英國和日本兩位科學(xué)家因發(fā)現(xiàn)成熟細胞可以被重新編程為多功能的“干細胞(萬能細胞)”而獲諾貝爾獎.右圖是“萬能細胞”的誕生過程(圖中來自胚胎干細胞的OCT4、SOX2、NANOG和LIN28等基因決定細胞“全能性”).請據(jù)圖回答下列問題:
(1)兩位科學(xué)家的研究用到了
 
、
 
等現(xiàn)代生物技術(shù)手段.
(2)獲得大量目的基因的方法是
 
技術(shù).圖中病毒的作用是
 
.為方便篩選,在重組病毒中除了插入的目的基因外,還應(yīng)有
 
基因.
(3)將重組病毒導(dǎo)入皮膚細胞后,要通過
 
技術(shù)來檢測目的基因是否已重組到皮膚細胞的
 
 上.
(4)圖中由皮膚細胞到“萬能細胞”的“改造”類似于植物組織培養(yǎng)技術(shù)中的
 
過程,在培養(yǎng)“萬能細胞”的培養(yǎng)液中除水分、無機鹽、葡萄糖、生長因子等物質(zhì)外,
還必須另外添加
 

(5)“萬能細胞”在功能上具有
 
,你認為研究“萬能細胞”有何實踐意義
 
.(至少答出2條)
考點:基因工程的原理及技術(shù),動物細胞與組織培養(yǎng)過程
專題:
分析:分析題圖:圖示為成熟細胞被重新編程為多功能的“干細胞(萬能細胞)”過程.首先以來自胚胎干細胞的OCT4、SOX2、NANOG和LIN28等基因作為目的基因,以病毒為運載體,構(gòu)建基因表達載體;將基因表達載體導(dǎo)入皮膚細胞使其成為萬能細胞;誘導(dǎo)萬能細胞分化形成各種組織細胞.
解答: 解:(1)由圖可知,該研究運用了基因工程(DNA重組技術(shù))和動物細胞培養(yǎng)技術(shù).
(2)PCR技術(shù)可以在短時間內(nèi)大量擴增目的基因.圖中病毒可作為基因工程的運載體.為方便篩選,在重組病毒中要有標(biāo)記基因.
(3)通常用DNA分子雜交技術(shù)來檢測目的基因是否成功導(dǎo)入受體細胞的染色體DNA上.
(4)高度分化的皮膚細胞回歸到具有一定分化能力的“萬能細胞”,相當(dāng)于植物組織培養(yǎng)中脫分化過程.動物細胞培養(yǎng)時,其培養(yǎng)液中除水分、無機鹽、葡萄糖、生長因子等物質(zhì)外,還需加入血清(或血漿)等天然物質(zhì).
(5)“萬能細胞”在功能上具有發(fā)育的全能性,能夠分化為多種細胞,因此可以分化成各種組織,由于臨床治療,如器官再造等.
故答案為:
(1)基因工程(DNA重組技術(shù))   動物細胞培養(yǎng)
(2)PCR擴增    (作為基因工程的)運載體    標(biāo)記基因
(3)DNA分子雜交    染色體DNA       
(4)脫分化    血清(或血漿)
(5)發(fā)育的全能性    分化成各種組織、用于臨床治療
點評:本題以諾貝爾獎為背景,結(jié)合成熟細胞被重新編程為多功能的“干細胞(萬能細胞)”過程圖,考查基因工程的原理及技術(shù)、動物細胞培養(yǎng)等知識,要求考生識記基因工程的原理、工具及操作步驟;識記動物細胞培養(yǎng)的過程及條件,能結(jié)合圖中信息答題.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來源: 題型:

目前基因工程中不能作為運載體的是( 。
A、質(zhì)粒B、噬菌體
C、染色體D、動、植物病毒

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科目:高中生物 來源: 題型:

【選修3現(xiàn)代生物科技專題】
轉(zhuǎn)基因草莓中有能表達乙肝病毒表面抗原的基因,由此可獲得用來預(yù)防乙肝的一種新型疫苗,其培育過程如圖所示(①至④代表過程,A至C代表結(jié)構(gòu)或細胞):

(1)這種新型疫苗,在免疫學(xué)中屬于
 
,圖中可看出該疫苗的化學(xué)本質(zhì)是
 
.圖中①過程用到的酶是DNA連接酶,所形成的B叫做
 

(2)②過程常用
 
處理農(nóng)桿菌,使之成為
 
細胞,利于完成轉(zhuǎn)化過程.
(3)圖中③過程叫做脫分化,④過程叫做
 
,將葉盤培養(yǎng)成草莓幼苗的技術(shù)的原理是
 

(4)②過程采用最多的是農(nóng)桿菌,在分子水平上,可采用
 
的方法來檢測轉(zhuǎn)基因草莓果實提取液中有無相應(yīng)的抗原.
(5)乙肝病毒表面抗原基因進入受體細胞內(nèi),并在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程稱為
 

