細(xì)胞工程、胚胎工程及生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題1.馬鈴薯(4n)是種植廣泛的農(nóng)作物,病毒侵染后會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量大幅下降,為了提高產(chǎn)量可將馬鈴薯進(jìn)行脫毒培育。番茄(2n)是重要的經(jīng)濟(jì)作物,科學(xué)家試圖按下圖方法培育出一種地上長(zhǎng)番茄、地下結(jié)馬鈴薯的“超級(jí)作物”?；卮鹣铝袉?wèn)題。(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(guò)程屬于植物細(xì)胞工程中的技術(shù),這一技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以。 (3)過(guò)程用到的酶是;在過(guò)程中,常用的化學(xué)方法一般是用誘導(dǎo)融合,該過(guò)程成功的標(biāo)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(wú)病毒植物細(xì)胞具有全能性(2)植物體細(xì)胞雜交克服遠(yuǎn)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(xì)胞再生出細(xì)胞壁(形成新的細(xì)胞壁)六解析:(1)植物分生區(qū)的病毒極少,甚至無(wú)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(xì)胞具有全能性。(2)題圖所示過(guò)程屬于植物細(xì)胞工程中的植物體細(xì)胞雜交技術(shù),這一技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是可以克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。(3)過(guò)程表示利用酶解法去除植物細(xì)胞的細(xì)胞壁,通常使用纖維素酶和果膠酶;過(guò)程表示原生質(zhì)體融合,常用的化學(xué)方法一般是用聚乙二醇(或PEG)誘導(dǎo)融合;由于番茄的體細(xì)胞中含2個(gè)染色體組,馬鈴薯的體細(xì)胞中含4個(gè)染色體組,二者融合的雜種細(xì)胞內(nèi)染色體組為6個(gè),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(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)圖甲中從產(chǎn)生免疫反應(yīng)的小鼠體內(nèi)得到了抗的抗體,說(shuō)明小鼠體內(nèi)已形成了相應(yīng)的B淋巴細(xì)胞。設(shè)法將B淋巴細(xì)胞和小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合,常用的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇、電激等。 (2)圖甲中經(jīng)選擇性培養(yǎng)的細(xì)胞,還需進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和檢測(cè),經(jīng)多次篩選,就可獲得足夠數(shù)量的細(xì)胞。 (3)圖乙中將煙草細(xì)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(dǎo)小鼠產(chǎn)生抗埃博拉病毒的抗體;細(xì)胞融合的誘導(dǎo)因素有化學(xué)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)獲得的雜交瘤細(xì)胞,還需進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè),經(jīng)多次篩選,就可獲得足夠數(shù)量的細(xì)胞。(3)將細(xì)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(jìn)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(qǐng)回答以下問(wèn)題。(1)請(qǐng)把上面空格的內(nèi)容補(bǔ)充完整:激素;處理;。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(lái)。(2)該公司為了在短時(shí)間內(nèi)得到更多的良種奶牛,常常在進(jìn)行過(guò)程之前采用技術(shù)進(jìn)行操作,這種快速獲得大量個(gè)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(jìn)行保存。 (3)為了確保得到雌性奶牛,可在移植前取細(xì)胞做DNA分析,從而對(duì)胚胎進(jìn)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(wú)性繁殖液氮(3)滋養(yǎng)層解析:(1)對(duì)良種荷斯坦奶牛進(jìn)行超數(shù)排卵處理時(shí)需使用促性腺激素;對(duì)受體母牛要進(jìn)行同期發(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(jìn)行胚胎移植。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(lái),即沖卵。(2)欲得到更多的良種奶牛,常常在進(jìn)行胚胎移植之前采用胚胎分割技術(shù)進(jìn)行操作,胚胎分割可以看作動(dòng)物無(wú)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入液氮中進(jìn)行保存。(3)對(duì)移植前的胚胎進(jìn)行性別鑒定時(shí),可取滋養(yǎng)層細(xì)胞,利用DNA分子雜交技術(shù)進(jìn)行。4.據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)過(guò)程中,在培養(yǎng)液中加入使上皮組織細(xì)胞彼此分散,若用傳代培養(yǎng)的細(xì)胞應(yīng)不超過(guò)10代,以保證細(xì)胞的不發(fā)生變化。 (2)科學(xué)家用小分子化合物的組合對(duì)小鼠成纖維上皮細(xì)胞進(jìn)行處理,促使已經(jīng)的成纖維上皮細(xì)胞“重新編程”產(chǎn)生GiPS細(xì)胞,這些GiPS細(xì)胞與囊胚中細(xì)胞性質(zhì)相同。 (3)過(guò)程中,導(dǎo)入的重組質(zhì)粒中調(diào)控目的基因表達(dá)的組件是,的作用是鑒別和篩選含有目的基因的受體細(xì)胞。 (4)若利用GiPS細(xì)胞誘導(dǎo)分化形成,再經(jīng)技術(shù),可較容易得到高等動(dòng)物的體細(xì)胞克隆個(gè)體。 (5)GiPS細(xì)胞經(jīng)過(guò)體外誘導(dǎo)分化,可以培育出人造組織器官。圖中培育骨髓造血干細(xì)胞移植回該小鼠體內(nèi)與異體骨髓造血干細(xì)胞移植相比,最大的優(yōu)點(diǎn)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(xì)胞團(tuán)(3)啟動(dòng)子和終止子標(biāo)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(yīng)- 3 -