題目列表(包括答案和解析)
下圖表示利用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)所作的一系列研究,請據(jù)圖分析回答。
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(1) 上圖中的胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)可以 從______和______中分離獲取。
(2) 過程I將胚胎干細(xì)胞置于y射線滅活的鼠胎兒成纖維細(xì)胞的飼養(yǎng)層上,并加入動物 血清、抗生素等物質(zhì),維持細(xì)胞不分化的狀態(tài)。在此過程中,飼養(yǎng)層提供干細(xì)胞增殖所需的______,加入抗生素是為了______。該過程對于研究細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機(jī)理具有重要意義。
(3) 過程II將帶有遺傳標(biāo)記的ES細(xì)胞注入早期胚胎的襄胚腔,通過組織化學(xué)染色,用 于研究動物體器官形成的時間、發(fā)育過程以及影響因素,這項(xiàng)研究利用了胚胎干細(xì)胞具有 ______的特點(diǎn)。在哺乳動物早期發(fā)育過程中,囊胚的后一個階段是____________。
(4) 過程III是培育轉(zhuǎn)基因小鼠,將獲得的目的基因?qū)伺咛ジ杉?xì)胞之前需構(gòu)建基因表達(dá) 載體,目的是______。將構(gòu)建好的表達(dá)載體導(dǎo)入胚胎干細(xì)胞最常用的方法是______。
(5) 過程IV得到的小鼠畸胎瘤中里面全是軟骨、神經(jīng)管、橫紋肌和骨骼等人類組織和器官。實(shí)驗(yàn)時,必須去除小鼠的胸腺,使其存在免疫缺陷,其目的是______,該過 程 研 究 的 意義在于解決____________問題。
(6) 該研究中,包含的生物技術(shù)有______(至少寫出兩種)。
回答下列I、II小題
I.(14分)“基因敲除”技術(shù)(通常叫基因打靶)的出現(xiàn),可以準(zhǔn)確地“敲除”DNA分子上的特定基因,以研究某一基因在生物個體發(fā)育和病理過程中的作用,從而為研究基因功能開辟了新途徑。該技術(shù)的過程大致如下:
第一步:分離胚胎干細(xì)胞。從小鼠囊胚中分離出胚胎干細(xì)胞,在培養(yǎng)基中擴(kuò)增。這些細(xì)胞中需要改造的基因稱為“靶基因”。
第二步:突變DNA的體外構(gòu)建。獲取與靶基因同源的DNA片斷,利用基因工程技術(shù)在該DNA片段上插入neoR基因(新霉素抗性基因),使該片段上的靶基因失活。
第三步:突變DNA與靶基因互換。將體外構(gòu)建的突變DNA轉(zhuǎn)移入胚胎干細(xì)胞,再通過同源互換,用失活靶基因取代兩個正常靶基因中的一個,完成對胚胎干細(xì)胞的基因改造。
第四步:將第三步處理后的胚胎干細(xì)胞,轉(zhuǎn)移到添加新霉素的培養(yǎng)基中篩選培養(yǎng)。
其基本原理如下圖所示:
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請根據(jù)上述資料,回答下列問題:
(1)在上述的“基因敲除技術(shù)”中,采用的生物工程技術(shù)有 。
(2)“基因敲隙技術(shù)”以胚胎干細(xì)胞作為對象是因?yàn)榕咛ジ杉?xì)胞具有____性。
(3)在靶基因中插入neoR基因的目的是 。
(4)基因敲除過程中外源基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞,可利用重組基因上的 進(jìn)行檢測。將失活靶基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞的操作完成后,通常需要進(jìn)行篩選,其原因是 。
(5)假設(shè)經(jīng)過上圖表示的過程,研究者成功獲得一枚“敲除”一個靶基因的胚胎干細(xì)胞,并培育成一只雌性克隆小鼠,則其一個卵原細(xì)胞產(chǎn)生的卵細(xì)胞攜帶neoR基因的概率是__ 。若該克隆雌鼠與普通小鼠交配,理論上該克隆雌鼠產(chǎn)下抗新霉素小鼠與不抗新霉素小鼠的比例為____ 。
II.(8分)菜豆種皮顏色由兩對非等位基因A(a)和B(b)調(diào)控。A基因控制黑色素合成(A—顯性基因一出現(xiàn)色素,AA和Aa的效應(yīng)相同),B基因?yàn)樾揎椈,淡化顏色的深度(B—顯性基因—修飾效應(yīng)出現(xiàn),BB使色素顏色完全消失,Bb使色素顏色淡化)。現(xiàn)有親代種子P1(純種、白色)和P2(純種、黑色),雜交實(shí)驗(yàn)如右圖:
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(1)①P1的基因型是____;F1的基因型是__ 。
