胚胎工程1.精子內(nèi)的頂體由溶酶體特化而來。精卵識(shí)別后,頂體膜與精子細(xì)胞膜融合,釋放溶酶體酶使卵子外層形成孔洞,以利于精卵融合形成受精卵。下列敘述正確的是()A.頂體內(nèi)儲(chǔ)存的溶酶體酶是在精子的溶酶體中合成的B.精子游向卵子所需的能量來自線粒體和細(xì)胞溶膠C.頂體膜和精子細(xì)胞膜融合體現(xiàn)生物膜的選擇透性D.受精卵中的遺傳物質(zhì)一半來自父方另一半來自母方答案B溶酶體酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),其合成場(chǎng)所是核糖體;精子游動(dòng)所需能量來自呼吸作用,呼吸作用在細(xì)胞溶膠和線粒體中進(jìn)行;頂體膜與精子細(xì)胞膜融合體現(xiàn)了生物膜的流動(dòng)性;受精卵中核遺傳物質(zhì)一半來自父方另一半來自母方,受精卵中質(zhì)遺傳物質(zhì)幾乎全部來自卵細(xì)胞。2.如圖為培育轉(zhuǎn)基因山羊生產(chǎn)人-酪蛋白的流程圖。下列敘述正確的是(雙選)()A.過程所用的人-酪蛋白基因可從人cDNA文庫中獲得B.過程可選用囊胚期或原腸胚期的胚胎進(jìn)行移植C.過程可使用胚胎分割技術(shù)擴(kuò)大轉(zhuǎn)基因山羊群體D.過程人-酪蛋白基因在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄、翻譯答案AC胚胎移植一般選桑椹胚或囊胚期胚胎進(jìn)行移植,不能選用原腸胚,B錯(cuò)誤;羊體內(nèi)人-酪蛋白基因的轉(zhuǎn)錄發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi),D錯(cuò)誤。3.克隆豬成功率較低,與早期胚胎細(xì)胞的異常凋亡有關(guān)。Bcl-2基因是細(xì)胞凋亡抑制基因,用PCR技術(shù)可以檢測(cè)該基因轉(zhuǎn)錄水平,進(jìn)而了解該基因與不同胚胎時(shí)期細(xì)胞凋亡的關(guān)系?？寺∝i的培育及該基因轉(zhuǎn)錄水平檢測(cè)流程如圖。請(qǐng)回答:(1)圖中重組細(xì)胞的細(xì)胞核來自細(xì)胞,早期胚胎移入受體子宮后繼續(xù)發(fā)育,經(jīng)桑椹胚、囊胚和胚最終發(fā)育為克隆豬。(2)在PCR過程中可檢測(cè)出cDNA中Bcl-2 cDNA的分子數(shù),進(jìn)而計(jì)算總mRNA中Bcl-2 mRNA的分子數(shù),從而反映出Bcl-2基因的轉(zhuǎn)錄水平。圖中X表示過程。從基因組數(shù)據(jù)庫中查詢Bcl-2 mRNA的核苷酸序列,以便根據(jù)這一序列設(shè)計(jì)合成引物用于PCR擴(kuò)增,PCR過程第一輪循環(huán)的模板是。答案(1)體原腸(2)反轉(zhuǎn)錄Bcl-2 cDNA解析本題綜合考查了核移植、胚胎移植及PCR技術(shù)等相關(guān)知識(shí)。(1)由圖示信息可知,重組細(xì)胞的細(xì)胞核來自良種豬的體細(xì)胞;早期胚胎移入受體子宮后經(jīng)桑椹胚、囊胚和原腸胚,最終發(fā)育成克隆豬。(2)以mRNA為模板生成cDNA的過程為反轉(zhuǎn)錄;利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根據(jù)這一序列合成引物。PCR過程第一輪循環(huán)的模板是cDNA。4.科學(xué)家通過誘導(dǎo)黑鼠體細(xì)胞去分化獲得誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPS),繼而利用iPS細(xì)胞培育出與黑鼠遺傳特性相同的克隆鼠。流程如下:(1)從黑鼠體內(nèi)獲得體細(xì)胞后,對(duì)其進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱為,培養(yǎng)的細(xì)胞在貼壁生長(zhǎng)至鋪滿培養(yǎng)皿底時(shí)停止分裂,這種現(xiàn)象稱為。(2)圖中2-細(xì)胞胚胎可用人工方法從灰鼠輸卵管內(nèi)獲得,該過程稱為;也可從灰鼠體內(nèi)取出卵子,通過后進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)獲得。(3)圖中重組囊胚通過技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育,暫不移入的胚胎可使用方法保存。(4)小鼠胚胎干細(xì)胞(ES)可由囊胚的分離培養(yǎng)獲得。iPS與ES細(xì)胞同樣具有發(fā)育全能性,有望在對(duì)人類iPS細(xì)胞進(jìn)行定向后用于疾病的細(xì)胞治療。答案(1)原代培養(yǎng)接觸抑制(2)沖卵(或沖胚)體外受精(或核移植)(3)胚胎移植冷凍(或低溫)(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)誘導(dǎo)分化解析該題綜合考查動(dòng)物細(xì)胞工程和胚胎工程技術(shù)的原理和方法。(1)對(duì)動(dòng)物細(xì)胞進(jìn)行的初次培養(yǎng)為原代培養(yǎng),動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)具有細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)和接觸抑制現(xiàn)象。(2)胚胎移植所需的胚胎可從供體輸卵管中通過沖卵的方法獲得,也可將卵子經(jīng)體外受精或核移植后獲得的受精卵或重組細(xì)胞,進(jìn)一步培養(yǎng)得到早期胚胎。(3)圖中重組囊胚通過胚胎移植技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育,暫不移入的胚胎可進(jìn)行冷凍保存。(4)胚胎干細(xì)胞常由囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分離培養(yǎng)獲得,由于iPS細(xì)胞具有發(fā)育的全能性,經(jīng)定向誘導(dǎo)可分化形成特定組織細(xì)胞,因而在醫(yī)學(xué)上具有廣闊的應(yīng)用前景。