由于在涉及胚胎干細胞和哺乳動物DNA重組方面的一系列突破性發(fā)現(xiàn),兩位美國科學家和一位英國科學家分享了2007年的諾貝爾生理學或醫(yī)學獎.這些發(fā)現(xiàn)導致了一種通常被人們稱為“基因靶向”的強大技術(shù).
所謂“基因靶向”技術(shù)是指利用細胞脫氧核糖核酸(DNA)可與外源性DNA同源序列發(fā)生同源重組(指同源性強的外源DNA片段與宿主基因片段互補結(jié)合時,結(jié)合區(qū)的任何部分都有與宿主的相應(yīng)片段發(fā)生交換的可能)的性質(zhì),將一個結(jié)構(gòu)已知但功能未知的基因去除,或用其他序列相近的基因取代,然后從整體觀察實驗動物,從而推測相應(yīng)基因的功能.有了這種人為地把實驗動物某一種有功能的基因完全缺失的技術(shù),人們就可以瞄準某一特定基因,使其失去活性,進而研究該特定基因的功能.打個比方來說,使用“基因靶向”這具高精度瞄準鏡,科學家們就能夠精確瞄準任何一個基因,并對它進行深入研究.
(1)基因靶向技術(shù)需要使用的ES細胞的
 
高,能夠分化出
 
 
、
 
存在穩(wěn)定性差異的各種細胞,包括生殖細胞系.
(2)通過基因敲除,可以確定已知
 
的特定基因具有什么功能.
(3)同源重組實現(xiàn)的重組類似于減數(shù)分裂中
 
期的
 
現(xiàn)象.
(4)為什么基因敲入可以用于特定基因疾病的治療?
 

(5)基因敲除主要是應(yīng)用DNA同源重組原理,用同源DNA片段替代靶基因片段,從而達到基因敲除的目的,在基因敲除技術(shù)中涉及到的變異類型是
 

A.基因重組   B.基因突變   C.人工誘變   D.染色體變異
(6)下列可以使用基因靶向技術(shù)進行治療的疾病包括
 

A.21三體綜合癥   B.白化病   C.血友病   D.性腺發(fā)育不全
(7)在利用基因敲除技術(shù)研究小鼠某特定基因的功能的實驗中,對照組的處理方法是
 
考點:胚胎干細胞的研究與應(yīng)用
專題:
分析:本題主要考查胚胎干細胞的知識.
1、哺乳動物的胚胎干細胞簡稱ES或EK細胞,來源于早期胚胎或從原始性腺中分離出來.
2、具有胚胎細胞的特性,在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小,細胞核大,核仁明顯;在功能上,具有發(fā)育的全能性,可分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細胞.另外,在體外培養(yǎng)的條件下,可以增殖而不發(fā)生分化,可進行冷凍保存,也可進行遺傳改造.
3、胚胎干細胞可用于治療人類的某些頑癥,如帕金森綜合癥.還可培育出人造器官,解決目前臨床上存在的供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題.
解答: 解:(1)基因靶向技術(shù)需要使用的ES細胞的全能性高,能夠分化出形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理功能存在穩(wěn)定性差異的各種細胞,包括生殖細胞系.
(2)通過基因敲除,可以確定已知結(jié)構(gòu)(或堿基序列)的特定基因具有什么功能.
(3)同源重組實現(xiàn)的重組類似于減數(shù)分裂中四分體期的交叉互換現(xiàn)象.
(4)敲入的正常基因可以取代原有致病基因的作用,從而達到治療的目的.因此基因敲入可以用于特定基因疾病的治療.
(5)在基因敲除技術(shù)中涉及到的變異類型是A基因重組.
(6)A21三體綜合癥和D性腺發(fā)育不全屬于染色體遺傳遺傳病,B白化病和C血友病屬于單基因遺傳。虼丝梢允褂没虬邢蚣夹g(shù)進行治療的疾病包括B白化病和C血友。   
(7)在利用基因敲除技術(shù)研究小鼠某特定基因的功能的實驗中,對照組的處理方法是不采取任何處理措施(或不進行基因敲除,其他條件不變).
故答案為:
(1)全能性      形態(tài)     結(jié)構(gòu)     生理功能
(2)結(jié)構(gòu)(或堿基序列)
(3)四分體期     交叉互換
(4)敲入的正;蚩梢匀〈兄虏』虻淖饔茫瑥亩_到治療的目的
(5)A   
(6)BC   
(7)不采取任何處理措施(或不進行基因敲除,其他條件不變)
點評:本題主要考查學生對知識的記憶和理解能力.胚胎干細胞克隆出的組織或器官,使得血細胞、腦細胞、骨骼和內(nèi)臟器官都可以更換,這將給白皿病、心臟病和癌在患者帶來新的希望.治療性克隆和克隆人是有嚴格區(qū)別的,若把胚胎干細胞形成的胚胎移植至人的子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育,那就是克隆人.中國政府對生殖性克隆人研究所持態(tài)度的“四不原則”是:不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人的實驗.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中生物 來源: 題型:

