【題目】閱讀下面的材料,完成(1)~(5)題。

“中中”和“華華”——世界首例體細胞克隆猴誕生記

在《西游記》中,孫悟空拔下一根汗毛,吹口氣,隨即變出上百只一模一樣的小孫悟空。如今,這看似遙不可及的神話正在成為現(xiàn)實——20171127日,世界上首個體細胞克隆猴“中中”在我國誕生;同年125日,第二個體細胞克隆猴“華華”又“橫空出世”。125日,它們的故事登上國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《細胞》封面,這意味著中國科學(xué)家成功突破了現(xiàn)有技術(shù)無法克隆靈長類動物的世界難題。

在此之前,體細胞克隆技術(shù)一度風(fēng)光無限。1997 年,首個體細胞克隆動物“多莉”羊出生;隨后,利用體細胞克隆技術(shù)不僅誕生出包括馬、牛、羊、豬和駱駝等在內(nèi)的大型家畜,還誕生了包括小鼠、大鼠、兔、貓和狗在內(nèi)的多種實驗動物。然而,與人類最為相近的非人靈長類動物體細胞克隆難題,卻一直沒有攻克。

“中中”、“華華”這兩只備受矚目的小猴子是對可愛的“姐妹花”,她們的基因都來自同一個流產(chǎn)的雌性獼猴胎兒。相關(guān)科研人員從胎兒猴的成纖維細胞中提取出細胞核,并將之插入移除細胞核后的卵細胞中。他們將 21 個這樣處理的卵細胞放入代孕母猴體內(nèi),其中有6只母猴成功受孕,2只最終生產(chǎn)出活的克隆猴。

傳統(tǒng)醫(yī)藥實驗大量采用小鼠,但藥物研發(fā)通常使用的小鼠模型和人類相差甚遠,在小鼠模型上花費巨大資源篩選到的候選藥物用于人類患者后,很多無效或有不可接受的副作用。猴的生理器官跟人更為相近,所以各種免疫缺陷、腫瘤、代謝紊亂等疾病如果都是因為基因的缺陷,就可以用克隆猴制作模型。體細胞克隆猴的成功將推動中國率先發(fā)展出基于非人靈長類疾病動物模型的全新醫(yī)藥研發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈,促進針對阿爾茨海默癥、自閉癥等腦疾病,以及免疫缺陷、腫瘤、代謝性疾病的新藥研發(fā)進程。

1)請寫出“中中”、“華華”產(chǎn)生過程中涉及的三個生物學(xué)術(shù)語:_____。

2)我國克隆猴利用的猴胎兒成纖維細胞,是已分化的體細胞,從理論上分析,它的細胞核具有全能性的原因是_____

3)下圖能正確表示這一動物克隆技術(shù)原理的是_____(選填選項前的符號)。

4)用體細胞核移植技術(shù)生產(chǎn)的克隆猴——“中中”和“華華”與核供體動物的性狀是否完全相同?為什么?_____。

5)與小鼠模型相比,克隆猴作為人類疾病及藥物研發(fā)模型生物的優(yōu)點是_____。

【答案】無性生殖、克隆、分化、細胞核的全能性、體細胞核移植技術(shù)、胚胎移植、囊胚、原腸胚、胚胎發(fā)育等 含有本物種的全套遺傳信息 A 否。細胞質(zhì)中的基因也控制性狀(或基因和環(huán)境共同決定生物性狀、生物性狀也受環(huán)境影響) 猴的生理器官跟人更為相近(猴與人的親緣關(guān)系更近)

【解析】

體細胞克隆技術(shù)是指采用核移植的方法,利用細胞拆合或細胞重組技術(shù),將卵母細胞去核作為核受體,以體細胞或含少量細胞質(zhì)的細胞核即核質(zhì)體作為核供體,將后者移入前者中,構(gòu)建重組胚,供體核在去核卵母細胞的胞質(zhì)中重新編程,并啟動卵裂,開始胚胎發(fā)育過程,妊娠產(chǎn)仔,克隆出動物的技術(shù)。

