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科学家培养了出“器官种子”
2001年7月,中山大学附属第二医院黄绍良教授领导的实验小组,利用试管婴儿父母捐赠的受精卵,开始了的胚胎干细胞系。
黄绍良教授和助手何志旭博士把受精卵放在培养液中,7天后,受精卵发育成囊胚,共得到囊胚透明带,用一个很细的器械插进囊胚,共得到5个内细胞团,分散接种在小鼠胚胎做成的纤维细胞饲养层上,饲养层的表面看起来像麻袋一样凹凸不平。在饲养层上养5天后,有3个内细胞团存活,它们开始克隆性生长,克隆细胞团像蘑菇一样,呈椭圆形。何博士不断地取出克隆细胞,再放在新的饲养层上,一代一代地接着往下培养。他们将3个细胞系分别命名为CHE1、CHE2、CHE3。截至目前,CHE3已传了近40代,CHE1传了近36代,CHE2传了32代,细胞克隆性增长很活跃,并连续传代7个月。
怎么确定这三组克隆系就是具有分化成任何类型组织的能力的胚胎干细胞呢?研究者对这些胚胎克隆细胞进行了功能鉴定。用注射器分别将三组克隆细胞注射进有免疫缺陷的小老鼠的皮下,10天后,老鼠注射部位的皮肤开始隆起,长出黄豆大小的包块,包块软软的,越长越大。又过了32天,切开包块发现,里面是一个畸胎瘤,约有一般的土豆大。里面全是人的软骨、神经管、横纹肌和骨骼等,它们毫无规则地生长在一起。
(1)题中提到的“试管婴儿”属于 生殖。
(2)3个细胞系CHE1、CHE2、CHE3的遗传特性 (相同或不同),理由是
(3)题中提到在对胚胎克隆细胞进行功能鉴定时利用有免疫缺陷的小老鼠作为实验对象,你认为如何才能获得这种老鼠? 采用免疫缺陷老鼠而不用正常老鼠做该实验目的是 。
(4)题目中的“器官种子”是指 。
(5)利用人胚胎干细胞构建人的皮肤等组织、器官的技术属于 工程。
(6)胚胎干细胞诱导产生的胰岛组织细胞与原胚胎干细胞相比,细胞核中DNA和细胞中的RNA种类( )
A.二者均相同 | B.DNA相同,RNA不同 |
C.DNA不同,RNA相同 | D.二者均不同 |
(7)科学家在早期胚胎中发现了干细胞,它能在体外形成不同的组织或器官。这些干细胞能在一定条件下通过 和 形成不同的组织或器官。除了胚胎外,在脐血、骨髓、脑组织等也发现了干细胞,通过进一步的研究,有希望用于患者的组织修复或器官移植。但在进行器官移植时,如果患者细胞表面的蛋白质类物质与移植器官的不相同,则会引起排斥反应。所以最好选用 (患者本人、父母、子女、配偶)的干细胞培育的器官。
猩猩、黑猩猩和大猩猩的体细胞内的染色体均是24对,生物学家让它们分别进行杂交,得到杂种。然后在电镜下观察杂种一代在减数分裂时染色体的配对部位,结果如下:
杂交方式 |
染色体的配对部位 |
猩猩×黑猩猩 |
24对染色体中,不配对位点最多 |
猩猩×大猩猩 |
24对染色体中,不配对位点较多 |
黑猩猩×大猩猩 |
24对染色体中,不配对位点最少 |
据此分析,这三种生物之间亲缘关系最近的是_____________________,亲缘关系最远的是_____________________。
下面是关于果蝇对DDT抗药性的进化实验:
实验一:将一个果蝇群体(第一代)饲养到一定规模后,用涂有a浓度的DDT的玻璃片处理,将成活下来的果蝇后代(第二代)继续饲养到一定规模后,用2a浓度的DDT的玻璃片处理,将成活下来的果蝇后代(第三代)继续饲养到一定规模后,用3a浓度的DDT……处理,用同样的方法逐代将DDT浓度增加1a处理果蝇。到第15代时,DDT浓度增加至15a,仍有能抗15aDDT浓度的果蝇存活,因此,实验者认为,果蝇的变异是“定向”的,即在环境条件(DDT)“诱导”下产生的,并且认为,该实验证实了拉马克“用进废退”学说的正确性。
另有学者发现了“实验一”设计的缺陷,怀疑实验一得出的结论的科学性,因而设计了实验二。
实验二:将若干雌雄果蝇分别饲养成若干个家系,此为第一代,然后将每个家系分成两半,用a浓度的DDT分别处理每个家系中的一半。然后在有果蝇存活的家系中的另一半中,再培养若干个家系(第二代),将每个家系分为两半,用2a浓度的DDT处理每个家系中的一半。在有果蝇存活的家系的另一半中,再培养若干个家系(第三代),用3a浓度的DDT处理每个家系中的另一半……用同样的方法逐代将DDT浓度增加1a处理果蝇。到第15代时,DDT浓度增加至15a,也产生了能抗15a浓度DDT的果蝇群体。然而这些具有抗性的果蝇的父母及其祖先并没有接触过DDT。
通过实验二的分析,你认为:
(1)DDT对果蝇变异所起的作用不是“诱导”而是_____________________,果蝇群体的进化是定向的,而果蝇个体的变异是_____________________的,果蝇抗药性的产生在环境变化(DDT)之________。(前、中、后)
(2)通过对实验一和实验二的比较分析,你认为实验一得出不正确结论的原因是什么?
某种群的3种基因型AA、Aa、aa初始个体数分别为400、500、100,现假定群体始终处于遗传平衡状态,请问F3群体中的3种基因型及基因A和a的频率分别为多少?
小麦小穗(D)对大穗(d)为显性,抗锈病(T)对不抗锈病(t)为显性,两对基因独立遗传。现有3株小麦A、B、C分别为:A:小穗抗锈病(DdTt);B:大穗抗锈病(ddTT);C:大穗抗锈病(ddTt)。
(1)在不借助其他品种小麦的情况下,鉴定B、C两样小麦是否为纯种的最简便方法是________________________________________________________。
(2)若从小穗抗锈病小麦(A株)迅速获得稳定遗传的大穗抗锈病小麦,则育种方法最好采用____________________________。
(3)若要改变小麦原有基因的遗传信息,则应该选择的育种方法是________。
(4)A株小穗抗锈病小麦自交后代中获得30株大穗抗病个体,若将这30株大穗抗病个体作亲本自交。在其中F1中选择大穗抗病的再进行自交,F2能稳定遗传的大穗抗病小麦占F2中所有大穗抗病的比为________。
(5)将选出的大穗抗病小麦种子晒干后放在容器内,采用什么措施可延长储存期?(不少于两种措施)____________________________________________。
良种对于提高农作物产量、品质和抗病性等具有重要作用。目前培养良种有多种途径。其一是具有不同优点的亲本杂交,从其后代中选择理想的变异类型,变异来源于________,选育过程中性状的遗传遵循________、________。其二是通过射线处理,改变已有品种的个别重要性状,变异来源于________,实质上是细胞中DNA分子上的碱基发生改变。其三是改变染色体数目,例如用秋水仙素处理植物的分生组织,经过培育和选择能得到________植株。