金魚藻純合紅花(RR)與白花(rr)雜交,F(xiàn)1雜合子表現(xiàn)為粉紅色,這種現(xiàn)象屬于( 。
A、完全顯性
B、不完全顯性
C、共顯性
D、表現(xiàn)型與環(huán)境有關(guān)

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科目:高中生物 來源: 題型:

如圖是果蠅細胞減數(shù)分裂圖,下列說法正確的是( 。
A、圖Ⅱ表示的細胞中沒有同源染色體
B、a、b、c、d染色體的組成各不相同
C、圖Ⅰ表示的細胞中全部DNA是8個
D、圖Ⅲ可能是4個精細胞,也可能是1個卵細胞和三個極體

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科目:高中生物 來源: 題型:

下列有關(guān)植物激素的敘述,正確的是( 。
A、乙烯能促進種子萌發(fā)和果實成熟
B、脫落酸能抑制馬鈴薯發(fā)芽
C、細胞分裂素的主要作用是促進細胞生長
D、側(cè)芽處的生長素濃度過低導致其生長受抑制

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科目:高中生物 來源: 題型:

下列有關(guān)性別決定的敘述,正確的是( 。
A、含X的配子數(shù):含Y的配子數(shù)=1:1
B、XY型性別決定的生物,Y染色體都比X染色體短小
C、含X染色體的精子和含Y染色體的精子數(shù)量相等
D、各種生物細胞中的染色體都可分為性染色體和常染色體

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科目:高中生物 來源: 題型:

小鼠的體色有灰色與白色一對相對性狀.某校生物科研小組的同學為了確定灰色與白色哪個性狀為顯性性狀,用8只小鼠(編號①~⑧)同時進行了一代雜交實驗.右表是雜交組合及所得第一胎子鼠的體色情況.請分析后回答問題:
雜交
組合
親本 子代
①灰 ②白 6 5
③白 ④灰 5 4
⑤灰 ⑥灰 9 0
⑦白 ⑧白 0 8
(1)小鼠是生物學研究中重要的實驗材料.科學家選用它作實驗材料的原因有哪些?
 
.(要求寫出兩點)
(2)另一個小組的同學認為,根據(jù)表格中的實驗結(jié)果并不能確認哪個性狀是顯性性狀,需要利用編號①~⑧的8只小鼠再設(shè)計新的雜交組合,以確定這對性狀的顯隱性.請你簡要寫出最合理的實驗方案(要求只進行一代雜交實驗),并預(yù)測實驗結(jié)果及相應(yīng)的結(jié)論.
實驗方案:
 

預(yù)測結(jié)果及相應(yīng)的結(jié)論:
 

(3)假如你所設(shè)計的實驗方案已經(jīng)確定了灰色為顯性性狀,能否同時也確定了灰色與白色基因是位于常染色體上還是X染色體上呢?如果能,請說明理由.如果不能,請選用編號①~⑧的8只小鼠設(shè)計合理的雜交方案(要求只進行一代雜交實驗)進行確定.
 