②F2中種皮為白色的個體基因型有 種,其中純種個體大約占____。
(2)從F2取出一粒黑色種子,在適宜條件下培育成植株。為了鑒定其墓因型,將其與F1雜交,預(yù)計(jì)可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并得出相應(yīng)的結(jié)論:
①若子代表現(xiàn)為__ __,則該黑色種子的基因型為 。
②若子代表現(xiàn)為_ ___,則該黑色種子的基因型為 。
回答下列I、II小題
I.“基因敲除”技術(shù)(通常叫基因打靶)的出現(xiàn),可以準(zhǔn)確地“敲除”DNA分子上的特定基因,以研究某一基因在生物個體發(fā)育和病理過程中的作用,從而為研究基因功能開辟了新途徑。該技術(shù)的過程大致如下:
第一步:分離胚胎干細(xì)胞。從小鼠囊胚中分離出胚胎干細(xì)胞,在培養(yǎng)基中擴(kuò)增。這些細(xì)胞中需要改造的基因稱為“靶基因”。
第二步:突變DNA的體外構(gòu)建。獲取與靶基因同源的DNA片斷,利用基因工程技術(shù)在該DNA片段上插入neoR基因(新霉素抗性基因),使該片段上的靶基因失活。
第三步:突變DNA與靶基因互換。將體外構(gòu)建的突變DNA轉(zhuǎn)移入胚胎干細(xì)胞,再通過同源互換,用失活靶基因取代兩個正常靶基因中的一個,完成對胚胎干細(xì)胞的基因改造。
第四步:將第三步處理后的胚胎干細(xì)胞,轉(zhuǎn)移到添加新霉素的培養(yǎng)基中篩選培養(yǎng)。
其基本原理如下圖所示:
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請根據(jù)上述資料,回答下列問題:
(1)在上述的“基因敲除技術(shù)”中,采用的生物工程技術(shù)有 。
(2)“基因敲隙技術(shù)”以胚胎干細(xì)胞作為對象是因?yàn)榕咛ジ杉?xì)胞具有____性。
(3)在靶基因中插入neoR基因的目的是 。
(4)基因敲除過程中外源基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞,可利用重組基因上的 進(jìn)行檢測。將失活靶基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞的操作完成后,通常需要進(jìn)行篩選,其原因是 。
(5)假設(shè)經(jīng)過上圖表示的過程,研究者成功獲得一枚“敲除”一個靶基因的胚胎干細(xì)胞,并培育成一只雌性克隆小鼠,則其一個卵原細(xì)胞產(chǎn)生的卵細(xì)胞攜帶neoR基因的概率是__ 。若該克隆雌鼠與普通小鼠交配,理論上該克隆雌鼠產(chǎn)下抗新霉素小鼠與不抗新霉素小鼠的比例為____ 。
II.菜豆種皮顏色由兩對非等位基因A(a)和B(b)調(diào)控。A基因控制黑色素合成(A—顯性基因一出現(xiàn)色素,AA和Aa的效應(yīng)相同),B基因?yàn)樾揎椈,淡化顏色的深度(B—顯性基因—修飾效應(yīng)出現(xiàn),BB使色素顏色完全消失,Bb使色素顏色淡化)。現(xiàn)有親代種子P1(純種、白色)和P2(純種、黑色),雜交實(shí)驗(yàn)如右圖:
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(1)①P1的基因型是____;F1的基因型是__ 。
②F2中種皮為白色的個體基因型有 種,其中純種個體大約占____。
(2)從F2取出一粒黑色種子,在適宜條件下培育成植株。為了鑒定其墓因型,將其與F1雜交,預(yù)計(jì)可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并得出相應(yīng)的結(jié)論:
①若子代表現(xiàn)為__ __,則該黑色種子的基因型為 。
②若子代表現(xiàn)為_ ___,則該黑色種子的基因型為 。
回答下列I、II小題
I.(14分)“基因敲除”技術(shù)(通常叫基因打靶)的出現(xiàn),可以準(zhǔn)確地“敲除”DNA分子上的特定基因,以研究某一基因在生物個體發(fā)育和病理過程中的作用,從而為研究基因功能開辟了新途徑。該技術(shù)的過程大致如下:
第一步:分離胚胎干細(xì)胞。從小鼠囊胚中分離出胚胎干細(xì)胞,在培養(yǎng)基中擴(kuò)增。這些細(xì)胞中需要改造的基因稱為“靶基因”。
第二步:突變DNA的體外構(gòu)建。獲取與靶基因同源的DNA片斷,利用基因工程技術(shù)在該DNA片段上插入neoR基因(新霉素抗性基因),使該片段上的靶基因失活。
第三步:突變DNA與靶基因互換。將體外構(gòu)建的突變DNA轉(zhuǎn)移入胚胎干細(xì)胞,再通過同源互換,用失活靶基因取代兩個正常靶基因中的一個,完成對胚胎干細(xì)胞的基因改造。
