(11分)2006年12月,我国科学家成功培育出国内首例“荧光猪”。“荧光猪”即为绿色荧光蛋白转基因克隆猪,具有很高的基础研究价值,它的培育过程操作如下:
①从一种水母中提取绿色荧光蛋白基因,经处理后导入到体外培养的猪胎儿成纤维细胞的基因组中。
②从成纤维细胞中取出细胞核,移植到成熟的去核的猪卵母细胞中,构建重组细胞。
③体外培养重组细胞成转基因胚胎(由4~6个细胞组成的胚)。
④把转基因胚胎移植入受体母猪的子宫中。
⑤母猪怀孕114天,产下绿色荧光蛋白转基因克隆猪。
请回答下列问题:
(1)请按培育过程完成下面的“荧光猪”培育技术流程图。
(2)步骤①、④涉及的生物工程技术分别称为 和 技术。
(3)目前科学家还不能用类似植物组织培养的方法获得完整的动物个体,用动物体细胞克隆的动物,实际是通过 技术来实现的。
(4)步骤③里,由1个重组细胞培育成4~6个细胞的胚,主要通过 来实现的。重组细胞最终能发育成动物个体的内在原因是 。
(5)如果希望大量培育“荧光猪”,可在第④阶段,先通过 技术获得多个胚胎后,再进行移植。
(6)首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪(母猪)与普通公猪交配怀孕后,成功产下了11头猪崽,但只有部分猪崽具有绿色荧光遗传特征。试用孟德尔遗传定律加以解释。
(6分)遗传病是威胁人类健康的一个重要因素。图1表示某家族人类镰刀型细胞贫血症的遗传系谱图,请据图回答:
(1)据图1判断,镰刀型细胞贫血症的致病基因位于 染色体上,属于 性遗传病。
(2)若用B与b表示控制基因,则Ⅱ7和Ⅲ10基因型分别是 。如果Ⅱ6和Ⅱ7再生一个孩子,是该病患者的几率为 。
(3)与健康人相比,患者的 基因异常而导致病变。为了能生下健康的孩子,Ⅱ7应在妊娠早期进行产前诊断。若产前核酸分子杂交诊断的凝胶电泳带谱如图2所示,则在后代①~③的检测结果中,患病胎儿为 。
(8分)西葫芦的果皮颜色由位于非同源染色体上的两对等位基因(B和b、T与t)控制,其中白、绿、黄色三种色素在果皮细胞内的转化途径如下图所示。已知基因型为BBTT的西葫芦果皮呈白色。
请据图分析回答问题:
(1)由色素转化的①②过程可知,基因是通过控制 的合成来控制代谢过程,进而控制性状的。
(2)基因型为BBtt的西葫芦果皮颜色为 ;黄果皮西葫芦的基因型可能是 。
(3)基因型为BBtt的西葫芦与纯合的黄果皮西葫芦杂交得F1,F1自交得F2。从理论上说,F2的性状比例为白色:黄色:绿色= 。
(4)某同学发现在某个黄果皮西葫芦的果皮上长有一块白斑,若是由基因突变引起的,则发生突变的是 (B、b、T、t)基因,并可采用 技术确定该基因是否发生了碱基对序列的改变。
(5)运输西葫芦时需要对果实进行保鲜,应提供 、 、一定的湿度等外部环境。
(9分)阅读有关材料,回答下列问题。
根据对黑猩猩和人类染色体的分析研究发现,黑猩猩的生殖细胞含有的24条染色体中, 第2号染色体的长度仅是人类第2号染色体的一半, 如果将其第2号染色体和第12号染色体融合连接在一起, 长度正好等于人类第2号染色体的长度,形态也十分相似,如甲图所示。黑猩猩其他的染色体一一对应于人类的染色体, 基本形态也非常相似。
(1)与人类的一个染色体组的染色体数比较,黑猩猩的染色体组多了 条染色体。
(2)科学家推测,在人类起源的早期,可能因为环境骤变等原因,在“过渡物种-猿人”的细胞中发生了2号和12号染色体的融合连接。该现象最可能发生在细胞 的过程中,这种变异属于染色体的 变异。
(3)现代生物进化理论认为, 产生进化的原材料, 决定进化的方向,
是新物种形成的必要条件。
(4)仅仅从染色体数目和形态来说明人类与黑猩猩存在亲缘关系,证据仍不够充分。近年来,分子生物学成为生物进化研究的有力工具。试举一例加以说明。 。
(5)有同学认为“一个基因控制一种性状”。请根据乙图显示的某条染色体上基因表达的情况,说说你的看法。 。
(11分)基因疫苗是将编码病原体蛋白的基因插到质粒上,然后将之导入人或动物体内,让其在宿主细胞中表达,诱导机体产生免疫应答。其主要机制如下图:
据图回答有关问题:
(1)构建重组质粒需要用到的酶有 和 ;利用 技术可以在体外短时间内大量扩增目的基因,此时需要使用的酶是 。
(2)接种基因疫苗后,目的基因经过 和 过程指导合成的病原蛋白将作为
刺激人体,产生初次免疫。此过程中,细胞②经增殖、分化产生的细胞③能分泌 ,从而清除病原蛋白;这种免疫方式称为 。
(3)与初次免疫比较,当机体再次接触该病原蛋白时免疫的特点是 ,这与初次免疫时产生的 (填图中的编号)细胞密切相关。
(7分)已知豌豆豆荚的颜色绿色(A)对黄色(a)为显性,豆荚的形状饱满(B)对不饱满(b)为显性。图1表示甲、乙、丙、丁四种豌豆的体细胞中染色体和基因的组成情况。
据图回答下列问题:
(1)图1所示的四种豌豆中,属于纯合子的是 ,具有两对等位基因的是 。
(2)若豌豆甲自交,能产生 种类型的花粉,F1中纯合子占 。
(3)若豌豆乙与丙杂交,后代的分离比是 。
(4)若图1中的两种豌豆杂交,其后代表现型的比例如图2所示,则这两种豌豆是 ,在它们的后代中,与双亲表现型不同且能稳定遗传的个体所占比例是 。