请回答下列有关细胞工程和胚胎工程的问题:
一对健康夫妇生下一男孩,一岁时因脑出血死亡,两年后女方怀孕6个月时,经羊水及脐带血诊断为男孩且患血友病,遂引产。于是夫妇俩到广州中山医大附属一院做试管婴儿。医生培养7个活体胚胎,抽取每个胚胎1~2个细胞检查后,选2个胚胎移植,最后一个移植成功,生出了一健康女婴,她是我国第三代试管婴儿。请回答:
(1)试管婴儿技术作为现代生物技术和母亲正常怀孕生产的过程的相同点是 ,不同点在于 。
(2)目前在生产中应用较多的胚胎工程技术是 、 和体外生产胚胎技术。
(3)胚胎移植是否成功,与供体和受体的生理状况有关。大量的研究已经证明,受体对移入子宫的外来胚胎 免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(4)我国禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆的研究,而美国国会反对治疗性克隆。请你谈谈反对克隆人的理由: 。(至少两点)。
(1)双亲生殖细胞都融合为合子 试管婴儿是体外受精、胚胎移植的产物
(2)胚胎移植 胚胎分割
(3)基本上不发生
(4)①严重违反了人类伦理道德 ②冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念 ③是在人为地制造心理上和社会地位上都不健全的人 ④克隆技术尚不成熟,可能克隆出有严重生理缺陷的孩子(任意答对两点即可,其他符合题意的答案也可)
2006年4月份的电视和报纸上的一则新闻引起了大家的关注:北京的韩女士被诊断为急性淋巴细胞白血病,在与病魔抗争了3个月后,不幸告别了人间。有专家认为,韩女士白血病的发生与其长达15年的染发史关系密切。目前使用最多的是无机染发剂,它分为两部分:第一部分为染色剂,第二部分为显色剂,只有两部分按不同的比例调配混合才能染色。某研究性学习小组的同学们探究了染发剂对绿豆种子萌发生长的影响。他们的研究实验记录如下:
表1 不同浓度的染色剂对绿豆种子萌发的影响观察记录表
浓度 | 发芽率(%) | 长度(cm) | 长势及受损情况 | |||
第2天 | 最后发芽率 | 第3天 | 第4天 | 第5天 | ||
0.1% | 94 | 100 | 1.2 | 6.0 | 11.5 | 叶片暗哑无光泽,子叶有点焦干 |
1% | 72 | 86 | 1.1 | 1.2 | 2.5 | 萌发的种子根部败坏,腐烂,第5天起停止发育,个体间高矮差异大 |
10% | 6 | 30 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 萌发的种子胚根露出后停止发育,其余种子霉变 |
空白 | 95 | 100 | 2.4 | 6.1 | 13.5 | 长得又高又壮,长势最好 |
表2 不同浓度的显色剂对绿豆种子萌发的影响观察记录表
浓度 | 发芽率(%) | 长度(cm) | 长势及受损情况 | |||
第2天 | 最后发芽率 | 第3天 | 第4天 | 第5天 | ||
0.1% | 97 | 100 | 1.3 | 2.5 | 7.3 | 种子萌发快,前期根细长,幼苗不能直立,后期根尖干枯,生长缓慢 |
1% | 22 | 80 | 0.2 | 0.4 | 0.8 | 根尖由变干至萎缩到腐烂,胚轴伸长缓慢 |
10% | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 种子不萌发,也没腐烂 |
空白 | 96 | 100 | 2.3 | 6.3 | 13.6 | 长得又高又壮,长势最好 |
(1)科学探究的一般程序为:提出问题→ →设计实验→进行实验→ →得出结论→ →进一步探究。
(2)综合分析表1和表2中的观察记录,可以看出:
① ;
② ;
③ ;
(3)为了使该研究结果更加科学、更具说明力,应对实验作如何改进? 。
(1)作用假设 分析结果 表达和交流
(2)①染色剂的浓度越大,对绿豆种子萌发生长的负面影响越大 ②显色剂的浓度越大,对绿豆种子萌发生长的负面影响越大 ③相同浓度的显色剂对绿豆种子萌发生长的负面影响大于染色剂
(3)还需要探究不同浓度的染色剂和显色剂的混合液对绿豆种子萌发的影响
