一对表现型正常的夫妇,生了一个β地中海贫血症患儿。在他们欲生育第二胎时,发现妻子的双侧输卵管完全堵塞,不能完成体内受精。医生为该夫妇实施了体外受精和产前基因诊断(基因检测位点HBB),最终喜获一健康女婴。回答下列问题:
(1)体外受精主要包括____________ 、___________ 、受精等主要步骤。
(2)形成的受精卵在卵裂过程中胚胎总体积_____________ (填“增大”“缩小”或“不增加或略有缩小”),原因是___________ 。
(3)通常采用β地中海贫血症诊断的金标准——Southern技术进行产前基因诊断,该技术用已知核苷酸片段加以标记作为探针,通过分子杂交来检测待测样品中是否存在互补的核酸序列。临床检验证明该技术是有效的,且具有稳定性强、检测率高、检测准确等优点。
①基因诊断的主要原理是___________ 。
②医生采用Southern技术对胎儿进行了准确的基因检测,让该夫妇最终喜获健康女婴。检测基因的思路是____________ 。
(1)体外受精主要包括
(2)形成的受精卵在卵裂过程中胚胎总体积
(3)通常采用β地中海贫血症诊断的金标准——Southern技术进行产前基因诊断,该技术用已知核苷酸片段加以标记作为探针,通过分子杂交来检测待测样品中是否存在互补的核酸序列。临床检验证明该技术是有效的,且具有稳定性强、检测率高、检测准确等优点。
①基因诊断的主要原理是
②医生采用Southern技术对胎儿进行了准确的基因检测,让该夫妇最终喜获健康女婴。检测基因的思路是
更新时间:2023-04-23 23:45:53
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【推荐1】某种链霉菌可产生paim(多肽类化合物),该物质是一种淀粉酶抑制剂,能使害虫不能消化所摄取的淀粉而死亡研究人员欲从这种链霉菌细胞中提取paim基因,并导入玉米等农作物中,以获取抗虫作物。回答下列问题:
(1)研究人员从这种链霉菌细胞中提取DNA,然后用多种限制酶同时切割DNA获得很多种DNA片段。理论,paim基因会存在于某一个或几个DNA片段中。因此切割DNA时要用多种限制酶分别切割,而不是只用一种限限制酶切割,或者用多种限制酶同时切割的原因是__________________ 。
(2)研究人员将上述DNA片段与质粒结合,与DNA片段结合的质粒需用同一种限制酶切割,其目的是_______________ 。常见的连接DNA片段与相应质粒片段的酶有______________________________ 两类。
(3)将上述过程得到的重组质粒导入大肠杆菌实现转化,常见的操作方法是____________________ 。基因工程中常用微生物作为受体细胞,其优点是________________________________________ 。
(4)检测转基因大肠杆菌中是否产生了paim的检测方法是____________________ 。我们将储存有paim基因的大肠杆菌菌群称为链霉菌的____________________ 文库。
(1)研究人员从这种链霉菌细胞中提取DNA,然后用多种限制酶同时切割DNA获得很多种DNA片段。理论,paim基因会存在于某一个或几个DNA片段中。因此切割DNA时要用多种限制酶分别切割,而不是只用一种限限制酶切割,或者用多种限制酶同时切割的原因是
(2)研究人员将上述DNA片段与质粒结合,与DNA片段结合的质粒需用同一种限制酶切割,其目的是
(3)将上述过程得到的重组质粒导入大肠杆菌实现转化,常见的操作方法是
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【推荐2】2016年,日本科学家发现一种细菌能够消化塑料(PET)这种细菌通过分泌PET降解酶(PETase)来完成塑料分解。下图是从细菌中获取PET降解酶基因的流程示意图,结合所学知识及相关信息回答下列问题:
(1)从细菌中提取DNA构建基因组文库和从基因组文库中分离得到目的基因I,两个过程都要用到的酶是_____________ 。
(2)B过程需要用到__________ 酶,用该方法形成的cDNA_________ (选填“可以”、“不可以”)进行物种间的基因交流。
(3)从两种文库中获取的目的基因都可以利用__________ 技术大量扩增,该技术的前提,是要有一段___________ 序列,以便根据这一序列合成引物。
(4)由于大肠杆菌容易培养,科学家想把该基因导入大肠杆菌细胞中,在导入大肠杆菌细胞前,通常采用__________ 处理大肠杆菌细胞,使细胞处于一种_____________ 的生理状态。为检测目的基因是否成功在大肠杆菌细胞中表达,可采用______________ 技术。
(1)从细菌中提取DNA构建基因组文库和从基因组文库中分离得到目的基因I,两个过程都要用到的酶是
(2)B过程需要用到
(3)从两种文库中获取的目的基因都可以利用
(4)由于大肠杆菌容易培养,科学家想把该基因导入大肠杆菌细胞中,在导入大肠杆菌细胞前,通常采用
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【推荐3】内皮素(ET)是一种多肽,主要通过与靶细胞膜上的ET受体(ETA)结合而发挥生物学效应。科研人员通过构建表达载体,实现ETA基因在大肠杆菌细胞中的高效表达,其过程如下图所示。图中SNAP基因是一种荧光蛋白基因,限制酶ApaI的识别序列为 ,限制酶XhoI的识别序列为。请据图分析回答:
