【生物—选修1:生物技术实践】Ⅰ.葡萄发酵可产生葡萄酒,如图是甲、乙、丙三位同学将葡萄榨成汁后分别装入相应的发酵瓶中,在温度等适宜的条件下进行发酵,如图所示。发酵过程中,每隔一段时间均需排气一次。
据图分析,甲和丙同学的操作有误,其中甲同学的错误是_________;丙同学的错误是_________________,上述发酵过程结束后,甲、乙、丙同学实际得到的发酵产品依次是____________、___________、___________。
Ⅱ.下图是月季花药离体培养产生花粉植株的两种途径,请据图回答有关问题:
(1)选用的材料合适与否是成功诱导出花粉植株的重要因素,一般来说选用单核期的花粉可提高成功率,原因是______________。上图中花药经脱分化产生胚状体还是愈伤组织主要取决于培养基中____________。
(2)基因型为AaBb(两对基因自由组合)的二倍体月季,用它的花药进行离体培养,在获得由花粉发育成的单倍体植株的同时,也得到一些二倍体植株。可能的原因是_________________。对花药离体培养过程中得到的幼胚,用0.2%—0.4%的秋水仙素进行处理,得到了许多染色体数目增加一倍的植株。其中,两对性状均为显性的基因型是_______________。
(9分)(2014·珠海一模)蛋白质工程被称为第二代基因工程,目前已成为研究蛋白质结构和功能的重要手段。如图为蛋白质工程的流程图(自右向左),请据图回答以下问题:
(1)与基因工程相比较,蛋白质工程产物具备的特点是:。
(2)图中的步骤①和②分别为、分子设计。
(3)如果已知mRNA的碱基序列是-A-U-C-C-A-G-G-U-C-,要合成对应的DNA,需要的原料是四种,所用的酶是;合成DNA的对应碱基对序列是。
(4)由图可知,要改造蛋白质结构,最终是通过改造基因来实现的。请说明原因:。
(5)从以上流程图可以看出,蛋白质工程是以为基础并延伸出来的包含多学科的综合科技工程领域。
下图为三种质粒和一个含目的基因的片段的示意图。图中Ap为氨苄青霉素抗性基因,Tc为四环素抗性基因,lacZ为蓝色显色基因,EcoR Ⅰ(0.7Kb)、PvuⅠ(0.8 Kb)等为限制酶及其切割的位点与复制原点的距离,1Kb=1000个碱基对长度。请据图回答:
(1)质粒A、C不能作为目的基因运载体的理由分别是、。
(2)将图中的目的基因与质粒B进行重组,需要用到酶。如果是两两重组,可能有种长度的重组结果,。
(3)基因工程中检测筛选含有目的基因的重组质粒是一个重要的步骤。现运用酶切质粒,完全酶切后进行电泳观察,若出现长度为1.1kb和kb,或者kb和kb的片段,则可以判断该质粒已与目的基因重组成功(重组质粒上目的基因的插入位点与EcoRⅠ的识别位点之间的碱基对忽略不计)。
(11分)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下:
(1)从黑鼠体内获得体细胞后,对其进行的初次培养称为。培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂,这种现象称为。
(2)图中2细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得,该过程称为;实质是将供体子宫内
的冲洗出来;也可从灰鼠体内取出卵子,通过后进行早期胚胎培养获得。
(3)图中重组囊胚通过技术移入白鼠子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可使用方法保存。 若一次给受体移入多个胚胎,产生多个后代,其基因型都相同吗?
(要求说明理由)
(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育全能性,有望在对人类iPS细胞进行定向后用于疾病的细胞治疗。
(10分)下面是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法,请分析回答下列问题。
(1)方法Ⅰ和方法Ⅱ均用到的生物技术有和。
(2)通常用(激素)处理B牛;处理的目的是使B牛,从B牛体内获得的卵母细胞需要培养到(时期)才能与精子结合。
(3)A牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后,才能与B牛的卵细胞结合,完成受精作用,这个过程叫作。卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙能够观察到。
(4)D牛子宫内胚胎发育过程中,细胞不断分裂,其分裂方式为,生产上常用期的胚胎进行胚胎移植。若希望同时获得多个性状相同的家畜个体,可以使用技术。
(8分)科学家通过对鼠和人控制抗体产生的基因进行拼接,实现了对鼠源杂交瘤抗体的改造,生产出对人体的不良反应减少、效果更好的鼠—人嵌合抗体,用于癌症治疗。下图表示形成鼠—人嵌合抗体的过程。请据图回答下列问题。
(1)鼠源杂交瘤抗体就是从免疫小鼠的脾脏细胞中获取B淋巴细胞,在诱导剂的作用下与融合,形
成细胞,并通过体内培养或体外培养生产单克隆抗体。这种抗体与普通血清抗体相比较,最主要的优点于,可大量制备。
(2)与植物原生质体的融合相比,动物细胞融合在诱导融合方法方面的主要区别是还常用诱导融合。
(3)生产单克隆抗体一般不直接培养浆细胞,主要原因是。
(4)为了能确定目的基因已经导入鼠淋巴细胞中,相应的载体需要有以便于进行检测;改造抗体属于工程的范畴。