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科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多功能干细胞(iPS),继而利用iPS细...

科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多功能干细胞(iPS),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下:

1)要获取iPS细胞,首先要进行黑鼠体细胞体外培养。为了方便实验开展,可以对黑鼠组织用胰蛋白酶处理,其目的是消化______,以获得单个细胞的悬浮液。然后通过______得到纯系的细胞群。

2)对从灰鼠的______部位获取的2-细胞胚胎,进行体外培养至囊胚后,将其制成重组囊胚。重组囊胚移植到白鼠体内后其______部分会发育形成胚胎的附属结构或胚外结构,而______分化出成体动物的所有组织和器官。

3)制备iPS细胞的方法是把0ct4等转录因子在基因导入小鼠成纤维细胞,诱导其发生转化,从而产生iPS细胞。在基因导入过程中,除了质粒外,还可以选用______为运载体。若将某目的基因导入的受体细胞为大肠杆菌时______(能/不能)选用T2噬菌体为运载体。

 

组织中的胶原纤维 克隆培养法 输卵管 滋养层 导入的iPS细胞群 病毒 不能 【解析】 1、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。 2、胚胎干细胞的特点:具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。 3、胚胎干细胞可用于治疗人类的某些顽症,如帕金森综合症。还可培育出人造器官,解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。 (1)要获取iPS细胞,首先要进行黑鼠体细胞体外培养。为了方便实验开展,可以对黑鼠组织用胰蛋白酶处理,其目的是消化组织中的胶原纤维,以获得单个细胞的悬浮液。然后通过克隆化培养得到纯系的细胞群。 (2)图中2―细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管(或子宫角)内获得,进行体外培养至囊胚后,将其制成重组囊胚。重组囊胚移植到白鼠体内后其滋养层部分会发育形成胚胎的附属结构或胚外结构,而导入的iPS细胞群分化出成体动物的所有组织和器官。 (3)在基因导入小鼠成纤维细胞过程中,除了质粒外,还可以选用病毒为运载体。T2噬菌体专门寄生于大肠杆菌细胞内的病毒,因此若将某目的基因导入的受体细胞为大肠杆菌时不能选用T2噬菌体为运载体,因为T2噬菌体侵染大肠杆菌会导致细胞的裂解而死亡。
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考点分析:
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下图1是获取用于构建基因表达载体的含人生长激素基因的DNA片段(DNA复制子链延伸方向是5′→3′,转录方向为左→右)示意图,图2是所用质粒示意图,其上的Ampr表示青霉素抗性基因,Tett表示四环素抗性基因。有关限制酶的识别序列和酶切位点如下表。请据图回答:

限制酶识别序列和酶切位点表

限制酶

HindⅢ

BamHⅠ

Pst

EcoRⅠ

Sma

Bgl

识别序列(5′→3′)

AAGCTT

GGATCC

CTGCAG

GAATTC

CCCGGG

AGATCT

 

(1) ①过程催化形成磷酸二酯键的酶有____________________,合成的人生长激素基因中________(选填“有”或“无”)与终止密码子相应的碱基序列。

(2) 引物1由5′→3′的碱基序列为________________________,引物2应含有限制酶________的识别序列;从图1的过程②开始进行PCR扩增,第六次循环结束时,图中用于构建基因表达载体的DNA片段所占比例是________

(3) 在构建表达载体的过程中对图中质粒、DNA片段进行合适的完全酶切后,向两者的混合物中加入DNA连接酶,若只考虑DNA切段两两连接,则混合物中将形成________种环状DNA。

(4) 2018年11月基因编辑婴儿事件震惊了世界,舆论一片哗然,某科研团队利用“CRISPR/Cas9”技术将受精卵中的艾滋病病毒受体基因CCR5进行修改,拟培育出具有艾滋病免疫能力的基因编辑婴儿。下图3为向导RNA引导Cas9蛋白切割CCR5基因(目标DNA)示意图。

①向导RNA的合成需要________酶。Cas9蛋白是一种________酶。

②“GRISPR/Cas9”技术,是利用________法将Cas9蛋白和特定的引导序列导入受精卵中发挥基因编辑作用。

③基因编辑婴儿引起舆论的关注,很多科学家表示反对,请给出合理的理由______________

 

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下图是植物体细胞杂交过程示意图,下列叙述正确的是

A.过程①需用纤维素酶和果胶酶溶液处理,且溶液的渗透压略大于细胞液渗透压

B.过程②可用聚乙二醇诱导原生质体融合,主要依据细胞膜具有选择透过性原理

C.过程③表示细胞壁的再生,④⑤需要根据生长发育进程更换不同的液体培养基

D.最终得到的植株相对于甲、乙,发生了染色体数目变异,因此不具有可育性

 

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单克隆抗体制备过程中所用的骨髓瘤细胞是一种基因缺陷型细胞,其合成核酸的途径能被氨基喋呤阻断。现将从预先注射了某种抗原的小鼠脾脏中获得的多种B淋巴细胞与上述骨髓瘤细胞混合,加入PEG促融后,再加入含氨基喋呤的培养液。若将这些混合物分装于细胞培养板的小孔中培养(如图所示),则小孔中的培养物不可能出现的结果是(  )

A.没有活细胞,不产生抗体

B.没有活细胞,产生抗体

C.细胞分裂繁殖,产生抗体,能检测到专一性抗体检验

D.细胞分裂繁殖,产生抗体,不能检测到专一性抗体检验

 

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下图甲、乙、丙分别是目的基因、质粒载体、重组DNA(重组质粒)的三个示意图,限制酶有BglⅡ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ。要获得理想的可表达目的基因的重组DNA,最佳的限制酶组合方式是(  )

A.用EcoRⅠ切割目的基因和质粒载体

B.用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和质粒载体

C.用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和质粒载体

D.用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和质粒载体

 

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下图表示一个DNA分子的片段,有关叙述正确的是(  )

 

A.④代表的物质中贮存了遗传信息

B.限制酶的作用部位是⑥

C.DNA连接酶可催化⑤处化学键的形成

D.DNA分子一条链中相邻碱基通过脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接

 

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