卡罗林斯卡医学院2012年10月8日宣布,将2012年诺贝尔生理学或医学奖授予约翰·格登和山中伸弥,以表彰他们在“体细胞重编程技术”领域做出的革命性贡献。请回答下列问题:
(1)约翰·格登于1962年通过实验把蝌蚪已分化体细胞的细胞核移植进入卵母细胞质中,并成功培育出“克隆青蛙”。由于动物细胞的全能性会随着动物细胞 程度的提高而逐渐受到限制,分化潜能逐渐变弱,直到今天也还不能用类似 (植物细胞工程的技术手段)的方法获得完整的动物个体。因此,约翰·格登培育“克隆青蛙”,实际是通过 (动物细胞工程的技术手段)来实现的。
(2)山中伸弥于2006年把4个关键基因通过逆转录病毒转入小鼠的成纤维细胞,使其变成多功能干细胞。在该技术中,逆转录病毒是这4个关键基因进入成纤维细胞的 (基因工程工具),它能够携带外源基因进入受体细胞,并整合到其染色体 上。
(3)所谓“体细胞重编程技术”即将成年体细胞重新诱导回早期干细胞状态,即获得iPS细胞。iPS细胞与胚胎干细胞一样,具有发育的 ,即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
(4)目前获得iPS细胞的方法除上述两种之外,常见的还有以下两种:一是诱导成年体细胞与胚胎干细胞 产生四倍体细胞;二是应用 技术(动物细胞工程的技术手段)将生殖细胞置于特定条件下进行培养。
某城市在建设过程中,更加注重生态文明建设。如利用人工建立的湿地公园对生活污水进行净化处理,形成藻菌共生的污水净化系统,还可以利用藻类蛋白养鱼、养鸭等而获得良好的经济效益。下面是利用人工湿地净化生活污水的原理简图。请据图回答问题
(1)输入人工湿地的能量为。
(2)人工湿地中的芦苇属于挺水植物,绿藻属于浮游植物,黑藻属于沉水植物,这一现象体现了群落具有结构
(3)该人工湿地中的芦苇、藻类等植物生长迅速,其主要原因是
。
(4)细菌、真菌等微生物的分解作用是净化污水的重要途经,为了提高分解的效率,可采取的有效措施是。
(5)用恰当的箭头和文字完成该人工湿地碳循环图解。
克隆羊的成功轰动世界,它不仅奠定了疾病克隆性治疗的基础又解决了器官移植中供体不足的问题
,同时也给人类带来了一些尚未遇到的问题。下图为人类对克隆羊技术的拓展图和应用。请据图回答问题
(1)图中所涉及的现代生物技术有、和
等
(2)图中婴儿长大后,外貌、性格和其它特征与原型男人相同,这说明具有全能性
(3)使用培养基进行胚胎干细胞培养时,通常要加入等天然成分,除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中,还需要保证细胞生活所需的;早期胚胎发育在阶段以前的细胞是全能细胞
(4)图中从“内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中,必须用处理内细胞团,使之分散成单个细胞。干细胞形成组织、器官必须要进行细胞的和。
已知番茄的红果(Y)对黄果(y)为显性,二室(M)对多室(m)为显性,控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。育种工作者利用不同的方法进行了如下四组实验。请据图回
答问题
(1)图Ⅰ过程由番茄韧皮细胞形成幼苗A的过程要经过脱分化形成
,再分化形成幼苗,该过程依据的原理是。
(2)植物组织培养除了需要提供一定的营养、激素、温度和光照外,还必须在的条件下培养
(3)用红果多室(Yymm)番茄植株的花粉进行Ⅱ、Ⅲ有关实验,则Ⅱ过程中,从花粉形成幼苗B所进行的细胞分裂方式是。植物体C的基因型有。
(4)图Ⅲ、Ⅳ过程中需要去除细胞壁,此时要用到的酶是。
(5)在图中Ⅳ过程中,通常植物D能表现两个亲本的遗传性状,根本原因是。
下表中列出几种限制酶识别序列及其切割位点,图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点,请回答下列问题
限制酶 |
BamHⅠ |
Hind Ⅲ |
EcoRⅠ |
SmaⅠ |
识别序列及![]() |
G↓GATC C C CTAG↑G |
A↓AGCT T T TCGA↑A |
G↓AATT C C TTAA↑G |
CCC↓GGG GGG↑CCC |
(1)一个图Ⅰ所示的质粒分子经SmaⅠ切割后,含有个游离的磷酸基因
(2)若对图中质粒进行改造,插入的SmaⅠ酶切位点越多,质粒的热稳定性越
(3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒,不能使用Sma Ⅰ切割,原因是.
(4)与只使用EcoRⅠ相比较,使用BmaHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止。
(5)为了获取重组质粒,将切割后的质粒与目的基因片段混合,并加入酶
(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了。
(7)为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因,将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变
体,然后在的培养基中培养,以完成目的基因表达的初步检测
下图是某家族系谱图,甲种遗传病(基因为A、a)乙种遗传病(基因为D、d),回答下列有关遗传的问题。
(1)甲病属于遗传病。
(2)从理论上讲,Ⅱ-2和Ⅱ-3的女儿都患乙病,儿子患乙病的几率是1/2。由此可见,
乙病属于遗传病。
(3)Ⅱ-2基因型为,Ⅱ-3基因型为。
Ⅱ-2在形成配子时,在相关的基因传递中,遵循的遗传规律是。
(4)若Ⅱ-2和Ⅱ-3再生一个孩子,这个孩子同时患两种病的几率是。
(5)该家系所在地区的人群中,每50个正常人中有1个甲病基因携带者,Ⅱ-4与该地区一个表现正常的女孩子结婚,则他们生育一个患甲病男孩的几率是。