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【题目】阅读下面的材料,完成(1)~(5)题。

“中中”和“华华”——世界首例体细胞克隆猴诞生记

在《西游记》中,孙悟空拔下一根汗毛,吹口气,随即变出上百只一模一样的小孙悟空。如今,这看似遥不可及的神话正在成为现实——20171127日,世界上首个体细胞克隆猴“中中”在我国诞生;同年125日,第二个体细胞克隆猴“华华”又“横空出世”。125日,它们的故事登上国际权威学术期刊《细胞》封面,这意味着中国科学家成功突破了现有技术无法克隆灵长类动物的世界难题。

在此之前,体细胞克隆技术一度风光无限。1997 年,首个体细胞克隆动物“多莉”羊出生;随后,利用体细胞克隆技术不仅诞生出包括马、牛、羊、猪和骆驼等在内的大型家畜,还诞生了包括小鼠、大鼠、兔、猫和狗在内的多种实验动物。然而,与人类最为相近的非人灵长类动物体细胞克隆难题,却一直没有攻克。

“中中”、“华华”这两只备受瞩目的小猴子是对可爱的“姐妹花”,她们的基因都来自同一个流产的雌性猕猴胎儿。相关科研人员从胎儿猴的成纤维细胞中提取出细胞核,并将之插入移除细胞核后的卵细胞中。他们将 21 个这样处理的卵细胞放入代孕母猴体内,其中有6只母猴成功受孕,2只最终生产出活的克隆猴。

传统医药实验大量采用小鼠,但药物研发通常使用的小鼠模型和人类相差甚远,在小鼠模型上花费巨大资源筛选到的候选药物用于人类患者后,很多无效或有不可接受的副作用。猴的生理器官跟人更为相近,所以各种免疫缺陷、肿瘤、代谢紊乱等疾病如果都是因为基因的缺陷,就可以用克隆猴制作模型。体细胞克隆猴的成功将推动中国率先发展出基于非人灵长类疾病动物模型的全新医药研发产业链,促进针对阿尔茨海默症、自闭症等脑疾病,以及免疫缺陷、肿瘤、代谢性疾病的新药研发进程。

1)请写出“中中”、“华华”产生过程中涉及的三个生物学术语:_____

2)我国克隆猴利用的猴胎儿成纤维细胞,是已分化的体细胞,从理论上分析,它的细胞核具有全能性的原因是_____

3)下图能正确表示这一动物克隆技术原理的是_____(选填选项前的符号)。

4)用体细胞核移植技术生产的克隆猴——“中中”和“华华”与核供体动物的性状是否完全相同?为什么?_____

5)与小鼠模型相比,克隆猴作为人类疾病及药物研发模型生物的优点是_____

【答案】无性生殖、克隆、分化、细胞核的全能性、体细胞核移植技术、胚胎移植、囊胚、原肠胚、胚胎发育等 含有本物种的全套遗传信息 A 否。细胞质中的基因也控制性状(或基因和环境共同决定生物性状、生物性状也受环境影响) 猴的生理器官跟人更为相近(猴与人的亲缘关系更近)

【解析】

体细胞克隆技术是指采用核移植的方法,利用细胞拆合或细胞重组技术,将卵母细胞去核作为核受体,以体细胞或含少量细胞质的细胞核即核质体作为核供体,将后者移入前者中,构建重组胚,供体核在去核卵母细胞的胞质中重新编程,并启动卵裂,开始胚胎发育过程,妊娠产仔,克隆出动物的技术。

(1)“中中”、“华华”产生过程中,涉及体细胞克隆技术、胚胎移植技术、动物细胞体外培养技术等,拓展开可涉及无性生殖、克隆、分化、细胞核的全能性、囊胚、原肠胚、胚胎发育等诸多相关生物学术语;
(2)猴胎儿成纤维细胞的细胞核具有全能性的原因是其具有全套的遗传物质;
(3)分析题意可知,科研人员从胎儿猴的成纤维细胞中提取出细胞核,并将之插入移除细胞核后的卵细胞中,由此获得新的胚胎细胞,结合题图可知,A选项符合题意;
(4)基因不全存在于细胞核中,也有少量存在于细胞质中,且生物的性状由基因与环境共同决定,故“中中”与“华华”的性状与核供体生物不完全相同;
(5)分析题意可知,由于猴的生理器官与人更为相近,故与小鼠模型相比,其作为人类疾病及药物研发模型生物更具有优势。

练习册系列答案
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科目:高中生物 来源: 题型:

【题目】邻苯二甲酸二丁酯(DBP)是一种比较常见的增塑剂和软化剂,对人体有致癌、致畸等作用。某科研小组为了研究红树林植物秋茄是否适宜作为降解水体中DBP的植物,做了如下实验:在适宜的条件下,分别用含有不同质量浓度的DBP培养液培育秋茄幼苗,一段时间后,对秋茄叶片内的叶绿素含量进行测定,结果如图所示。请回答:

1)本实验选择用叶绿素而不用叶绿体中其他色素的含量来反映光合作用的强度,首要理由是:只有少数叶绿素a分子具有吸收、传递和转化光能的作用,其他色素分子只能吸收和传递光能;其次,由于____________________,因此,植物光合作用所需的光能绝大多数是由叶绿素吸收的。

2)实验结果表明,实验组叶绿素含量均________对照组,导致卡尔文循环中形成C5的量________,从而________光合作用强度,使秋茄在低浓度DBP环境中能正常生长。

