人的血清白蛋白(HSA)在临床上需求量很大,通常从人血中提取。但由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重。如果应用基因工程和克隆技术,将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,那么利用牛的乳汁生产血清白蛋白就成为可能。其大致过程如下:
Ⅰ.采集良种供体奶牛的卵母细胞和精液,通过体外受精,形成奶牛受精卵;
Ⅱ.将人血清白蛋白基因导入奶牛受精卵,形成重组细胞;
Ⅲ.电脉冲刺激重组细胞促使其形成早期胚胎;
Ⅳ.将胚胎移植到受体母牛的子宫中,最终发育成转基因小牛。
请回答下列问题:
(1)步骤I中,在体外受精前,需要对奶牛的精子进行 处理。受精时,往往一个卵母细胞只能和一个精子结合,受精过程中防止多精入卵的的生理反应包括透明带反应和
作用。
(2)步骤II中,将人的血清白蛋白基因导入奶牛受精卵最为有效的方法是 。导入基因前,需要将血清白蛋白基因与奶牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,这一步骤属于基因工程“四步曲”中的 。
(3)实验步骤III中,进行动物早期胚胎的体外培养时,培养液中除了含有各种有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外,还要添加激素和 。
(4)实验步骤IV中,应选择性别为 的奶牛胚胎进行移植。
(5)若需迅速得到大量转基因奶牛,现有两种处理方法:
方法A:在步骤IV中将早期胚胎分离成若干个胚胎细胞,让其分别发育成一头小牛。进行上述操作时,应选择发育至桑椹胚或囊胚阶段的胚胎进行操作,分割时必须注意要将早期胚胎中的 均等分割。
方法B:在步骤IV中将早期胚胎细胞的细胞核移植到普通黄牛的 细胞中,使其重组并发育成新胚胎。为获得大量可供移植的胚胎细胞核,可将早期胚胎细胞分离出来,在添加了抑制因子的培养液中,将其培养成能够增殖而不发生分化的胚胎干细胞,再从该细胞提取所需的细胞核。
回答有关免疫问题。
(1)抗体的化学成分为___________。当__________细胞表面的抗原识别受体与抗原结合时,该细胞被活化、分化出的__________细胞,制造大量的抗体分泌到血液中。
(2)下图表示将抗原注射兔体内后抗体产生量的变化。当注入抗原X,抗体产生量的变化是曲线A。若第8天,同时注射抗原Y和X,图中表示对抗原Y的抗体产生量是曲线________;表示对抗原X的抗体产生量是曲线_________,其特点是________________________________,若第8天不注射抗原X,则以后对抗原X的抗体产生量变化的是曲线_________。
抗凝血酶Ⅲ蛋白是一种血浆糖蛋白,临床上主要用于血液性疾病的治疗。下图为培育转基因奶牛获得抗凝血酶Ⅲ蛋白的流程。回答问题:
(1)过程①是,该过程常用的方法是。扩增抗凝血酶Ⅲ蛋白基因经常采用技术。
(2)过程②包括技术和胚胎移植技术;可用技术获得多只与该转基因奶牛遗传物质相同的牛犊。
(3)若要检测牛奶中是否含有抗凝血酶Ⅲ蛋白,可采用技术。
(4)如果检测发现抗凝血酶Ⅲ蛋白基因被导入了受精卵,但却没有检测到抗凝血酶Ⅲ蛋白的存在,那应该考虑分别位于目的基因首端和尾端的没有设计好,应从这方面考虑改善。
如图表示被子植物花粉的发育过程,据图完成下列各题。
(1)利用月季的花药离体培养产生单倍体时,选材非常重要。一般来说,在期花药培养的成功率最高。为了选择该时期的花药,通常选择的花蕾。确定花粉发育时期最常用的方法有法;但是对于花粉细胞核不易着色的植物,需采用法,该法能将花粉细胞核染成色。
(2)图中所示的植物的基因型为AaBb(两对基因遵循自由组合定律遗传),则①的基因型为,②的基因型可能为。
(3)⑦、⑧所指的结构依次是、;两者的基因型是否相同?。
某油料植物细胞中有一种中间代谢产物简称为PEP,其运输到种子后有下图所示的两条转化途径。科研人员根据PEP的转化途径培育出了高油植物(即产油率由原来的35%提高到了58%),请回答下列问题:
(1)基因A与物质C在化学组成上的区别是前者含有。
(2)分析上图可知,该油料植物含油量提高的原因是的形成抑制了酶b合成过程中的阶段。
(3)该油料植物的花色有黄、白之分(用A、a表示),种子中芥酸含量有高、低之分(用B、b表示)。黄花低芥酸和白花高芥酸植物杂交,F1全部为白花高芥酸,F1自交得到的F2有白花高芥酸和黄花低芥酸两种,比例约为3:1。
①两对性状中显性性状。
②请在下侧圆圈中画出F1的染色体组成并标出基因的位置。
③若要研究控制花色与芥酸含量的基因在遗传时是否遵循基因自由组合定律, 可让F1的白花高芥酸植株与植株杂交,如果子代,则说明与芥酸含量的基因在遗传时遵循基因自由组合;如果子代,则说明与芥酸含量的基因在遗传时不遵循基因自由组合。
科学家利用逆转录病毒,将c-Myc(原癌基因)、Klf4(抑癌基因)和Oct-3/4、Sox2四个关键基因转入高度分化的体细胞内,让其重新变成一个多功能iPS细胞(诱导多能干细胞),如图所示,为自体细胞移植带来了曙光,请分析回答:
(1)Oct-3/4基因在高度分化的细胞中处于状态(答活跃或沉默)。依据上图所示的原理,体细胞癌变是____等基因异常表达的结果;细胞凋亡是在图中等基因控制下的细胞___过程。(基因填英文缩写)
(2)研究人员利用小鼠体细胞诱导形成的iPS细胞,进一步诱导又获得了心肌细胞、血管平滑肌细胞等多种组织细胞,iPS细胞的这种变化过程称作,该过程的实质是。