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科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑系统,成功改造了猕猴基因组中与某病症(Z...

科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑系统,成功改造了猕猴基因组中与某病症(Z症)相关的 SHANK3基因,制备出Z症非人灵长类动物模型,为该病的研究和治疗奠定了重要基础。操作过程如图。

回答下列问题。

1)进行甲过程前,采集的卵母细胞需在体外培养到____________期才能与获能的精子受精。

2)将CRISPR/Cas9基因编辑系统注入受精卵后,Cas9蛋白能在特定部位切割SHANK3基因(下图虚线所示),使该基因特定部位的两个核苷酸之间的____________断开,经其切割后产生具有____________末端的DNA片段。……

3)乙过程应将受精卵移入____________中继续培养,该过程通常需要维持一定的CO2浓度,CO2的作用是____________。丙表示的过程是____________

4)由以上技术获得的Z症猕猴,可通过体细胞核移植技术得到克隆Z症猕猴,请写出基本程序____________(用流程图表示)

 

减数第二次分裂中期(MⅡ中期) 磷酸二酯键 平 发育培养液 维持培养液的pH 胚胎移植 【解析】 胚胎的早期培养 精子与卵子在体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力。哺乳动物胚胎的培养液成分一般都比较复杂,除一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质。当胚胎发育到适宜的阶段时,可将其取出向受体移植,或冷冻保存。 胚胎移植 胚胎移植是指将雌性动物体内的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。 其中提供胚胎的个体称为“供体”, 接受胚胎的个体叫“受体”。胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。供体胚胎获得的途径可以是转基因,核移植或体外受精方式得到的。 限制酶能够识别DNA中特定的核苷酸序列,切割的部位是核苷酸之间的磷酸二酯键,从而将DNA分子切成两段,出现黏性末端或平末端。 (1)体外受精所用的卵母细胞需在体外培养到减数第二次分裂中期(MⅡ中期)才能与获能的精子受精。 (2)题意显示Cas9蛋白能在特定部位切割SHANK3基因,推测Cas9蛋白为限制酶,由图示可知该基因特定部位断开的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键,经其切割后产生的DNA片段具有平末端。 (3)乙过程为早期胚胎培养的过程,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,该过程通常需要维持一定的CO2浓度,CO2的作用是维持培养液的pH。丙表示的过程是胚胎移植。 (4)利用以上技术获得的Z症猕猴,可通过体细胞核移植技术得到克隆Z症猕猴,相关基本程序如下图示:
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甲、乙两名同学分别以某种植物的绿色叶片和白色花瓣为材料,利用植物组织培养技术繁殖该植物。回答下列问题:

1)以该植物的绿色叶片和白色花瓣作为外植体,在一定条件下进行组织培养,均能获得试管苗,其原理是________________________________________________________________

2)甲、乙同学在诱导愈伤组织所用的培养基中,均加入一定量的蔗糖,蔗糖水解后可得到_________。若用细胞作为材料进行培养获得幼苗,该细胞应具备的条件是_________(填“具有完整的细胞核”“具有叶绿体”或“已转入抗性基因”)

3)图中ABC所示的是不同的培养结果,该不同结果的出现主要是由于培养基中两种激素用量的不同造成的,这两种激素是_____________________A中的愈伤组织是叶肉细胞经__________形成的。

4)若用植物组织培养方法繁殖,快速获得与原植株基因型和表现型都相同的该种花卉,________(填“能”或“不能”)采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体,原因是_________

 

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哥廷根小型猪已经成为国际上理想的异种器官移植的研究材料。如图表示科学家培育转基因小型猪的过程,其中调节基因可以抑制抗原决定基因的表达。请据图分析回答:

限制酶

识别序列和切割位点

BamH I


 

BuR I


 

Sma I


 

Pst I


 

 


 

1)若通过①过程获得的调节基因M端的黏性末端是-CTAGN端的黏性末端是-TTAA,则①②过程选用的限制酶是__________。构建重组质粒的目的是_______________________

2)核移植受体细胞常选择卵母细胞的原因是__________

3)③过程常用的方法是__________,⑤过程用到的技术手段是__________。在进行步骤⑤前,应对受体长白母猪进行__________处理。

4)将转基因克隆小型猪器官向人类移植前,还需检测该克隆猪的__________,从而避免移植后发生免疫排斥反应。若转基因克隆小型猪符合移植要求,但其子代并不一定符合移植要求的原因是____________________________________________________________________

 

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目前,应对非洲猪瘟和新冠肺炎等传染病的最好办法仍然是接种疫苗。

(1)若从病猪(病人)样本中分离到的病原体只能在__________内完成代谢和繁殖,则该病原体属于病毒。下图左下角所示的病菌属于__________(在“细菌”、“真菌”中选择),细菌和真菌在结构上的最主要区别是细菌细胞没有:__________


 

(2)图是三种疫苗的制作原理示意图。

a疫苗I的制作通常是对特定的病菌或病毒进行灭活或减毒处理,这一处理的关键是要保持病菌或病毒的__________

A数量     B、毒力     C、侵染力     D、抗原结构

b.在上图所示的疫苗制备过程中,通常需要用到限制酶的过程是__________。(填图中编号)

c.激活免疫系统的是病菌或病毒的抗原结构,在疫苗Ⅱ和接种疫苗Ⅲ两种情况中,直接合成抗原的细胞分别是____________________

(3)如上图,DNA疫苗是直接将编码保护性抗原的基因,通过体外重组与质粒结合,直接肌肉注射,从而使动物(人)体获得免疫力。若将来研发出猪瘟病毒的DNA疫苗,接种疫苗的猪是否可以称为转基因猪?__________(是/否),为什么?________________________________

 

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下图表示某地区的玉米生态工程。下列说法错误的是(   

 

A.就图示而言,遵循的生态工程基本原理是物质循环再生原理

B.在玉米田中引种大豆并引入食虫鸟,可提高抵抗力稳定性

C.此地区的玉米生态工程实现了能量的循环,使废物资源化

D.遵循自然规律,兼顾生态和经济效益,是整体性原理的体现

 

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如图表示移植卵裂期胚胎和囊胚的流产率与受孕妇女年龄的关系,相关叙述正确的是(   

A.体外受精时,需用促性腺激素处理使精子获能

B.卵裂期细胞和囊胚细胞均末分化

C.实验结果表明,卵裂期胚胎移植成功率较高

D.受孕妇女年龄越大,胚胎移植的流产风险越高

 

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