3.3胚胎工程的应用与前景练习

3.3胚胎工程的应用与前景（主观题）1.阅读如下材料：材料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中，得到了体型巨大的“超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。材料乙：T4溶菌酶在温度较高时易失去活性，科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造，使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性。材料丙：兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。回答下列问题：(1)材料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用_法。构建基因表达载体常用的工具酶有_和_。在培育转基因植物时，常用农杆菌转化，农杆菌的作用是_(2)材料乙属于_工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对_进行改造，或制造一种_的技术。在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的_序列发生了改变。(3)材料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到_种的、生理状况相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中，兔甲称为_，兔乙称为_。2.人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植，但小型猪器官表面抗原仍可引起免疫排斥反应。如图为科学家将小型猪器官表面抗原基因(Anti)“反向处理”(Anti基因的模板链和reAnti基因的模板链碱基序列互补)，并人工合成reAnti基因，转入猪成纤维细胞，培育转基因克隆猪的过程示意图。请回答下列问题：(1)若使reAnti基因和Anti基因在转基因克隆猪的同一细胞内转录，应在人工合成的reAnti基因的首段连接_。(2)图中转基因克隆猪不含有猪抗原的实质是reAnti基因抑制了Anti基因的_(填“转录”或“翻译”)。(3)图中、过程涉及到的现代生物技术中，核心步骤是_。(4)从猪中取出胎儿成纤维细胞，用_处理，然后进行分散培养。培养时，将培养瓶置于含95%空气加_的混合气体培养箱中进行培养。(5)过程的细胞分裂方式为_。(6)图中、过程涉及到的现代生物技术依次为_、_和_。3.二倍体哺乳动物体细胞不易进行基因操作和筛选，而生殖细胞已高度分化，不能在体外扩增培养。我国科学家建立了小鼠哺乳动物单倍体胚胎干细胞系，为基因操作找到了新的动物模型。过程如图所示，请据图回答：(1)图中过程通常采用的技术是_，启动子的作用是_。设计EcoR 和BamH 双酶切的目的是_。(2)单倍体胚胎干细胞取自囊胚的_，和生殖细胞相比，单倍体胚胎干细胞在体外培养的条件下，可以_。(3)在过程中，科学家采用两种策略来获得小鼠的单倍体胚胎，是将受精后获得的合子胚胎的雌原核去除，另种方法可能是_。(4)过程采用的技术手段是_，由此可见，单倍体胚胎干细胞能够代替精子，使卵细胞成功“受精”。(5)过程用到的技术是_。4.(1)在哺乳动物的核转移实验中，一般通过_(物理方法)将受体细胞激活，使其进行细胞分裂和发育，当胚胎发育到_阶段时，将胚胎移入受体(代孕)动物体内。(2)一般情况下，体外扩增目的基因常用的方法是_。在动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的_。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用_处理。(3)获取干扰素的传统方法是从人的白细胞中提取，但产量很低。科学家利用_酶将干扰素基因与牛乳腺蛋白基因的启动子(即RNA聚合酶_的部位)等调控组件连接在一起，采用_的方法将重组DNA导入牛的_细胞中，经胚胎早期培养一段时间后移植入母体内发育成熟，即可获得能产生干扰素的转基因牛，大大提高了干扰素的产量。5.近年来，生物工程运用分子生物学的最新成就，发展出一系列的技术，可以为人类健康、生产、生活等服务。 (1)科学家为了建立生产“干扰素”的乳房生物反应器，利用基因工程技术，将_，目的基因，复制原点和标记基因等元件构建的基因表达载体，通过_方法，导入羊的受精卵中，最终发育成能生产干扰素的转基因羊。(2)在单克隆抗体制备过程中，诱导B细胞与骨髓细胞融合获得杂交瘤细胞，可以使用的化学试剂是_，此过程需要两次筛选，笫二次筛选出_。单克隆抗体的优点有_。(3)在胚胎工程中，通过对供体母羊注射_激素，促进其_，从而获得大量羊的卵母细胞；获取的卵母细胞需要培养至_时期，才能与获能的精子结合。6.应用生物工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题：(1)在培育转人生长激素基因牛过程中，过程需要的工具酶是_，过程常用的方法是_。(2)转人生长激素基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有_。过程培养到桑椹胚或囊胚阶段，可以采用_和_技术，培育出多头相同的转基因犊牛。(3)prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，最可能是_细胞，代表的细胞具有_的特点。(4)在抗虫棉培育过程中，过程中的受体细胞如果采用_，与采用叶肉细胞相比较，其优点是全能性高，过程采用的技术是_。7.如图是牛胚胎移植示意图，请回答相关问题。(1)牛胚胎移植过程中，分娩产生的犊牛的遗传物质来自_。移植前可选择发育良好、形态正常的_进行_，实现同卵多胎。(2)胚胎移植前可用SRYPCR法进行性别鉴定，在用PCR扩增SRY基因时，需要的条件主要有扩增缓冲液，模板DNA,4种脱氧核苷酸，特定引物和_。(3)从供体母牛子宫内收集胚胎的方法叫_，其生理学基础是_。(4)一头良种犊牛成年后肾功能异常，治疗方式选择器官移植，为避免发生免疫排斥，可通过_技术获其胚胎干细胞，再诱导分化成相应组织、器官，然后进行移植。胚胎干细胞可来源于囊胚的_，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞，即具有_。8.下图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所做的一系列研究，请据图分析回答下面的问题。(1)过程将胚胎干细胞置于用射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上，并加入动物血清、抗生素等物质，维持细胞不分化的状态。在此过程中，饲养层提供干细胞增殖所需的_，加入抗生素是为了_，这对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。(2)过程中目的基因导入胚胎干细胞最常用的方法是_，将获得的目的基因转入胚胎干细胞前需构建基因表达载体，其目的是_。(3)过程得到的小鼠畸胎瘤里面全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时，必须用X射线照射去除胸腺的小鼠，获得免疫缺陷小鼠，其目的是_，该过程研究的意义在于解决_问题。答案：1.(1)显微注射法限制酶、DNA连接酶农杆菌可感染植物，将目的基因转移到受体细胞中(2)蛋白质现有蛋白质新蛋白质氨基酸(3)同供体受体2.(1)(Anti基因的)启动子(2)翻译(3)基因表达载体的构建(4)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)5% CO2(5)有丝分裂(6)动物体细胞核移植技术早期胚胎培养技术(或动物细胞培养技术)胚胎移植技术3.(1)显微注射驱动基因转录出mRNA保证目的基因和载体定向连接(或防止目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接)(2)内细胞团增殖不分化(3)向去核的卵母细胞中注射成熟精子的头部(4)细胞融合(5)胚胎移植4.(1)电脉冲(或电刺激)桑椹胚或囊胚(2)PCR技术(多聚酶链式反应)接触抑制胰蛋白酶(3)DNA连接识别与结合显微注射受精卵5.(1)启动子、终止子显微注射法(2)聚乙二醇(或PEG)能产生特异性抗体的杂交瘤细胞特异性强、灵敏度高、可以大量制备(3)促性腺超数排卵减数第二次分裂中6.(1)限制酶、DNA连接酶显微注射法(2)(乳腺蛋白基因的)启动子胚胎分割胚胎移植(3)浆(或效应B)既能无限增殖又能产生特定抗体(4)愈伤组织细胞植物组织培养7.(1)供体公牛和母牛桑椹胚或囊胚胚胎分割(2)TaqDNA聚合酶(或热稳定性DNA聚合酶)(3