许多生物实验都用颜色的变化作为结果观察的一项指标。下面是一些生物实验中碰到的有关颜色变化的问题,请分析回答:
(1)在做蛋白质鉴定实验时,在2mL蛋白稀释液中加入2mL双缩脲试剂A后,又加入2mL双缩脲试剂,B振荡均匀,溶液颜色呈蓝色,最可能的原因是 。
(2)在叶绿体色素的提取和分离实验中,取材合适且提取色素的过程也很规范,但得到的滤纸条上的色素带颜色却非常浅,则可能的原因有:①滤纸条湿度大,没有预先进行干燥处理;② 。
(3)在做DNA粗提取和鉴定的实验时,用 试剂对DNA进行鉴定,最后溶液呈 色。实验中用体积分数为95%的冷却酒精溶液的作用是 。
(4)在观察植物细胞有丝分裂的实验中,观察经解离、染色后制成的洋葱根尖临时装片,在其分生区细胞中看不到被明显染成深色的染色体,则其操作步骤中出错的是 。
(1)加入的双缩脲试剂B过量[或生成过多的Cu(OH)2]
(2)颜色素滤液细线次数太少(或每次重复画线后没有及时干燥)
(3)二苯胺 蓝(或浅蓝) 将DNA和某些蛋白质进一步地分离(或溶解其他杂质)
(4)解离后染色前没有漂洗
(1)PCR(聚合酶链式反应)技术在生物工程中相当重要。请简述PER扩增目的基因的基本过程。
(2)自然情况下,牛的生育率很低,通过现代科技手段,可以实现良种牛的快速繁殖。请按照提示,回答下列问题:
①使一头良种雄性黄牛,在一年内繁殖数百头该公牛的后代,最简便的方法是 。
②现有一头良种雌性黄牛,采用胚胎移植的方法,可使这头良种牛一年生下数十头自己的后代。其操作过程中需要用激素对该良种母牛(供体)和代孕母牛(受体)进行 处理;还要用激素使供体母牛 。胚胎收集的过程也叫做 。用于移植的胚胎应发育到 或 阶段。
③采用试管动物技术还可以使普通雌性黄牛产下奶牛、良种肉牛等不同品种小牛。该技术中首先要做的是体外受精和 。体外受精主要包括 、
和 等几个主要步骤。
(1)目的基因DNA受热变性成为单链→引物与单链结合成互补序列→在DNA聚合酶作用下延伸→重复循环完成扩增 (其他合理答案亦可)
(2)①人工授精
②同期发情 超数排卵 冲卵 桑椹胚 囊胚
③早期胚胎的培养 卵母细胞的采集 精子的采集和获能(精子的获取) 受精
(1)PCR(聚合酶链式反应)技术在生物工程中相当重要。请简述.PCR扩增目的基因的基本过程。
(2)制备培养基方法:将蛋白胨、NaCl和牛肉膏放入烧杯内,加200mL蒸馏水,用玻璃棒搅匀后,在酒精灯上加热。当蛋白胨、牛肉膏融化后,加入琼脂,用微火继续加热至琼脂溶化,补充水至200Ml。用0.1mol/L。的NaOH或0.1mol/L的HCl将pH调至7.0--7.2,分别对培养基和培养皿进行高压蒸汽灭菌。当培养基的温度下降到50℃时,将其分装在5套培养皿中,在酒精灯附近倒平板,当培养基冷却至室温,按下表分别进行处理。将处理完毕的培养基置于35℃的温度下培养2~3天,观察每个培养基中的细菌生长情况。请回答下列问题:
第1套 | 开盖,在空气中暴露10s |
第2套 | 用手指接触培养基约10s |
第3套 | 用硬币接触培养基约10s |
第4套 | 用滤纸擦一下课桌,再接触培养基约10s |
第5套 | (不打开盖) |
①上述实验中有哪些是无菌操作 。
②第5套培养皿的作用是 。如果其培养基表面有菌落生长,说明了 。
③在1到4套的培养基中都出现了不同形态的菌落,原因是 。
能否说菌落的形态越多,用来接触的物体吸附的细菌数目就越多,为什么?
④实验中,有三处特别强调温度控制,请简要说明其控制温度的科学道理。
“高压蒸汽灭菌后培养基的温度下降到50~C'’才倒平板: 。
“当培养基冷却至室温,按下表分别进行处理”: 。
“将处理完毕的培养基置于35%的温度下培养”: 。
(1)目的基因DNA受热变性成为单链→引物与单链结合成互补序列→在DNA聚合酶作用下延伸)→重复循环完成扩增 [其他合理答案亦可]
(2)①高压蒸汽灭菌;在酒精灯附近倒平板)
②对照 培养基受到细菌污染 ③培养基中接入了不同种类的细菌 不能,菌落的形态越多,只能说明接触的物体中细菌的种类越多,菌落数越多才能说明细菌数多
④防止培养基的温度过高使培养皿因受热不均而破裂防止培养基温度过高杀死接种在其上的细菌(或微生物)让细菌在适宜的温度下快速生长繁殖
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