(1)进行过程①时,需要加入缓冲液、引物、dNTP和__________ 酶等;完成过程①②③的目的是__________ ;④过程需要的工具是__________ 。
(2)过程③和⑤中,限制酶XhoI切割DNA,形成的黏性末端是__________ 。
(3)除图中已标出的结构外,基因表达载体还应具有的结构是__________ 。
(4)将SNAP基因与ETA基因结合构成融合基因,其目的是有利于检测__________ 。
(1)进行过程①时,需要加入缓冲液、引物、dNTP和
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【推荐1】下图为通过胚胎工程繁殖良种生部分过程的示意图。回答下列问题(1)为使供体母牛超排卵,需要给其注射的促排卵剂的主要成分是_________ 。
(2)在进行胚胎分割时,应选择发育良好的_________ 时期的胚胎。分散早期胚胎的方法是_________ ,若要对胚胎进行性别或其他遗传性状分析,应该取囊胚的_________ 细胞进行染色体或DNA分析。
(3)通过胚胎工程繁殖动物,可使优良供体的后代是自然繁殖的十几倍甚至几十倍,其原因是①_____________ ;②_________ ,提高了已有胚胎的利用率;③_________ ,大大缩短供体本身的繁殖周期。
(4)理论上,图中所获得的子代良种牛性状是否有明显差异?____ (是/否),原因是_________ 。
(5)有关上述过程,下列表述错误的是( )
A.子代良种牛的优良性状仅由供体母牛决定的
B.受体母牛也需要注射激素,使其处于发情、备孕的适宜状态
C.胚胎被移植到受体母牛之前,需为受体母牛注射免疫抑制剂
D.若利用图中所示技术繁殖人类的后代,不存在技术和伦理问题
(2)在进行胚胎分割时,应选择发育良好的
(3)通过胚胎工程繁殖动物,可使优良供体的后代是自然繁殖的十几倍甚至几十倍,其原因是①
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B.受体母牛也需要注射激素,使其处于发情、备孕的适宜状态
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D.若利用图中所示技术繁殖人类的后代,不存在技术和伦理问题
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【推荐2】单倍体细胞由于处在终末分化状态无法在体外实现增殖。我国科学家利用下图所示流程,首次建立了人类精子来源的孤雄单倍体胚胎干细胞系,实现了单倍体细胞的体外增殖。
(1)上述过程利用到的生物工程技术有___________ (答出2种)。
(2)步骤①采取人工注入精子的方法,而未选择自然受精。从受精卵发育进程和对精子的选择两个角度分别推测人工注入精子的优点和缺点,它们分别是___________ 。步骤②吸出的是___________ (细胞名称)的遗传物质。
(3)C→D相当于普通胚胎早期发育中的___________ 过程,E相当于胚胎发育时期中的___________ 。F中培养的细胞可能来自E中的___________ 。
(4)上述技术的成功说明卵细胞中存在___________ 。
(5)近40年来人类精子浓度整体下降了52.4%,总数下降了59.3%,似乎还有愈演愈烈的趋势。在此背景下,提出上述技术未来可能的应用前景及可能存在的问题:___________ 。
(1)上述过程利用到的生物工程技术有
(2)步骤①采取人工注入精子的方法,而未选择自然受精。从受精卵发育进程和对精子的选择两个角度分别推测人工注入精子的优点和缺点,它们分别是
(3)C→D相当于普通胚胎早期发育中的
(4)上述技术的成功说明卵细胞中存在
(5)近40年来人类精子浓度整体下降了52.4%,总数下降了59.3%,似乎还有愈演愈烈的趋势。在此背景下,提出上述技术未来可能的应用前景及可能存在的问题:
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【推荐3】干细胞的培养成功是动物细胞培养领域重大的成就之一。请回答下列与干细胞培养相关的问题:
(1)图为科研人员利用恒河猴获取单倍体胚胎干细胞的一种方法:
科研人员应注射____________________ 使恒河猴超数排卵,图①细胞具备与精子受精的能力,为___________________ 期的卵母细胞,图④的名称为____________________________ 。单倍体胚胎干细胞能分化形成不同功能的细胞、组织和器官,该技术培育的单倍体动物可成为研究______________________________ (填“显性”或“隐性”) 基因功能的理想细胞模型。
(2)人体的P 基因缺失可诱发多种神经发育障碍疾病,研究者利用人诱导多能干细胞(hiPSC)制备的人脑类器官进行相关实验。
①研究者获得P 基因敲除的人诱导多能干细胞(P-KO),并将野生型人诱导多能干细胞(WT)和P-KO 培养在气体环境为___________________ 的培养箱中。hiPSC 贴壁生长至相互接触时会出现_______________________ 现象,用___________________________ 酶处理进行传代。经过诱导分化形成的神经祖细胞,产生多层不同的神经细胞,最终形成人脑类器官。