3)通常可用________(溶剂)来提取叶绿体中的色素。图中的曲线________表示叶绿素a含量。

4)为进一步探究秋茄是否具有降解水体中DBP的作用,需要检测________________。若________________,则在实验浓度范围内,秋茄适宜作为降解水体中DBP的植物。

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科目:高中生物 来源: 题型:

【题目】如图为某植物叶肉细胞内生理活动的示意图,其中ab代表细胞结构,①~⑤代表物质,下列说法正确的是(

A.色素只存在于结构a中,可以用无水乙醇进行提取

B.图中a实现的能量转换为光能直接转换为稳定的化学能

C.①②分别为H2OCO2,该细胞的光合速率小于呼吸速率

D.⑤代表的物质为ATP,图中细胞外K运输到细胞内的方式是主动运输

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科目:高中生物 来源: 题型:

【题目】勤洗手是预防病毒感染的有效措施。某公司在防控新型冠状病毒(2019-nCOV)期间推出一款新型免洗洗手凝胶。为衡量该凝胶的清洗效果,研究人员检测了凝胶洗手前后,手部细菌的含量。凝胶洗手前的检测流程见下图。下列叙述正确的是(

A.统计洗手前手部细菌的数量,选择的接种方法是平板划线法

B.除图中操作外,还需要设置一组未接种的空白培养基进行培养

C.培养基上的一个菌落只可能来源于样品稀释液中的一个活菌

D.初步判断培养基上菌种的类型,需要用显微镜观察菌体的形状

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【题目】下图表示“试管牛”、“克隆牛”和“转基因牛”的培育过程,有关说法合理的是(

A.三种牛的培育过程都经过了受精作用

B.三种牛培育过程都体现了细胞核的全能性

C.三种牛培育过程都用到了胚胎移植技术

D.三种牛体细胞中的遗传信息完全相同

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【题目】图甲为构建重组质粒过程中的三种备选质粒,其中Ap为氨苄青霉素抗性基因,Tc为四环素抗性基因。图乙为培育转AFPs基因(抗冻基因)番茄的示意图,外源DNA和质粒上均标出了酶切位点及相关抗性基因,请回答下列问题。

1)图甲中通常选用质粒C构建重组质粒,而不选用质粒A或质粒B的原因分别是____

2)据图乙分析,若需使用插入灭活法筛选并鉴定重组质粒,应优先选用限制酶______________切割目的基因和质粒。

3)在构建基因表达载体过程中常把两个启动子串联在一起形成双启动子,加在目的基因上游。双启动子的作用可能是___________________________________

4)图乙农杆菌中的质粒应含有T-DNA,其作用是___________。若要获得抗冻能力更强的抗冻番茄,可以对AFPs基因进行改造,最终得到相应的蛋白质,该过程需用到________工程。

5)为使改造后的AFPs基因能够表达,人工设计质粒D并对它的多个酶切位点进行研究。若用HindⅢ酶或KpnⅠ酶单独切割质粒D,均获得一条长链,若用HindⅢ酶和EcoRⅠ酶同时切割,则获得2500bp12666bp片段,若用KpnⅠ酶和EcoRⅠ酶同时切割,则获得2250bp13166bp片段。若以HindⅢ酶切割位点为计算起点,则KpnⅠ酶切割位点与HindⅢ酶切割位点最短长度为______

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【题目】为了增加菊花花色类型,研究者从其他植物中克隆出花色基因C(图1),拟将其与质粒(图2)重组,再借助农杆菌导入菊花中。

下列操作与实验目的不符的是(

A.用限制性核酸内切酶EcoR I和DNA连接酶构建重组质粒

B.用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织,将C基因导入细胞

C.在培养基中添加卡那霉素,筛选被转化的菊花细胞

D.DNA分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上

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【题目】甲图表示不同浓度生长素对植物茎生长的影响,乙图表示将盆栽植物横放时植物的生长状况。下列有关分析正确的

A甲图能说明用不同浓度生长素溶液处理扦插枝条,生根的数量一定不同

B乙图中根的向地性和胚芽鞘的向光性中生长素的作用原理相似

C甲图曲线的含义和乙图根的生长状况都能说明生长素的作用具有两重性

D乙图中a处生长素的浓度一定大于甲图中M处的

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【题目】某种物质S(一种含有CHN的有机物)难以降解,会对环境造成污染,只有某些细菌能降解S。研究人员按照下图所示流程从淤泥中分离得到能高效降解S的细菌菌株。实验过程中需要甲、乙两种培养基,甲的组分为无机盐、水和S,乙的组分为无机盐、水、SY

回答下列问题:

1)实验时,盛有水或培养基的摇瓶通常采用_______________的方法进行灭菌。乙培养基中的Y物质是_______________。甲、乙培养基均属于______________培养基。

2)实验中初步估测摇瓶M中细菌细胞数为2×107 /mL,若要在每个平板上涂布100μL稀释后的菌液,且保证每个平板上长出的菌落数不超过200个,则至少应将摇瓶M中的菌液稀释________________倍。

3)在步骤⑤的筛选过程中,发现当培养基中的S超过某一浓度时,某菌株对S的降解量反而下降,其原因可能是________________(答出1点即可)。

4)若要测定淤泥中能降解S的细菌细胞数,请写出主要实验步骤________________

5)上述实验中,甲、乙两种培养基所含有的组分虽然不同,但都能为细菌的生长提供4类营养物质,即________________

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