第四步:將第三步處理后的胚胎干細(xì)胞,轉(zhuǎn)移到添加新霉素的培養(yǎng)基中篩選培養(yǎng)。
其基本原理如下圖所示:![]()
請根據(jù)上述資料,回答下列問題:
(1)在上述的“基因敲除技術(shù)”中,采用的生物工程技術(shù)有 。
(2)“基因敲隙技術(shù)”以胚胎干細(xì)胞作為對象是因?yàn)榕咛ジ杉?xì)胞具有____性。
(3)在靶基因中插入neoR基因的目的是 。
(4)基因敲除過程中外源基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞,可利用重組基因上的 進(jìn)行檢測。將失活靶基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞的操作完成后,通常需要進(jìn)行篩選,其原因是 。
(5)假設(shè)經(jīng)過上圖表示的過程,研究者成功獲得一枚“敲除”一個靶基因的胚胎干細(xì)胞,并培育成一只雌性克隆小鼠,則其一個卵原細(xì)胞產(chǎn)生的卵細(xì)胞攜帶neoR基因的概率是__ 。若該克隆雌鼠與普通小鼠交配,理論上該克隆雌鼠產(chǎn)下抗新霉素小鼠與不抗新霉素小鼠的比例為____ 。
II.(8分)菜豆種皮顏色由兩對非等位基因A(a)和B(b)調(diào)控。A基因控制黑色素合成(A—顯性基因一出現(xiàn)色素,AA和Aa的效應(yīng)相同),B基因?yàn)樾揎椈颍伾纳疃龋˙—顯性基因—修飾效應(yīng)出現(xiàn),BB使色素顏色完全消失,Bb使色素顏色淡化),F(xiàn)有親代種子P1(純種、白色)和P2(純種、黑色),雜交實(shí)驗(yàn)如右圖:![]()
(1)①P1的基因型是____;F1的基因型是__ 。
②F2中種皮為白色的個體基因型有 種,其中純種個體大約占____。
(2)從F2取出一粒黑色種子,在適宜條件下培育成植株。為了鑒定其基因型,將其與F1雜交,預(yù)計(jì)可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并得出相應(yīng)的結(jié)論:
①若子代表現(xiàn)為__ __,則該黑色種子的基因型為 。
②若子代表現(xiàn)為_ ___,則該黑色種子的基因型為 。
I.玉米是雌雄同株異花植物。已知寬葉(A)對窄葉(a)為顯性,苗期時就能識別出來。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐獲知,雜交種(Aa)表現(xiàn)為高產(chǎn),分別比顯性純合品種和隱性品種的產(chǎn)量高12%、20%。某科研小組在培育雜交種時,將純種寬時玉米和純種窄葉玉米進(jìn)行了間行均勻種植,但由于錯過了人工傳粉的時機(jī),結(jié)果導(dǎo)致玉米在自然狀態(tài)下授粉(設(shè)同株異花授粉與品種間異株異花授粉幾率相同)。
請結(jié)合所學(xué)知識分析回答:
(1)按照上述栽種方式,兩個品種玉米授粉方式共計(jì)有 種。收獲的種子(胚)中雜合子占 ;若用上述自然授粉收獲的種子用于次年種植,預(yù)計(jì)產(chǎn)量將比單獨(dú)種植雜交種減少 %。
(2)培育雜交種時,如果人工除去寬葉植株的雄花花序,收獲 (寬葉、窄葉)植株上的種子即為雜交種。
(3)玉米花葉病是由花葉病毒引起的,苗期時出現(xiàn)黃綠相間條紋狀葉。已知抗花葉。╞)為隱性,F(xiàn)有純種寬葉不抗病與純種窄葉抗病兩個玉米品種,用部分純種雜交后得到F1,請利用F1設(shè)計(jì)一個雜交組合,以獲得高產(chǎn)且抗花葉病的植株(用遺傳圖解和必要的文字表達(dá))。
II.下圖表示利用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)所作的一系列研究,請據(jù)圖分析回答:
(1)過程I將胚胎干細(xì)胞置于Y射線滅活的鼠胎兒成纖維細(xì)胞的飼養(yǎng)層上培養(yǎng),能維持細(xì)胞 的狀態(tài),培養(yǎng)時加入抗生素的目的是 。
(2)過程II將帶有遺傳標(biāo)記的ES細(xì)胞注入早期胚胎的囊胚腔,通過組織化學(xué)染色,用于研究動物體器官形成的時間、發(fā)育過程以及影響的因素,這項(xiàng)研究利用了胚胎干細(xì)胞具有 的特點(diǎn)。
(3)過程Ⅲ中褐毛基因可能隨機(jī)地插入到胚胎干細(xì)胞的DNA中,這些細(xì)胞有的能發(fā)育成轉(zhuǎn)基因小鼠,有的卻死亡。褐毛基因插入后導(dǎo)致有些胚胎干細(xì)胞死亡的最可能原因是 。
(4)過程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中里面全是軟骨、神經(jīng)管和橫紋肌等人類組織和器官。該過程研究的意義在于解決臨床上 等問題。
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