(1)“中中”、“華華”產(chǎn)生過程中,涉及體細胞克隆技術(shù)、胚胎移植技術(shù)、動物細胞體外培養(yǎng)技術(shù)等,拓展開可涉及無性生殖、克隆、分化、細胞核的全能性、囊胚、原腸胚、胚胎發(fā)育等諸多相關(guān)生物學(xué)術(shù)語;
(2)猴胎兒成纖維細胞的細胞核具有全能性的原因是其具有全套的遺傳物質(zhì);
(3)分析題意可知,科研人員從胎兒猴的成纖維細胞中提取出細胞核,并將之插入移除細胞核后的卵細胞中,由此獲得新的胚胎細胞,結(jié)合題圖可知,A選項符合題意;
(4)基因不全存在于細胞核中,也有少量存在于細胞質(zhì)中,且生物的性狀由基因與環(huán)境共同決定,故“中中”與“華華”的性狀與核供體生物不完全相同;
(5)分析題意可知,由于猴的生理器官與人更為相近,故與小鼠模型相比,其作為人類疾病及藥物研發(fā)模型生物更具有優(yōu)勢。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)是一種比較常見的增塑劑和軟化劑,對人體有致癌、致畸等作用。某科研小組為了研究紅樹林植物秋茄是否適宜作為降解水體中DBP的植物,做了如下實驗:在適宜的條件下,分別用含有不同質(zhì)量濃度的DBP培養(yǎng)液培育秋茄幼苗,一段時間后,對秋茄葉片內(nèi)的葉綠素含量進行測定,結(jié)果如圖所示。請回答:

1)本實驗選擇用葉綠素而不用葉綠體中其他色素的含量來反映光合作用的強度,首要理由是:只有少數(shù)葉綠素a分子具有吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能的作用,其他色素分子只能吸收和傳遞光能;其次,由于____________________,因此,植物光合作用所需的光能絕大多數(shù)是由葉綠素吸收的。

2)實驗結(jié)果表明,實驗組葉綠素含量均________對照組,導(dǎo)致卡爾文循環(huán)中形成C5的量________,從而________光合作用強度,使秋茄在低濃度DBP環(huán)境中能正常生長。

3)通?捎________(溶劑)來提取葉綠體中的色素。圖中的曲線________表示葉綠素a含量。

4)為進一步探究秋茄是否具有降解水體中DBP的作用,需要檢測________________。若________________,則在實驗濃度范圍內(nèi),秋茄適宜作為降解水體中DBP的植物。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】如圖為某植物葉肉細胞內(nèi)生理活動的示意圖,其中a、b代表細胞結(jié)構(gòu),①~⑤代表物質(zhì),下列說法正確的是(

A.色素只存在于結(jié)構(gòu)a中,可以用無水乙醇進行提取

B.圖中a實現(xiàn)的能量轉(zhuǎn)換為光能直接轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的化學(xué)能

C.①②分別為H2OCO2,該細胞的光合速率小于呼吸速率

D.⑤代表的物質(zhì)為ATP,圖中細胞外K運輸?shù)郊毎麅?nèi)的方式是主動運輸

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】勤洗手是預(yù)防病毒感染的有效措施。某公司在防控新型冠狀病毒(2019-nCOV)期間推出一款新型免洗洗手凝膠。為衡量該凝膠的清洗效果,研究人員檢測了凝膠洗手前后,手部細菌的含量。凝膠洗手前的檢測流程見下圖。下列敘述正確的是(

A.統(tǒng)計洗手前手部細菌的數(shù)量,選擇的接種方法是平板劃線法

B.除圖中操作外,還需要設(shè)置一組未接種的空白培養(yǎng)基進行培養(yǎng)

C.培養(yǎng)基上的一個菌落只可能來源于樣品稀釋液中的一個活菌

D.初步判斷培養(yǎng)基上菌種的類型,需要用顯微鏡觀察菌體的形狀

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下圖表示“試管!薄ⅰ翱寺∨!焙汀稗D(zhuǎn)基因!钡呐嘤^程,有關(guān)說法合理的是(

A.三種牛的培育過程都經(jīng)過了受精作用

B.三種牛培育過程都體現(xiàn)了細胞核的全能性

C.三種牛培育過程都用到了胚胎移植技術(shù)

D.三種牛體細胞中的遺傳信息完全相同

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】圖甲為構(gòu)建重組質(zhì)粒過程中的三種備選質(zhì)粒,其中Ap為氨芐青霉素抗性基因,Tc為四環(huán)素抗性基因。圖乙為培育轉(zhuǎn)AFPs基因(抗凍基因)番茄的示意圖,外源DNA和質(zhì)粒上均標(biāo)出了酶切位點及相關(guān)抗性基因,請回答下列問題。

