,促进d过程的常用诱导剂是 。
(2)假设仅考虑某两个细胞的融合,则可形成 种类型的C细胞,因此需用 培养基筛选出具有 特点的D细胞用于培养。D细胞的名称是 。
(3)D细胞的培养方式有 。
(4)目前注射禽流感疫苗是预防禽流感的一种措施。我们已经知道,决定禽流感病毒在人体细胞中增殖变化的物质是 。
5、生态工程的原理和实例--五大生态原理及其应用实例分析
4、基因生物的安全性问题、生物武器对人类的威胁、生物技术中的伦理问题。