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科目:高中生物 來源: 題型:

為探究環(huán)境因素對光合作用強度的影響,多個興趣小組設(shè)計實驗進行研究.
實驗材料和用具:100mL量筒、20W至500W的臺燈、冷開水、NaHCO3、黑藻等.
實驗步驟:
①準備6套如圖所示裝置,分別編號為1~6.在瓶中各加入約500mL.01g/mL NaHCO3溶液后用冷開水充滿.
②取6等份黑藻分別放入1~6號裝置中.
③將6套裝置放入暗室中,然后用20W、50W、75W、100W、200W和500W的臺燈等距離地分別照射1~6號裝置,觀察氣泡的產(chǎn)生情況.
④30min后停止光照,測量光合作用釋放的O2體積.對該實驗進行分析,回答有關(guān)問題:
(1)該實驗中的自變量是
 
.列出實驗中的兩個無關(guān)變量:
 

(2)通過該實驗測得的氧氣量并非光合作用實際產(chǎn)生的氧氣量,其原因是
 

(3)在冬季的人工大棚中種植蔬菜,需要確定合適的光照強度,因為光照不夠會降低產(chǎn)量,而提供多余的光照還會浪費.通過該實驗還不能夠確定最適合黑藻生長的光照強度,你該如何開展進一步的探究呢?
 

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科目:高中生物 來源: 題型:

植物激素對植物的生長發(fā)育產(chǎn)生顯著調(diào)節(jié)作用,植物的生長發(fā)育是由多種激素相互協(xié)調(diào)、共同調(diào)節(jié)的.表是植物不同部位各種激素的相對濃度,請分析回答:
激素的相對濃度
部位 生長素 赤霉素 細胞分裂素 脫落酸
莖尖 +++ +++ +++ -
幼葉 +++ +++ + -
伸長莖 ++ ++ - -
側(cè)芽 + + - -
成熟葉 + + - +++
+ + - -
根尖 ++ - - -
+++表示含量高;++表示含量中等;+表示含量低;-表示無
(1)目前公認的植物激素共有五大類,除上表中的四大類外,植物體內(nèi)還有一類物質(zhì)也屬于植物激素,該激素的主要作用是
 
.比較莖尖和幼葉中四種激素的含量,其中
 
對植物的生長具有協(xié)同作用.
(2)分析上表可知,成熟葉中含有較多的脫落酸而不含細胞分裂素.科學家通過進一步分析研究可知;脫落酸能抑制核酸、蛋白質(zhì)的合成,促使葉片衰老.而細胞分裂素則抑制葉綠素、核酸和蛋白質(zhì)的降解,抑制葉片衰老.所以在生產(chǎn)中可利用細胞分裂素作保鮮劑.請你設(shè)計一個實驗證明細胞分裂素有延緩葉片衰老的作用.
①實驗原理:離體葉片很快就會出現(xiàn)葉綠素逐漸喪失而失綠變黃的衰老特點,因此,可通過
 
來證明,本實驗還需要通過
 
來減少誤差.
②實驗材料:離體葉片若干、一定濃度的細胞分裂素、蒸餾水、計時器
③實驗步驟;
第一步:選取
 
葉片隨機分成兩組,分別標記為甲組、乙組.
第二步:在甲組葉片的局部位置涂上一定濃度的細胞分裂素,乙組葉片
 

第三步:
 

④實驗結(jié)果預(yù)測:
 

⑤實驗結(jié)論:細胞分裂素有延緩葉片衰老的作用.

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科目:高中生物 來源: 題型:

下丘腦在維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)中起重要作用,如圖所示為“下丘腦-垂體系統(tǒng)”.請回答:
(1)下丘腦中相鄰神經(jīng)元之間通過
 
結(jié)構(gòu)完成興奮的傳遞,興奮通過該結(jié)構(gòu)時,發(fā)生的信號形式變化是
 

(2)某人因感冒而大量飲水,會導致體內(nèi)的
 
下降,感受這一變化的部位是
 
的滲透壓感受器,將信號傳送至垂體使ADH的釋放量
 
,尿量增多.圖中ADH的名稱是
 

(3)當人體受到寒冷刺激時,激素A、B的分泌量均會增加,以調(diào)節(jié)甲狀腺合成和分泌甲狀腺激素,增加產(chǎn)熱.其中激素A的名稱為
 
,激素B作用的靶細胞為
 
,激素B一經(jīng)靶細胞接受并起作用后的去向是
 

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