如图为成熟精子的结构示意图,请据图回答问题:
(1)④由__________演变而成;在体外受精时,精子首先要进行获能处理,通常采用的体外获能方法有_____ _ ____ 。
(2)获能的精子穿越放射冠和透明带,进入卵黄膜完成受精作用,会产生两次生理反应,阻止其他精子入卵,它们是 、
__ __ 。
(3)胚胎移植前若通过____________________方法获得人的体外受精胚胎,在4个细胞阶段就可以移植,而牛、羊一般要培养到__________期阶段才移植。
下图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所作的一系列研究,请据图分析回答:
(1)过程Ⅰ将胚胎干细胞置于γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上,并加入动物血清、抗生素等物质,维持细胞不分化的状态。在此过程中,饲养层提供干细胞增殖所需的___________,加入抗生素是为了_______________________,这对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。
(2)过程Ⅱ将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔,通过组织化学染色,用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响的因素,这项研究利用了胚胎干细胞具有______________的特点。在哺乳动物早期发育过程中,囊胚的后一个阶段是_________。
(3)过程Ⅲ中目的基因导入胚胎干细胞最常用的方法是 ,将获目的基因转入胚胎干细胞前需构建基因表达载体,其目的是____________________。
(4)过程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中里面全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时,必须用X射线照射去除胸腺的小鼠,获得免疫缺陷小鼠,其目的是____________
_________________________________,该过程研究的意义在于解决___________问题。
下面是以小鼠为对象进行的研究工作,请分析回答问题。
(1)进行小鼠胚胎工程操作时,首先在光控周期下(光照14h,黑暗10h)饲养成年雌鼠,并注射促进性腺激素,目的是 。然后从雌鼠输卵管中取出卵子,在一定条件下培养成熟;并从雄鼠附睾中取出精子,在一定条件下培养一段时间,目的是
。再在37℃,5%CO2条件下,精卵共同作用4h,冲洗后继续培养。定时在显微镜下观察胚胎的变化,第5天右以看到胚胎发生收缩,细胞间隙扩大,接着胚胎内部出现裂隙,这是胚胎___ _____期开始的标志。
(2)如果体外受精后,在精核与卵核融合之前,用微型吸管除雄核,再用细胞松弛素B处理(作用类似于用秋水仙素处理植物细胞),处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中的显著优点是 。
(3)如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵细胞中,由重组细胞发育成小鼠丙,则小鼠丙的基因来源于 。
(4)如果将外源基因导入小鼠受精卵,则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中。这种受精卵有的可发育成转基因小鼠,有的却死亡。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因 。
中科院上海植物生理生态研究所在“神舟四号”飞船进入太空后为一对“新人”——黄花烟草原生质体和革新一号烟草原生质体举办了特殊的“婚礼”。将两个“新人”放入融合器中,当充满液体的融合器加上直流电场,两个原本相互游离的细胞一下子贴到一起,开始了“窃窃私语”。紧接着,在瞬间高压脉冲的作用下,细胞膜被击出了一个小孔,透过这微小的空间,两股细胞质展开了“心灵沟通”。渐渐地,细胞核也扭摆着“亲热”起来,20min后,它们俩已是你中有我,我中有你,一个新生命就这样诞生了。地面实验结果显示:用于融洽的两个“新人”,一个开的是粉花(标记为“一号”),一个开的是黄花(标记为“二号”)融合后的细胞再生植株开的是黄花,但形状却和一号相同(称“一号形状”,另一个称“二号形状”)。这种“太空烟草”比普通烟草个子矮,株秆粗,烟叶多,是我国太空育种试验的一项重大成果。
据此回答下列问题:
(1)由于细胞的密度不同,因此在地面上进行细胞融合非常困难。从理论上讲,在太空中细胞更容易融合,可能的原因是 。在显微镜下观察,“新人”的细胞膜融合在一起,使细胞呈圆球状,这是因为膜具有 特性。“细胞婚礼”中用到的诱导融合技术是 。
(2)两种烟草原生质体融合时, 类型是要被淘汰的。 类型是我们需要的,这样的细胞经组织培养后,再生的植株属 倍体。
(3)植物体细胞融合技术与传统的有性杂交相比,其优点是 。
操纵元是原核细胞基因表达调控的一种组织形式,它由启动子、结构基因(编码蛋白基因)、终止子等部分组成。下图表示大肠杆菌细胞中核糖体蛋白(RP)合成及调控过程,图中①②表示相关生理过程,mRNA上的RBS是核糖体结合位点。请回答下列问题:
(1)启动子的基本组成单位是 ,终止子的功能是 。
(2)过程①进行的场所是 ,RP1中有一段氨基酸序列为“一丝氨酸一组氨酸一谷氨酸一”,转运丝氨酸、组氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、GUG、CUU,则基因1中决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为 。
(3)图示表明,当细胞中缺乏足够的rRNA分子时,核糖体蛋白RP1能与mRNA分子上的RBS位点结合,从而导致mRNA ,终止核糖体蛋白的合成。这种调节机制既保证细胞内rRNA与核糖体在数量上的平衡,又可以减少 。
⑷大豆中的一种成分——染料木黄酮因能抑制rRNA形成而成为抗癌药物的成分,试结合题 中信息分析染料木黄酮抗癌的机理。
在进行DNA亲子鉴定时,需大量的DNA。PCR技术 (聚合酶链式反应)可以使样品DNA扩增,获得大量DNA克隆分子。该技术的原理是利用DNA的半保留复制,在试管中进行DNA的人工复制(如下图,图中黑色长方形是引物)。在很短的时间内将DNA扩增几百倍甚至几十亿倍,使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体。
(1)图中的变性、延伸分别是指 、
。
(2)假设PCR反应中的DNA模板为P,第一轮循环的产物2个子代DNA为N1,第二轮的产物4个子代DNA为N2,N1、N2中分别含有模板DNA单链的DNA分别有 、 个。若继续循环,该DNA片段共经过30次循环后能形成 个这样的片段。
(3)某样品DNA分子中共含3000个碱基对,碱基数量满足:(A+T)/(G+C)=1/2,若经5次循环,至少需要向试管中加入 个腺嘌呤脱氧核苷酸。(不考虑引物所对应的片段)
(4)若下图为第1轮循环产生的产物。请在下面试卷空白处绘出以a链和b链为模板经PCR扩增的产物。