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科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗。在该操作过程...

科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗。在该操作过程中会用到基因工程、核移植、早期胚胎培养等技术。据此回答以下相关问题:

1)基因治疗是把正常基因导入病人体内,使该基因的________发挥功能,从而达到治疗疾病的目的。目前,___(填“体内基因治疗”或“体外基因治疗”或“体内和体外基因治疗”)处于初期的临床试验阶段。

2)核移植:取干扰素基因缺失小鼠的上皮细胞的细胞核,移植到去核卵母细胞中,得到________;在去除卵母细胞的细胞核时,可用微型吸管把位于________之间的第一极体一并吸出。

3)早期胚胎培养得到ES细胞:ES细胞具有胚胎细胞的特性,在功能上,具有__________,即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。ES细胞在________上,或在添加抑制因子的培养液中,能够维持不分化的状态。

4)将目的基因导入ES细胞:构建__________ ,再采用 ________(填仪器名称)进行显微注射,将其导入ES细胞。

 

表达产物 体内和体外基因治疗 重组细胞(或重组胚胎) 卵细胞膜和透明带 发育的全能性 饲养层细胞 基因表达载体 显微注射仪 【解析】 哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。胚胎干细胞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。 (1)基因治疗是把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,这是治疗遗传病的最有效的手段。目前体内和体外基因治疗都处于初期的临床试验阶段。 (2)动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体。通过显微操作去除卵母细胞中的核时,由于MⅡ期卵母细胞核的位置靠近位于卵细胞膜和透明带之间的第一极体,用微型吸管可一并吸出细胞核与第一极体。 (3)ES细胞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,即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。ES细胞在饲养层细胞上,或在添加抑制因子的培养液中,能够维持不分化的状态。在培养液中加入分化诱导因子,如牛磺酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化。 (4)显微注射法是将目的基因导入动物细胞最常用、最有效的方法,构建基因表达载体后,将目的基因导入ES细胞,常采用显微注射仪进行显微注射。
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枯草杆菌广泛分布于土壤及腐败的有机物中,某工厂为生产耐高温的淀粉酶,开展了枯草杆菌菌株的筛选、酶的固定化分析研究。请回答下列问题:

1)本实验利用的培养基需用______________法进行灭菌,无菌技术处理除了防止实验室培养物被其他外来微生物污染外,还可____________________________

2)为了酶的重复利用和节约成本,除了利用固定化酶技术之外,还可利用固定化细胞技术,与固定化酶相比,固定化细胞的优势是_____________________。固定化细胞常用的方法是______________ ,操作过程中的海藻酸钠作用是____________________________

3)为了分离纯化菌种,可以选择的接种方法是________(答一种方法),为了保持菌种的纯净,可以采用________的方法长期保存该菌种。

 

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拥有健康的孩子是人们的愿望,遗传咨询是做好优生工作,预防遗传病发生的主要手段之一。有一对表现型为健康的夫妻(下图中的Ⅲ3Ⅲ4)打算再生育一个孩子。为了生育健康的宝宝,他们决定找医生进行遗传咨询(已知控制甲乙两病的基因均不位于XY同源区段),请回答下列问题:

1)据图分析,甲病的遗传方式为__________,但是乙病的遗传方式不能完全确定,在不让图中个体做杂交实验的情况下来确定乙病的遗传方式,可采取的做法是______________

2)经过研究发现,甲病由一对等位基因(Aa)控制,乙病由另一对位于X染色体上的等位基因(Bb)控制,正常人群中甲病基因携带者的概率为4%。则Ⅲ3Ⅲ4夫妻再生育一个正常孩子的概率是__________

3)下列属于遗传咨询范畴的有__________

A.详细了解家庭病史         B.推算后代遗传病的再发风险率

C.对胎儿进行基因诊断          D.提出防治对策和建议

4)现有一对高龄夫妻,家族中没有任何遗传病史,也不是近亲结婚。医生仍要求孕妇进行产前诊断,目的是避免生育先天性愚型等________遗传病患儿;为此,对该孕妇常用的产前诊断手段是________________

 

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随着人们对于生态环境的认识,我国提出了“绿水青山就是金山银山”的理念,各级政府也在不断践行着这个理念,思考着如何将“绿水青山”更有效地变为“金山银山”,为实现可持续发展贡献自己的力量。请问答以下问题:

1)可持续发展是指:________________

2)为了在保护生态的同时发展经济,将“绿水青山”变为“金山银山”,有些地方积极发展绿色产业,开展了各式各样的立体农业,请从生态系统功能的角度分析,立体农业具有较高的经济效益的原因是因为它更好地实现了__________________________

(3)在有些地方甚至提出了“宁要绿水青山,不要金山银山”的口号,请从生物多样性价值的角度分析这是为什么?_______________

4)为保护“绿水青山”,同时又取得比较好的效果,农业生产中,最佳的防治害虫的技术是_____________

 

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请分析下面三则资料,回答有关血糖调节的问题。

(资料一)胰腺(外分泌部分)是重要的消化腺,其分泌物——胰液中含有淀粉酶、麦芽糖酶、蛋白酶、脂肪酶等多种消化酶。胰液通过胰总管排入小肠肠腔发挥消化作用。在胰腺中还散布着上百万个胰岛,这些胰岛占据整个胰腺体积的2%,被称为胰腺的内分泌部分。

(资料二)摘取胰腺的狗会罹患糖尿病。结扎胰腺通向小肠的胰总管,会导致胰腺萎缩,胰岛无变化,狗不患糖尿病。

(资料三)有人试图通过摘取狗的整个胰腺,从研碎后的胰腺组织中按照科学、规范的蛋白质提取方法提取胰岛素,但都以失败告终。

(1)资料一中的淀粉酶、麦芽糖酶等消化酶_________(填“属于”或“不属于”)细胞外液成分。

2)资料二中,摘取胰腺的狗会患糖尿病,原因是胰岛素是体内唯一能够降低血糖浓度的激素,胰岛素的靶细胞是_______。患糖尿病的狗其肾小管对水分的重吸收能力_______(填“增强”或“减弱”);结扎胰腺通向小肠的胰总管,狗却不患糖尿病,原因是_______

3)按照资料三中的方法,研究人员不能提取到胰岛素。直到年轻科学家班廷及助手查斯·贝斯特偶然发现可以直接用酸化酒精处理胰腺,才成功防止了胰岛素的降解。试分析酸化酒精可防止胰岛素降解的原理: ______

 

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为研究臭氧胁迫对油菜光合特性的影响,研究人员将生理状况相同的油菜幼苗均分为甲乙两组,甲组培养在经活性碳过滤的空气中,乙组培养在含有一定浓度臭氧且经活性碳过滤的空气中,其他条件相同且适宜。一段时间后测定,发现甲组的光合产物合成量、光合放氧速率和光合色素含量均高于乙组。请回答以下问题:

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2)根据实验结果和光合作用的过程分析,臭氧使油菜光合产物合成量减少的原因是_______________

3)进一步研究发现,乙组油菜幼苗光合放氧速率下降是可恢复的。请以甲、乙两组油菜幼苗为实验材料,设计实验验证这一结论。要求:简要写出实验思路和预期结果。

实验思路:__________________

预期结果:__________________

 

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