1)圖甲中通常選用質(zhì)粒C構(gòu)建重組質(zhì)粒,而不選用質(zhì)粒A或質(zhì)粒B的原因分別是____。

2)據(jù)圖乙分析,若需使用插入滅活法篩選并鑒定重組質(zhì)粒,應(yīng)優(yōu)先選用限制酶______________切割目的基因和質(zhì)粒。

3)在構(gòu)建基因表達載體過程中常把兩個啟動子串聯(lián)在一起形成雙啟動子,加在目的基因上游。雙啟動子的作用可能是___________________________________

4)圖乙農(nóng)桿菌中的質(zhì)粒應(yīng)含有T-DNA,其作用是___________。若要獲得抗凍能力更強的抗凍番茄,可以對AFPs基因進行改造,最終得到相應(yīng)的蛋白質(zhì),該過程需用到________工程。

5)為使改造后的AFPs基因能夠表達,人工設(shè)計質(zhì)粒D并對它的多個酶切位點進行研究。若用HindⅢ酶或KpnⅠ酶單獨切割質(zhì)粒D,均獲得一條長鏈,若用HindⅢ酶和EcoRⅠ酶同時切割,則獲得2500bp12666bp片段,若用KpnⅠ酶和EcoRⅠ酶同時切割,則獲得2250bp13166bp片段。若以HindⅢ酶切割位點為計算起點,則KpnⅠ酶切割位點與HindⅢ酶切割位點最短長度為______。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】為了增加菊花花色類型,研究者從其他植物中克隆出花色基因C(圖1),擬將其與質(zhì)粒(圖2)重組,再借助農(nóng)桿菌導(dǎo)入菊花中。

下列操作與實驗?zāi)康牟环氖牵?/span>

A.用限制性核酸內(nèi)切酶EcoR I和DNA連接酶構(gòu)建重組質(zhì)粒

B.用含C基因的農(nóng)桿菌侵染菊花愈傷組織,將C基因?qū)爰毎?/span>

C.在培養(yǎng)基中添加卡那霉素,篩選被轉(zhuǎn)化的菊花細胞

D.DNA分子雜交方法檢測C基因是否整合到菊花染色體上

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】甲圖表示不同濃度生長素對植物莖生長的影響,乙圖表示將盆栽植物橫放時植物的生長狀況。下列有關(guān)分析正確的

A甲圖能說明用不同濃度生長素溶液處理扦插枝條,生根的數(shù)量一定不同

B乙圖中根的向地性和胚芽鞘的向光性中生長素的作用原理相似

C甲圖曲線的含義和乙圖根的生長狀況都能說明生長素的作用具有兩重性

D乙圖中a處生長素的濃度一定大于甲圖中M處的

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】某種物質(zhì)S(一種含有CH、N的有機物)難以降解,會對環(huán)境造成污染,只有某些細菌能降解S。研究人員按照下圖所示流程從淤泥中分離得到能高效降解S的細菌菌株。實驗過程中需要甲、乙兩種培養(yǎng)基,甲的組分為無機鹽、水和S,乙的組分為無機鹽、水、SY

回答下列問題:

1)實驗時,盛有水或培養(yǎng)基的搖瓶通常采用_______________的方法進行滅菌。乙培養(yǎng)基中的Y物質(zhì)是_______________。甲、乙培養(yǎng)基均屬于______________培養(yǎng)基。

2)實驗中初步估測搖瓶M中細菌細胞數(shù)為2×107 /mL,若要在每個平板上涂布100μL稀釋后的菌液,且保證每個平板上長出的菌落數(shù)不超過200個,則至少應(yīng)將搖瓶M中的菌液稀釋________________倍。

3)在步驟⑤的篩選過程中,發(fā)現(xiàn)當(dāng)培養(yǎng)基中的S超過某一濃度時,某菌株對S的降解量反而下降,其原因可能是________________(答出1點即可)。

4)若要測定淤泥中能降解S的細菌細胞數(shù),請寫出主要實驗步驟________________。

5)上述實驗中,甲、乙兩種培養(yǎng)基所含有的組分雖然不同,但都能為細菌的生長提供4類營養(yǎng)物質(zhì),即________________。

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