②与利用动物模型进行实验相比,hiPSC 诱导形成的人脑类器官作为神经系统研究模型的优势是___________________________________________ 。
(1)图为科研人员利用恒河猴获取单倍体胚胎干细胞的一种方法:
科研人员应注射
(2)人体的P 基因缺失可诱发多种神经发育障碍疾病,研究者利用人诱导多能干细胞(hiPSC)制备的人脑类器官进行相关实验。
①研究者获得P 基因敲除的人诱导多能干细胞(P-KO),并将野生型人诱导多能干细胞(WT)和P-KO 培养在气体环境为
②与利用动物模型进行实验相比,hiPSC 诱导形成的人脑类器官作为神经系统研究模型的优势是
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【推荐1】胚胎工程技术包含的内容很丰富,如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是黄牛。请据图回答下列问题:
(1)应用1中获得的小牛,其遗传物质来源于______ 、______ ,细胞B的名称是____ 。
(2)应用2中牛完成体内受精的场所是______ ,胚胎移植后可以通过_______ 从母体获得正常发育所需要的物质。这种产生试管牛的方法中,采用的胚胎工程技术有______ 、______ (至少答出2种)等。
(3)应用3中获取的胚胎干细胞简称________ 细胞。还可以在骨髓、外周血、脐带血中获取______ 干细胞。通过科学家的体外诱导成纤维细胞,还可以获取_____ 细胞(简称iPS细胞)。
(4)应用4中通过______ 技术获得二分胚①和②,同时,可以通过取样________ 细胞进行分子水平的早期胚胎性别鉴定;也可以在细胞水平上通过对________ 的分析进行性别鉴定。
(1)应用1中获得的小牛,其遗传物质来源于
(2)应用2中牛完成体内受精的场所是
(3)应用3中获取的胚胎干细胞简称
(4)应用4中通过
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【推荐2】慢性病人常出现白蛋白值偏低的状况(比如慢性肝病、慢性肾病、肿瘤等)。缺乏白蛋白,人就容易出现浮肿。人体的白蛋白正常值在每100ml血液中含有3.8~4.8克,如果比正常值低很多时就需要注射入血白蛋白,所以临床上对白蛋白需求量很大。下图是利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图:
(1)通过①采集的卵子,都需要进行体外培养,其目的是_________ :通过②采集的精子需________ 后才能进行受精作用。
(2)要使人的白蛋白基因在奶山羊乳腺细胞中特异性表达,完整的基因表达载体要包括目的基因、乳腺蛋白基因的启动子和终止子、_______________ 等部分。
(3)过程④需将重组质粒用_________ 方法注入受精卵的雄原核内,在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是___________ 。正常生理状况下防止多精入卵的两道屏障分别是___________ 、____________ 。
(4)对移植前的胚胎进行性别鉴定时,宜取囊胚期的__________ 细胞进行鉴定,一般采用SRY-PCR方法,选择出现阴性反应的____________ (雌性/雄性)胚胎进行移植。
(5)为了使胚胎移植能成功,需要对代孕奶山羊C进行_______ 处理,使之与供体的生理状况保持相同。
(1)通过①采集的卵子,都需要进行体外培养,其目的是
(2)要使人的白蛋白基因在奶山羊乳腺细胞中特异性表达,完整的基因表达载体要包括目的基因、乳腺蛋白基因的启动子和终止子、
(3)过程④需将重组质粒用
(4)对移植前的胚胎进行性别鉴定时,宜取囊胚期的
(5)为了使胚胎移植能成功,需要对代孕奶山羊C进行
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解题方法
【推荐3】精子载体法是以精子作为外源基因的载体,通过受精过程使外源基因进入子代的基因组中,如图为利用精子载体法获得转基因牛的过程。请回答下列相关问题:___ 。将外源基因导入精子需要用___ 法。
(2)采集到的卵母细胞和精子要分别在体外进行___ 处理后,再置于适当的培养液中完成受精。在体外培养动物细胞时,必须保证环境是无菌、无毒的,即需要___ 。
(3)胚胎移植前需要对受体母牛进行___ 处理;胚胎移植后,还需要对受体母牛进行___ 检查,确保移植成功。与传统的繁育方式相比,胚胎移植的最大优势是___ 。
(4)图中最终获得的子代牛的性状是由供体精子中的基因、___ 共同控制的。
(1)若要获得大量外源基因,常采用PCR技术快速扩增,在反应体系中需加入引物,引物的作用是
(2)采集到的卵母细胞和精子要分别在体外进行
(3)胚胎移植前需要对受体母牛进行
(4)图中最终获得的子代牛的性状是由供体精子中的基因、
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