Question

生物技術(shù)在新類型生物培育、疾病征服等方面展現(xiàn)出誘人的前景．請根據(jù)以下材料回答相關(guān)問題：
材料一：2008年諾貝爾化學(xué)獎授予了三位在研究綠色熒光蛋白（GFP）方面做出突出貢獻的科學(xué)家．綠色熒光蛋白能在藍(lán)光或紫外光的激發(fā)下發(fā)出熒光，這樣借助GFP發(fā)出的熒光就可以跟蹤蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)部的移動情況，幫助推斷蛋白質(zhì)的功能．GFP基因可作為目的基因用于培育綠色熒光小鼠，如圖表示培育綠色熒光小鼠的基本流程：

請根據(jù)上述材料回答下列問題：
（1）用于培育綠色熒光小鼠的基因表達載體的組成必需有啟動子、

 

和

 

．圖中過程②常用的方法是

 

；過程③利用的生物技術(shù)是

 

；在進行過程④前，利用

 

技術(shù)可以獲得數(shù)目更多且基因型相同的綠色熒光小鼠．
（2）GFP基因與目的基因一起構(gòu)建到載體上不影響目的基因的表達，也不影響由目的基因控制合成的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能，且對細(xì)胞無毒性作用，因此GFP基因可以作為基因表達載體上

 

．
（3）目前科學(xué)家們通過

 

工程制造出了藍(lán)色熒光蛋白、黃色熒光蛋白等，該工程是通過改造

 

來實現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)的．
材料二：[HTK]運用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可以從哺乳動物的早期胚胎中獲得胚胎干細(xì)胞．
（4）在細(xì)胞培養(yǎng)中，隨著細(xì)胞傳代次數(shù)的增多，絕大部分細(xì)胞分裂停止，但極少數(shù)細(xì)胞克服細(xì)胞壽命的自然極限，獲得

 

，朝著等同于癌細(xì)胞的方向發(fā)展，該種細(xì)胞由于細(xì)胞膜上

 

減少，導(dǎo)致細(xì)胞間的黏著性

 

．
（5）在動物細(xì)胞體外培養(yǎng)過程中，一般要滿足四個方面的條件：無菌、無毒的環(huán)境、營養(yǎng)、溫度和pH和氣體環(huán)境，其中在培養(yǎng)液中添加

 

，以防培養(yǎng)過程中的污染；由于人們對細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)還沒有完全搞清楚，故在使用合成培養(yǎng)基時，通常需加入

 

等天然成分．
（6）在培養(yǎng)過程中，必須用

 

處理內(nèi)細(xì)胞團，使之分散成單個細(xì)胞．
（7）體外培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點是

 

．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術(shù),動物細(xì)胞與組織培養(yǎng)過程,胚胎分割移植,干細(xì)胞的概念及種類

專題：

分析：一：1、分析圖解：圖中①表示基因表達載體的構(gòu)建，②表示目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，③表示早期胚胎培養(yǎng)、④表示胚胎移植，⑤表示分娩出轉(zhuǎn)基因小鼠．
2、基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲�。虎诨�因表達載體的構(gòu)建；③將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞；④目的基因的檢測與鑒定．
3、基因表達載體的組成：目的基因+啟動子+終止子+標(biāo)記基因．
4、蛋白質(zhì)工程--指以蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行基因改造，或制造一種心的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需要．
二、胚胎干細(xì)胞
1、胚胎干細(xì)胞簡稱ES或EK細(xì)胞，來源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團）．
2、特點：具有胚胎細(xì)胞的特性，體積較小，細(xì)胞核大，核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動物任何一種組織細(xì)胞．另一方面，在體外培養(yǎng)條件下，ES細(xì)胞可不斷增殖而不發(fā)生分化，可進行冷凍保存，也可以進行某些遺傳改造．

解答： 解：（1）根據(jù)題意可知，綠色熒光小鼠的基因為該轉(zhuǎn)基因技術(shù)中的標(biāo)記基因，因此其基因表達載體的組成必需有啟動子、GFP基因（標(biāo)記基因）和終止子．圖中過程②表示目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，由于該細(xì)胞為動物的受精卵，因此常用顯微注射法；過程③利用的生物技術(shù)是早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)（細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)）；在進行過程④胚胎移植前，利用胚胎分割技術(shù)可以獲得數(shù)目更多且基因型相同的綠色熒光小鼠．
（2）GFP基因與目的基因一起構(gòu)建到載體上不影響目的基因的表達，也不影響由目的基因控制合成的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能，且對細(xì)胞無毒性作用，因此GFP基因可以作為基因表達載體上標(biāo)記基因．
（3）目前科學(xué)家們通過蛋白質(zhì)工程制造出了藍(lán)色熒光蛋白、黃色熒光蛋白等，該工程是通過改造GFP基因（綠色熒光蛋白基因）來實現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)的．
（4）在細(xì)胞培養(yǎng)中，隨著細(xì)胞傳代次數(shù)的增多，絕大部分細(xì)胞分裂停止，但極少數(shù)細(xì)胞克服細(xì)胞壽命的自然極限，獲得不死性，朝著等同于癌細(xì)胞的方向發(fā)展，該種細(xì)胞由于細(xì)胞膜上糖蛋白減少，導(dǎo)致細(xì)胞間的黏著性降低．
（5）在動物細(xì)胞體外培養(yǎng)過程中，一般要滿足四個方面的條件：無菌、無毒的環(huán)境、營養(yǎng)、溫度和pH和氣體環(huán)境，其中在培養(yǎng)液中添加抗生素，以防培養(yǎng)過程中的污染；由于人們對細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)還沒有完全搞清楚，故在使用合成培養(yǎng)基時，通常需加入血清、血漿等天然成分．
（6）在培養(yǎng)過程中，由于細(xì)胞之間有胞間連絲，其化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)，因此必須用胰蛋白酶處理內(nèi)細(xì)胞團，使之分散成單個細(xì)胞．
（7）體外培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點是體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯．
故答案為：
（1）GFP基因   終止子    顯微注射法     早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)（細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)）     胚胎分割
（2）標(biāo)記基因
（3）蛋白質(zhì)   GFP基因（綠色熒光蛋白基因）
（4）不死性  糖蛋白    降低
（5）抗生素  血清、血漿
（6）胰蛋白酶
（7）體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯

點評：本題考查了基因工程、蛋白質(zhì)工程、胚胎工程等多個現(xiàn)代生物技術(shù)，意在考查考生的識記能力和綜合運用能力．考生要能夠把握所學(xué)知識的內(nèi)在聯(lián)系，識記相關(guān)知識點，如：基因表達載體的構(gòu)成、胚胎干細(xì)胞的動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的過程和培養(yǎng)基等；考生還要能夠明確動物細(xì)胞培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù)在動物基因工程中的應(yīng)用．