由于在涉及胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面的一系列突破性发现,两位美国科学家和一位英国科学家分享了2007年的诺贝尔生理学或医学奖。这些发现导致了一种通常被人们称为“基因靶向”的强大技术。
所谓“基因靶向”技术是指利用细胞脱氧核糖核酸(DNA)可与外源性DNA同源序列发生同源重组(指同源性强的外源DNA片段与宿主基因片段互补结合时,结合区的任何部分都有与宿主的相应片段发生交换的可能)的性质将一个结构已知但功能未知的基因去除或用其他序列相近的基因取代(又叫基因敲除),然后从整体观察实验动物,从而推测相应基因的功能。有了这种人为地把实验动物某一种有功能的基因完全缺失的技术,人们就可以瞄准某一特定基因,使其失去活性,进而研究该特定基因的功能。打个比方来说,使用“基因靶向”这具高精度瞄准镜,科学家们就能够精确瞄准任何一个基因,并对它进行深入研究。
⑴ 基因靶向技术需要使用的ES细胞的________高,能够分化出各种细胞,包括生殖细胞系。
⑵ 通过基因敲除,可以确定己知________的特定基因具有什么功能。
⑶ 同源重组实现的重组类似于减数分裂中________期的________现象。
⑷ 为什么基因敲除可以用于特定基因疾病的治疗? ____________________________。
⑸ 基因敲除主要是用同源DNA片段替代靶基因片段,从而达到基因敲除的目的,在此技术中涉及到的变异类型是( )
A.基因重组 B.基因突变 C.人工诱变 D.染色体变异
⑹ 下列可以使用基因敲除技术进行治疗的疾病包括( )
A.21三体综合症 B.白化病 C.血友病 D.艾滋病
⑺ 在利用基因靶向技术研究小鼠某特定基因的功能的实验中,对照组的处理方法是____________________________。
下图表示哺乳动物早期胚胎发育过程,A、B表示两个不同阶段,①~⑥表示不同时期胚胎。据图回答下列问题:
(1)胚胎发育的起点是受精卵,发育过程中的细胞分裂均为 。
(2)④⑤⑥三个时期胚胎的名称分别是
④ ⑤ ⑥ 。
(3)A阶段各时期细胞的共同特点是。
(4)下图表示蛙的受精卵发育至⑤的过程中,DNA总量、每个细胞体积、所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋势(横坐标为发育时间)。其中正确的有.
(5)⑤是胚胎开始的阶段,结构分为 细胞和细胞,前者将来发育成等结构,后者将来发育成胎儿。
(6)⑤后期,透明带破裂,胚胎伸展出来,该过程称为。
现有甲、乙两个烟草品种(2n=48),其基因型分别为aaBB和AAbb,这两对基因位于非同源染色体上,且在光照强度大于800勒克司时,都不能生长,这是由于它们中的一对隐性纯合基因(aa或bb)作用的结果。
取甲乙两品种的花粉分别培养成植株,将它们的叶肉细胞制成原生质体,并将两者相混,使之融合,诱导产生细胞团。然后,放到大于800勒克司光照下培养,结果有的细胞团不能分化,有的能分化发育成植株。请回答下列问题:
(1)甲、乙两烟草品种花粉的基因型分别为和。
(2)将叶肉细胞制成原生质体时,使用破除细胞壁。
(3)在细胞融合技术中,常用的促融剂是。
(4)细胞融合后诱导产生的细胞团叫。
(5)在大于800勒克司光照下培养,有种细胞团不能分化;能分化的细胞团是由的原生质体融合来的(这里只考虑2个原生质体的相互融合)。由该细胞团分化发育成的植株,其染色体数是,基因型是。
(6)与传统育种相比,植物体细胞杂交在培育作物新品种方面的重大突破表现在。
下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图,请据图作答。
(1)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程?,为什么?。
(2)过程②必需的酶是酶,过程③可使用的酶是酶。
(3)与人体细胞中胰岛素基因相比,通过②过程获得的目的基因不含有非编码区和。
(4)若A中共有a个碱基对,其中鸟嘌呤有b个,则③④⑤过程连续进行4次,至少需要提供胸腺嘧啶_________个。
(5)在利用AB获得C的过程中,必须用_________限制酶切割A和B,使它们产生___________,再加入,才可形成C。
(6)为使过程⑧更易进行,可用 ______________处理D。
根据下面的碳循环示意图,请分析并回答下列问题:
(1)碳从无机环境进入生物群落的途径有①,还有。
(2)参与过程④的生物是生态系统的什么成分?。
(3)③过程表示,⑤过程表示。
(4)该区域的各种生物之间以及生物与无机环境之间要不断地进行物质循环 、、。
(5)碳循环的特点是。
下图表示人体内部分激素从分泌到发挥作用的过程,其中a~e代表人体内的不同激素。请据图回答以下问题:
(1)从图可知,既能够传导兴奋又能够分泌激素的结构是。
(2)当机体受寒冷刺激时,图中作为效应器的内分泌腺是,垂体受到下丘脑分泌的a激素刺激,合成并分泌b
激素,进而刺激内分泌腺合成并分泌相应激素,促进代谢,抵御寒冷。这种调节模式为。
(3)在炎热的环境中,人大量出汗导致体内血浆渗透压升高,就会刺激下丘脑的
产生兴奋,并将兴奋传至大脑皮层产生渴觉,同时下丘脑合成的,进而引起对水的重吸收增加,减少尿量,保持体内水平衡。
(4)由图可知,切断下丘脑与垂体的联系后,对人体血糖平衡调节是否会产生影响?,当处于饭后2~3小时时, 胰岛细胞分泌的d增多,机体就会通过促进的合成过程,以维持机体的血糖平衡。