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科目:高中生物 來源: 題型:

科研人員將綠色熒光蛋白(GTP)基因?qū)虢痿~的受精卵中進行有關(guān)研究,請回答:
(1)上述過程中的GTP基因稱為
 
,該基因可由mRNA
 
形成.
(2)已知GTP基因的DNA兩端分別有EcoR I、Sma I切割位點,切割下來的GTP基因含有
 
 末端和
 
末端.
(3)質(zhì)粒用EcoR I、Sma I切割之后,需用
 
將GTP基因與其連接形成重組質(zhì)粒.
(4)GTP基因重組質(zhì)粒導(dǎo)入受精卵通常用
 
法,受精卵經(jīng)過卵裂、桑椹胚、
 
、原腸胚等階段發(fā)育為胚胎.紫外光下觀察,可以看到轉(zhuǎn)基因魚發(fā)光部位存在差異,其原因是
 

(5)構(gòu)建重組質(zhì)粒時,可用GTP代替抗氨芐青霉素基因作為
 

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科目:高中生物 來源: 題型:

回答下列有關(guān)基因工程的問題.
(1)基因工程操作過程的實現(xiàn)至少需要三種必要的工具:限制性核酸內(nèi)切酶、運載體、
 

(2)下列有關(guān)限制性核酸內(nèi)切酶的描述,正確的是
 
(多選).
A.從反應(yīng)類型來看,限制性核酸內(nèi)切酶催化的是一種水解反應(yīng)
B.限制性核酸內(nèi)切酶能識別DNA、切割DNA任一序列
C.限制性核酸內(nèi)切酶的活性受溫度、pH的影響
D.質(zhì)粒分子經(jīng)限制性核酸內(nèi)切酶切割后,含有2個游離的磷酸基團.
E.限制性核酸內(nèi)切酶識別序列越短,則該序列在DNA中出現(xiàn)的幾率就越小
(3)與“限制性核酸內(nèi)切酶”作用部位完全相同的酶是
 

A.逆轉(zhuǎn)錄酶       B.RNA聚合酶        C.DNA連接酶       D.解旋酶
下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點,圖1、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點.
限制酶 BamHⅠ HindⅢ EcoRⅠ SmaⅠ
識別序列及
切割位點
GGATCC
CCTAGG
AAGCTT
TTCGAA
GAATTC
CTTAAG
CCCGGG
GGGCCC
(4)用限制酶HindⅢ,BamH I和二者的混合物分別降解一個4kb(1kb即1千個堿基對)大小的線性DNA分子,降解產(chǎn)物分別進行凝膠電泳,在電場的作用下,降解產(chǎn)物分開,如圖3所示:P.F.Productions后期制作.
據(jù)此分析,這兩種限制性內(nèi)切酶在該DNA分子上的限制位點數(shù)目是
 

A.HindⅢl個,BamHI 2個        B.HindⅢ2個,BamHI 3個
C.HindⅢ2個,BamHI 1個        D.HindIII和BamHI各有2個
(5)DNA分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與氫鍵數(shù)目的多少有關(guān).若對圖1中質(zhì)粒進行改造,增加其穩(wěn)定性,表中哪種酶的酶切位點會增多?
 

A. BamH I     B. HindⅢC.EcoR I       D.Sma I
(6)用圖1中的質(zhì)粒和圖2中的外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒,不能使用SmaⅠ切割,原因是
 

(7)與只使用EcoRⅠ相比較,使用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶同時處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點在于可以防止
 

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科目:高中生物 來源: 題型:

干擾素能抵抗所有病毒引起的感染,對治療癌癥及白血病也有一定療效.傳統(tǒng)的干擾素生產(chǎn)方法是從人的淋巴細胞中提取,每升人的血液只能提取0.05μg干擾素.科學(xué)家用基因工程方法在酵母菌細胞內(nèi)獲得了干擾素(下圖所示),請據(jù)圖回答有關(guān)問題:

(1)圖中過程a需要的物質(zhì)是
 

(2)過程b需要的物質(zhì)是
 
,若此過程中干擾素基因的黏性末端是,則質(zhì)粒上與之相對應(yīng)的黏性末端是
 

(3)人的抗病毒干擾素基因能嫁接到質(zhì)粒的DNA分子中去,這說明了:
 