5.某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問題,引進(jìn)了含高產(chǎn)奶基因但對(duì)本地適應(yīng)性差的純種公牛。(1)擬進(jìn)行如下雜交:A(具高產(chǎn)奶基因的純種)B(具適宜本地生長(zhǎng)基因的純種)C選擇B作為母本,原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長(zhǎng),但產(chǎn)奶量并未提高,說明高產(chǎn)奶是性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長(zhǎng)的母牛,根據(jù)現(xiàn)有類型,最佳雜交組合是,后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是(假設(shè)兩對(duì)基因分別位于不同對(duì)常染色體上)。(2)用以上最佳組合,按以下流程可加速獲得優(yōu)良個(gè)體。精子要具有受精能力,需對(duì)其進(jìn)行處理;卵子的成熟在過程中完成。在過程的培養(yǎng)基中含有葡萄糖,其作用是。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛,過程前應(yīng)鑒定胚胎的。子代母牛的優(yōu)良性狀與過程的基因重組有關(guān)。(3)為了提高已有胚胎的利用率,可采用技術(shù)。答案(1)生長(zhǎng)發(fā)育或胚胎發(fā)育隱性AC1/8(2)獲能或增強(qiáng)活力供能性別、高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長(zhǎng)的基因(3)胚胎分割解析(1)由于B是具有適宜本地生長(zhǎng)基因的純合子,故選擇B作為母本,可使胚胎在母體內(nèi)正常生長(zhǎng)發(fā)育。讓B與純合的具有高產(chǎn)奶基因的A雜交得到C,C牛的產(chǎn)奶量并未提高,可推知高產(chǎn)奶是隱性性狀,而C為雜合子。因引進(jìn)的是含高產(chǎn)奶基因的純種公牛,故可選用AC雜交組合,后代中高產(chǎn)奶且適宜本地生長(zhǎng)的母牛的概率為1/41/2=1/8。(2)精子需進(jìn)行獲能處理,才能具有受精能力。卵子的成熟在受精過程中完成。胚胎培養(yǎng)中,葡萄糖的作用是提供能量。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛,在胚胎移植前應(yīng)鑒定胚胎的性別、高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長(zhǎng)的基因。經(jīng)過過程的基因重組產(chǎn)生同時(shí)含有高產(chǎn)奶基因和適應(yīng)本地生長(zhǎng)基因的卵細(xì)胞,是后代出現(xiàn)高產(chǎn)奶且適宜本地生長(zhǎng)母牛的前提。(3)可通過胚胎分割技術(shù)提高已有胚胎的利用率。6.治療性克隆對(duì)解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應(yīng)具有重要意義。流程如下:(1)過程采用的是細(xì)胞工程中的技術(shù),過程采用的是胚胎工程中的技術(shù)。(2)體細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)時(shí),所需氣體主要有O2和CO2,其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液(基)的。(3)如果克隆過程中需進(jìn)行基因改造,在構(gòu)建基因表達(dá)載體(重組載體)時(shí)必須使用和兩種工具酶?；虮磉_(dá)載體上除目的基因外,還需有基因,以便選出成功導(dǎo)入基因表達(dá)載體的細(xì)胞。(4)胚胎干細(xì)胞可以來自于囊胚中的。在一定條件下,胚胎干細(xì)胞可以分化形成不同的組織器官。若將圖中獲得的組織器官移植給個(gè)體(填“A”或“B”),則不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。答案(1)(體細(xì)胞)核移植(早期)胚胎培養(yǎng)(2)pH(或酸堿度)(3)限制性(核酸)內(nèi)切酶(或限制酶)DNA連接酶(注:兩空可顛倒)標(biāo)記(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)B解析(1)圖中過程采用體細(xì)胞核移植技術(shù);過程為重組細(xì)胞經(jīng)胚胎培養(yǎng)發(fā)育至早期胚胎的過程,利用了(早期)胚胎培養(yǎng)技術(shù)。(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),氣體環(huán)境為95%的空氣和5%的CO2,CO2作用是維持培養(yǎng)液的pH。(3)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),需用的工具酶為限制酶和DNA連接酶?；虮磉_(dá)載體上除目的基因外,還需要有標(biāo)記基因、啟動(dòng)子、終止子等。標(biāo)記基因的作用是鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因,從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。(4)囊胚中的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)具有發(fā)育的全能性,可以作為胚胎干細(xì)胞的來源。通過核移植技術(shù)獲得的組織器官若移植給核供體,則不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。