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【題目】動物乳腺生物反應器的原理是基于轉基因平臺,將外源基因導入動物基因組中,并定位表達于動物乳腺,利用動物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力。下圖為利用奶牛生產抗病毒的特效藥干擾素的基本流程。請回答下列問題。

1)由干擾素mRNA形成cDNA的①過程稱為____________,②過程可通過______________技術擴增獲得大量干擾素基因。

2)干擾素基因與乳腺蛋白基因的_____________等調控組件重組在一起,通過顯微注射等方法,導入哺乳動物的______________中。

3)⑤過程表示的是體外受精,該過程主要包括____________、精子的獲取和受精等步驟。在體外受精前要對精子進行_________處理,體外受精后,應將受精卵移入______培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。培養(yǎng)過程中,在培養(yǎng)液中添加一定量的_______________,以防止雜菌污染;該過程通常需要維持一定的CO2濃度,CO2的作用是____________。

4)為同時獲得多個完全相同的子代個體,可在⑦操作之前進行________________。若轉基因牛的體細胞中只攜帶了一個干擾素基因,常采用______________的方法來培育出體細胞中含兩個干擾素基因的純合個體。

【答案】逆轉錄 PCR 啟動子 受精卵 卵母細胞采集 獲能 發(fā)育 抗生素 維持培養(yǎng)液的pH 胚胎分割 多代雜交并篩選

【解析】

1. 基因工程中目的基因的獲取方法有:從cDNA文庫中獲取(從基因文庫中獲。PCR技術擴增和人工合成法。

2. 哺乳動物體外受精的過程包括:卵母細胞的采集和培養(yǎng)、精子的收集和獲能、受精。

3.動物細胞培養(yǎng)的條件:(1)無菌、無毒的環(huán)境:對培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進行無菌處理,通常還要在培養(yǎng)液中加入一定量的的抗生素,以防被污染。此外應定期更換培養(yǎng)液,以便清除代謝產物防止細胞代謝產物累積對細胞自身產生危害。

2)營養(yǎng)物質:無機物(無機鹽、微量元素等),有機物(糖、氨基酸、促生長因子等),血清和血漿;

3)溫度和pH值:溫度一般在36.5±0.5℃,pH值為7.2~7.4;

4)氣體環(huán)境:95%的空氣+5%CO的混合氣體,其中5%CO氣體是為保持培養(yǎng)液的pH穩(wěn)定。

4.分析題圖:圖示為利用奶牛生產抗病毒的特效藥-干擾素的基本流程,其中①表示逆轉錄過程,②表示采用PCR技術大量擴增目的基因,③表示基因表達載體的構建,④4表示將目的基因導入受體細胞,⑨表示體外受精,⑥表示早期胚胎發(fā)育,⑦表示胚胎移植。

1)根據以上分析可知,由mRNA形成cDNA的①過程稱作逆轉錄,②表示利用PCR技術擴增獲得大量目的基因的過程。

2)構建乳腺生物反應器的過程中,必須讓目的基因與乳腺蛋白基因的啟動子組建在一起,使目的基因在乳腺細胞中選擇性表達,通過顯微注射等方法,將基因表達載體導入哺乳動物的受精卵中。

3)⑤表示體外受精過程,該過程主要包括:卵母細胞的采集、精子的獲取和受精等步驟。在體外受精前要對精子進行獲能處理,獲能后的精子才具有受精能力。體外受精后,應將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。培養(yǎng)過程中,在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素,以防止雜菌污染;培養(yǎng)過程通常需要維持一定的CO2濃度,CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH值。

4)為同時獲得多個完全相同的子代個體,可在⑦胚胎移植操作之前進行胚胎分割技術。若轉基因牛的體細胞中只攜帶了一個干擾素基因,常采用多代雜交并篩選的方法來培育出體細胞中含有兩個干擾素基因的純合個體。

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A.通過測定容器內CO2O2濃度的變化速率繪制曲線

B.遮陰組一天的光合積累量大于對照組

C.遮陰組11時后光合速率小于呼吸速率與光照強度有關

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實驗組別

親本

表現型

表現型

突變品系野生型

產生豌豆素

3/4產生豌豆素,1/4不產生豌豆素

突變品系野生型

不產生豌豆素

1/4產生豌豆素,3/4不產生豌豆素

突變品系突變品系2

不產生豌豆素

3/16產生豌豆素,13/16不產生豌豆素

(1)基因A、aB、b的遺傳遵循________定律。

2)分析實驗結果可知,突變品系1和突變品系2的基因型分別是________________。

3)用實驗一中能產生豌豆素的豌豆與實驗二中不產生豌豆素的豌豆進行雜交,產生的后代中純合野生型植株占________。

4)在真菌感染嚴重地區(qū),Ab基因頻率的變化趨勢分別是________、_________。

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組別

實驗動物

處理

5周后實驗結果

血糖濃度/mmol·L-1

胰島素濃度/pmol·L-1

GLUT4相對表達量

1

正常小鼠

灌喂生理鹽水

73

84

66

2

糖尿病模型鼠

灌喂生理鹽水

162

87

34

3

正常小鼠

灌喂APS溶液

72

86

64

4

糖尿病模型鼠

灌喂APS溶液

103

85

66

1)胰島素可促進組織細胞________,從而實現降血糖功能。

2)在培育II型糖尿病模型鼠的過程中,長時間飼喂高熱量飼料,可引起胰島B細胞代償性增殖,________增加,最終導致小鼠產生胰島素抵抗。再給胰島素抵抗小鼠注射小劑量鏈脲佐菌素以殺死部分_________,快速獲得II型糖尿病模型鼠。請在答題紙相應位置的坐標圖中繪制出模型鼠培育過程中小鼠空腹血糖的含量變化。________

3)本實驗中,比較第13組實驗結果說明________;比較第12、4組實驗結果可知,APS降血糖的機理是________

4)本研究中制造II型糖尿病模型鼠的過程給我們健康生活上的啟示是________。

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