(4)圖中X的名稱是
 
,它的組成除了目的基因外,還必須有
 
等.
(5)隨著生物技術(shù)的快速發(fā)展,轉(zhuǎn)基因成果不斷涌現(xiàn),有人為之振奮,有人為之擔(dān)憂.請從正反兩個方面作簡要分析.
正:
 
.反:
 

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科目:高中生物 來源: 題型:

某生物興趣小組有一些能夠穩(wěn)定遺傳的豆莢飽滿、黃子葉、高莖和豆莢皺縮、綠子葉、矮莖的兩個品系豌豆,通過雜交實驗探究一些遺傳學(xué)問題.雜交實驗如下:
實驗組 親代 母本植株所結(jié)豌豆表現(xiàn)型
父本 母本
正交 豆莢飽滿、黃子葉 豆莢皺縮、綠子葉 豆莢皺縮、黃子葉
反交 豆莢皺縮、綠子葉 豆莢飽滿、黃子葉 豆莢飽滿、黃子葉
(1)只憑上述依據(jù)
 
(能、不能)確定豆莢形狀遺傳是核遺傳還是質(zhì)遺傳,理由是
 

(2)將反交實驗中母本所結(jié)的種子播種,連續(xù)自交兩代,F(xiàn)2植株群體所結(jié)種子子葉顏色的分離比為
 
;F2中任選一植株,觀察其所結(jié)種子子葉顏色為
 

(3)將豆莢飽滿、高莖和豆莢皺縮、矮莖雜交,F(xiàn)1自交,對F2的統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下:
表現(xiàn)型 飽滿、高莖 皺縮、高莖 飽滿、矮莖 皺縮、矮莖
比例 66% 9% 9% 16%
控制這兩對相對性狀的基因
 
(是、不是)在兩對同源染色體上,理由是
 

(4)豌豆(2n=14)的高莖(A)對矮莖(a)為顯性,在♀AA×♂aa雜交中,若個別細胞中A基因所在的染色體在減數(shù)分裂時著絲點分裂后都移向同一極,產(chǎn)生的雌配子染色體數(shù)目為
 
,這種情況下雜交后代的株高表現(xiàn)型可能是
 

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科目:高中生物 來源: 題型:

分析有關(guān)生物工程的資料,回答問題.
(1)新技術(shù)的建立和應(yīng)用對生物學(xué)發(fā)展至關(guān)重要.下列技術(shù)(或儀器)與應(yīng)用匹配正確的是
 

①PCR技術(shù)--擴增蛋白質(zhì)
②雜交瘤技術(shù)--制備單克隆抗體
③光學(xué)顯微鏡--觀察葉綠體的基粒
④花粉離體培養(yǎng)--培育單倍體植物
A.①②B.③④C.①③D.②④
紅細胞生成素(EPO)是體內(nèi)促進紅細胞生成的一種糖蛋白,可用于治療腎衰性貧血等疾病由于天然EP0來源極為有限,目前臨床使用的紅細胞生成素主要來自于基因工程技術(shù)生產(chǎn)的重組人紅細胞生成素(rhEPO),其生產(chǎn)流程如圖:
(2)本生產(chǎn)流程中要得到的目的基因是
 
;受體細胞是
 
.圖中②所指的物質(zhì)是
 
,③所指的物質(zhì)是
 

(3)流程圖中顯示獲取目的基因的途徑有二條:通過①
 
技術(shù)和從
 
中獲。畬⒃摶虻谋磉_載體導(dǎo)入受體細胞常采用的方法是
 

(4)本流程圖中還涉及到的一項細胞工程技術(shù)是
 
.培養(yǎng)重組CHO 細胞時,為便于清除代謝產(chǎn)物,防止細胞產(chǎn)物積累對細胞自身造成危害,應(yīng)定期更換
 

(5)檢測rhEPO外活性需用抗rhEPO單克隆抗體.分泌單克隆抗體的
 
細胞,可由
 
免疫過的小鼠B淋巴細胞與小鼠骨髓瘤細胞融合而成.

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科目:高中生物 來源: 題型:

下列關(guān)于細胞中的元素或化合物的相關(guān)敘述中,錯誤的是(  )
選項 元素(化合物) 相關(guān)敘述
A 胰島素和胰高血糖素 它們都是蛋白質(zhì),飯后半小時胰島素分泌增加,胰高血糖素分泌減少
B 碳元素 給綠色植物提供14CO2,光照14C在葉綠體中的移動方向是14CO214C314C6H12O6
C 核酸 真核細胞中的遺傳物質(zhì)是DNA,原核細胞中的遺傳物質(zhì)是RNA
D 磷脂 以雙分子層的形式構(gòu)成生物膜的基本骨架,物質(zhì)通過時具有選擇性
A、AB、BC、CD、D

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同步練習(xí)冊答案