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1、細胞工程、胚胎工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問題
1.馬鈴薯(4n)是種植廣泛的農(nóng)作物,病毒侵染后會導致產(chǎn)量大幅下降,為了提高產(chǎn)量可將馬鈴薯進行脫毒培育。番茄(2n)是重要的經(jīng)濟作物,科學家試圖按下圖方法培育出一種地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯的“超級作物”?；卮鹣铝袉栴}。
(1)為了獲得脫毒馬鈴薯,外植體往往取自植物分生區(qū)附近(如莖尖),其原因是 。利用植物組織培養(yǎng)能獲得試管苗,其原理是 。?
(2)上圖所示過程屬于植物細胞工程中的 技術(shù),這一技術(shù)的優(yōu)點是可以 。?
(3)過程①用到的
2、酶是 ;在②過程中,常用的化學方法一般是用 誘導融合,該過程成功的標志是 。最終獲得的“番茄—馬鈴薯”屬于 倍體植株。?
答案:(1)分生區(qū)的病毒極少,甚至無病毒 植物細胞具有全能性
(2)植物體細胞雜交 克服遠緣雜交不親和的障礙
(3)纖維素酶和果膠酶 聚乙二醇(或PEG) 雜種細胞再生出細胞壁(形成新的細胞壁) 六
解析:(1)植物分生區(qū)的病毒極少,甚至無病毒,因此為了獲得脫毒馬鈴薯,外植體往往取自植物分生區(qū);植物組織培養(yǎng)的原理是植物細胞具有全能性。(2)題圖所示過程屬于植物細胞工程中的植
3、物體細胞雜交技術(shù),這一技術(shù)的優(yōu)點是可以克服遠緣雜交不親和的障礙。(3)過程①表示利用酶解法去除植物細胞的細胞壁,通常使用纖維素酶和果膠酶;②過程表示原生質(zhì)體融合,常用的化學方法一般是用聚乙二醇(或PEG)誘導融合;由于番茄的體細胞中含2個染色體組,馬鈴薯的體細胞中含4個染色體組,二者融合的雜種細胞內(nèi)染色體組為6個,所以最終獲得的“番茄—馬鈴薯”雜種植株屬于異源六倍體。
2.下圖甲、乙是兩種方法制備埃博拉病毒單克隆抗體的流程圖。請回答下列問題。
(1)圖甲中從產(chǎn)生免疫反應的小鼠體內(nèi)得到了抗 的抗體,說明小鼠體內(nèi)已形成了相應的B淋巴細胞。設法將B淋巴細胞和小鼠骨髓瘤細胞融
4、合,常用的誘導因素有聚乙二醇、 、電激等。?
(2)圖甲中經(jīng)選擇性培養(yǎng)的① 細胞,還需進行克隆化培養(yǎng)和 檢測,經(jīng)多次篩選,就可獲得足夠數(shù)量的②細胞。?
(3)圖乙中將煙草細胞培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因煙草植株涉及的最基本技術(shù)是 。
答案:(1)埃博拉病毒 滅活的病毒
(2)雜交瘤 抗體
(3)植物組織培養(yǎng)
解析:(1)給小鼠注射埃博拉病毒可誘導小鼠產(chǎn)生抗埃博拉病毒的抗體;細胞融合的誘導因素有化學因素(如聚乙二醇)、生物因素(如滅活的病毒)、物理因素(如電激)。(2)圖甲中經(jīng)選擇性培養(yǎng)獲得的①雜交瘤細胞,還需進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測,經(jīng)多次篩
5、選,就可獲得足夠數(shù)量的②細胞。(3)將細胞培養(yǎng)成植株的技術(shù)是植物組織培養(yǎng)。
3.荷斯坦奶牛是世界上產(chǎn)奶量最高的奶牛品種之一。某公司引進純種荷斯坦奶牛,并用以下途徑繁育出荷斯坦良種奶牛群體。請回答以下問題。
(1)請把上面空格的內(nèi)容補充完整:① 激素;② 處理;③ 。圖中的沖卵是用特制裝置把供體母牛子宮內(nèi)的 沖洗出來。
(2)該公司為了在短時間內(nèi)得到更多的良種奶牛,常常在進行③過程之前采用 技術(shù)進行操作,這種快速獲得大量個體的繁殖方式屬于 ;質(zhì)量檢查合格的早期胚胎還可放入 中進行保存。?
(3)為
6、了確保得到雌性奶牛,可在移植前取 細胞做DNA分析,從而對胚胎進行性別鑒定。
答案:(1)促性腺 同期發(fā)情 胚胎移植 (早期)胚胎
(2)胚胎分割 無性繁殖 液氮
(3)滋養(yǎng)層
解析:(1)對良種荷斯坦奶牛進行超數(shù)排卵處理時需使用①促性腺激素;對受體母牛要進行②同期發(fā)情處理,以使其生殖器官的生理變化與供體相同;質(zhì)量檢查合格的早期胚胎可以進行③胚胎移植。配種或人工授精后,需用特制裝置把供體母牛子宮內(nèi)的(早期)胚胎沖洗出來,即沖卵。(2)欲得到更多的良種奶牛,常常在進行③胚胎移植之前采用胚胎分割技術(shù)進行操作,胚胎分割可以看作動物無性繁殖或克隆的方法之一;質(zhì)量檢查合格的早期胚胎還可放
7、入液氮中進行保存。(3)對移植前的胚胎進行性別鑒定時,可取滋養(yǎng)層細胞,利用DNA分子雜交技術(shù)進行。
4.據(jù)圖回答下列問題。
(1)過程①中,在培養(yǎng)液中加入 使上皮組織細胞彼此分散,若用傳代培養(yǎng)的細胞應不超過10代,以保證細胞的 不發(fā)生變化。?
(2)科學家用小分子化合物的組合對小鼠成纖維上皮細胞進行處理,促使已經(jīng) 的成纖維上皮細胞“重新編程”產(chǎn)生GiPS細胞,這些GiPS細胞與囊胚中 細胞性質(zhì)相同。?
(3)過程③中,導入的重組質(zhì)粒中調(diào)控目的基因表達的組件是 ,
8、 的作用是鑒別和篩選含有目的基因的受體細胞。?
(4)若利用GiPS細胞誘導分化形成 ,再經(jīng) 技術(shù),可較容易得到高等動物的體細胞克隆個體。?
(5)GiPS細胞經(jīng)過體外誘導分化,可以培育出人造組織器官。圖中培育骨髓造血干細胞移植回該小鼠體內(nèi)與異體骨髓造血干細胞移植相比,最大的優(yōu)點是 。?
答案:(1)胰蛋白酶(膠原蛋白酶) 正常的二倍體核型(遺傳物質(zhì))
(2)(高度)分化 內(nèi)細胞團
(3)啟動子和終止子 標記基因
(4)早期胚胎(桑椹胚、囊胚) 胚胎移植
(5)不出現(xiàn)免疫排斥反應
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