【选修3-现代生物科技专题】

为治疗糖尿病，研究人员提出了如下图的方法。

（1）一般选用的图中①都是_____________的供体细胞。

（2）核移植的受体细胞一般选用MⅡ期卵母细胞。进行相关显微操作时，一般用微型吸管一并吸出_____________。  

（3）细胞在体外培养时，除培养液提供必需的营养条件、适宜的温度、pH和气体环境外，还需要有_____。上图所获的胚胎干细胞可由________中分离出来，在功能上具有________。

（4）利用PCR技术扩增正常胰岛素基因的前提条件是___________。将正常胰岛素基因导入胚胎干细胞并维持稳定和表达的过程，称为_____。

（5）“定向诱导”的目的是使重组细胞B发生_________，从而形成功能专一的胰岛类似细胞。

（6）该治疗糖尿病的方法与相比异体移植，突出的优点是________。

（1）方法Ⅰ和方法Ⅱ均用到的生物技术有______________和______________。

（2）用激素处理的目的是使B牛______________，从B牛体内获得的卵母细胞需要培养到____________________(时期)才能与精子结合。

（3）A牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后，才能与B牛的卵细胞结合，完成受精作用，这个过程叫______________。卵子受精的标志是在卵黄膜和透明带的间隙能够观察到______________。

（4）生产上常用______________期的胚胎进行胚胎移植。若希望同时获得多个性状相同的家畜个体，可以使用______________技术。

如图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病（基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素）的过程设计图解，请据图回答：

（1）图中①所示的结构是细胞核；②所示的细胞是______________，图中③所示的生物工程技术是________________；④所示的生物工程技术是转基因技术．

（2）在图中④所示的生物工程技术中，健康胰岛B细胞基因在导入②之前要构建基因表达载体，构建出的分子除含目的基因外，还必须含有_______________________________。

（3）重组细胞b在一定的__________________如牛磺酸、丁酰环腺苷酸等的作用下，可以定向分化形成膜岛B细胞．培养重组细胞b的培养液中除加入各种营养物质外，还必须加入________________等一些天然成分，放在含O₂和CO₂的环境中培养，其中CO₂的作用是________________________。

（4）图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是____________________________。

中国荷斯坦奶牛是由纯种荷兰牛与本地母牛经多代杂交,长期选育而成,具有体型大、产奶量高的特点。雌性奶牛一般在24月龄开始产犊,牛犊出生时体重为40～50 kg,母牛随即开始泌乳。和牛是世界公认的高档肉牛品种,体型较小,肉质鲜嫩,营养丰富,牛犊出生时体重为30 kg左右。我国科研人员利用胚胎移植技术,按如图所示流程操作,成功地培育了和牛这一优良品种。请回答下列问题:

(1)荷斯坦奶牛在初次产奶300天后就会停止分泌乳汁,进入干奶待产期。为缩短干奶期,可在奶牛哺乳期的合适时间为母牛进行__________,以提高受孕率,促使母牛开始新一轮的产奶。 

(2)过程①中产生的精子需进行______________处理后方有受精的能力,过程④中移植的早期胚胎处于______________期。图示过程中发生基因重组的是______________ (填序号)。 

(3)为了提高已有胚胎的利用率,还可采取_______________技术。 

(4)为保证和牛的品质,防止近亲繁殖,需要对和牛进行DNA检测。目前常用“拔牛毛”的方法获取带毛囊的牛毛进行检测,而不是直接剪取牛毛进行检测,原因是___________________。 DNA检测首先需制备DNA荧光探针,过程如下图所示,在DNA酶Ⅰ作用下产生切口,随后在DNA聚合酶Ⅰ作用下,以荧光标记的_______________为原料,合成荧光标记的DNA探针。 

(5)牛是反刍动物,消化道并不能分泌纤维素酶,但在其瘤胃中生活着大量的微生物,可以帮助牛消化纤维素,这些微生物与牛的关系是______________。 

【加试题】（一）蓝莓富含花青素，含有丰富的营养成分，是世界粮农组织推荐的五大健康水果之一，蓝莓的深加工产品也深受人们的喜爱，下图是某实验室利用蓝莓酒制作蓝莓醋的实验装置，回答以下问题：

（1）果醋发酵需要的菌种是__________，实验前需将该菌种在______上进行扩大培养。

（2）甲中是蓝莓酒和蒸馏水的混合物，其比例是_____

   A.1：2 B.1：4 C. 2：1 D.4：1

（3）乙中是经_________灭菌过的锯末，采用_________法将发酵菌株固定在锯末上制成固定化菌株，可大幅缩短生产周期，降低生产成本和提高生产效率，并增强果醋的风味。

（4）若该菌种在杂菌污染，欲消除污染的杂菌，最简单的方法是____________________。

（二）2014年7月，FDA批准了利用转基因兔生产的新药Rucones（重组人C1酯酶抑制剂），该药物可用于治疗成人及青少年遗传性血管性水肿患者的急性发作，其部分技术路线如图：

（1）由过程①得到的A为_____________ 。

（2）过程②常用的方法是______________。

________细胞作为饲养层细胞，用以___________________。

（4）兔的胚胎干细胞不能发育成完整个体，但可以通过___技术形成重组细胞，然后利用____技术，通过代孕母兔分娩出转基因兔，从转基因兔的乳汁中提取Rucones药物。

利用胚胎移植，可以开发遗传特性优良的母畜繁殖潜力，较快地扩大良种畜群。下列有关早期胚胎的来源中，错误的是( )

猪的肌肉生长抑制素(MSTN)基因可抑制肌细胞的增殖和分化。CRISPR/Cas9是一种最新出现的基因编辑技术，其主要过程是向导RNA(gRNA，含与目的基因部分序列配对的单链区)与Cas9核酸酶结合，引导Cas9核酸酶对DNA局部解旋并进行定点切割。科研人员利用该技术定向敲除猪胎儿成纤维细胞中MSTN基因，以期获得生长速度快、瘦肉率高的新品种。过程如下图，其中BsmBⅠ、KpnⅠ、EcoRⅠ表示相应限制酶的识别位点。分析回答：

(1)图中①过程用到的工具酶有________，图中gRNA基因序列设计的主要依据是_  _。

(2)科研人员可利用____                ____(方法)将重组质粒导入猪成纤维细胞，经_______           _过程合成Cas9核酸酶。

(3)过程③与DNA复制相比，特有的碱基配对方式有___________      ___。

(4)分析发现某基因敲除细胞株中MSTN基因的表达水平为正常细胞的50%，说明__________________。

(5)欲利用MSTN基因缺失成纤维细胞培育成MSTN基因缺失猪，请简要写出基本的流程。________________                                               ___。