高中生物胚胎分割移植综合题

基础知识填空：
⑴目的基因导入植物细胞的方法除了农杆菌转化法，还有         法和       法。
⑵目前采用          技术来进行作物脱毒，其原理是植物        附近病毒极少，甚至无病毒，操作过程需要在无菌条件下进行以防止         。
⑶动物细胞培养与早期胚胎培养时，除了必需的营养成分外，通常都需要在培养液中添加      ，以促进细胞的生长和增殖。
⑷早期胚胎发育过程中：桑椹胚阶段之前的每一个细胞都属于       细胞；囊胚期的      细胞，将来发育成胎儿的各种组织；原肠胚时期出现    分化。
⑸ES细胞在         细胞上，或在添加抑制因子的培养液中，能维持不分化状态。
⑹为了实现可持续发展，人类的经济发展必须走生态经济之路，生态经济主要实行循环经济的原则，而实现“循环经济”最重要的手段之一是         。

科学家将人的胰岛素基因与质粒重组后，导人牛的受精卵，并成功从牛奶中提取到 了人胰岛素。回答下列相关问题：
(1)获取目的基因的主要途径包括直接提取和_______________________________________。
(2)在构建基因表达载体的过程中，目的基因和质粒用同一种 _______ 进行切割。
(3)在将基因表达载体导人牛的受精卵的过程中，常采用 _______ 法，若将基因表达载体导人大肠杆菌细胞中，则通常采用 _______ 溶液处理大肠杆菌，使其成为 _______ 细胞。
(4)为了得到较多的卵细胞，可以对受体母牛注射适宜剂量的                 ；利用获能的精子进行体外受精，经过细胞培养至 _______ 期，最后进行 _______ 移植，最终获得“符合要求的个体”，具体是指____________。

(共12分)阅读如下材料：
材料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵，得到了体型巨大的“超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。
材料乙：T4溶菌酶在温度较高时易失去活性，科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造，使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性。
材料丙：兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。
回答下列问题：
（1）材料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用        法。构建基因表达载体常用的工具酶有      和     。在培育转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是              。
（2）材料乙属于           工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对         进行改造，或制造一种        的技术。在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的           序列发生了改变。
（3）材料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到    种的，生理状况相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中，兔甲称为   体，兔乙称为    体。

科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞（iPS），继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下：

（1）从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为           ，培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为             。
（2）图中2-细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得，该过程称为         ；也可从灰鼠体内取出卵子，通过           后进行早期胚胎培养获得。
（3）图中重组囊胚通过       技术移入白鼠子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可使用            方法保存。
（4）小鼠胚胎干细胞（ES）可由囊胚的               分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育全能性，有望在对人类iPS细胞进行定向             后用于疾病的细胞治疗。

下图为牛胚胎移植的基本程序示意图。请回答下列问题

(1)图中a过程代表           ，b表示受体母牛经人工激素调节后与供体母牛达到                 。
(2)供体牛的主要职能是产生具有优良遗传特性的                      ，受体母牛必须具备健康的体质和正常的繁殖能力。
(3)在配种过程中，精子需要经过成熟和                           的过程，才能与卵细胞受精，受精作用过程的场所是                      。
(4)为了获得核基因型相同的多个胚胎，常采取的方法是                                      ，处理的时期是                       或                         。

下图为哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图。据图作答：

(1)该图胚胎所处的时期为            ，继续发育会导致        破裂，胚胎从其中伸展出来，叫做孵化。对该阶段胚胎进行分割时要注意将               均等分割。
（2）图中①过程为                          。
（3）图中滋养层细胞将来发育成          和           。

阅读短文，回答问题。
高等动物的后代都是通过两性生殖细胞的两两结合发育而成的。但是随着科学的发展，人们用人工的方法在鱼类和两栖类获得了单性后代。例如，我国著名的实验胚胎学家朱冼教授，用玻璃细丝刺激蟾蜍产生的卵子①，经过多年实验，前后获得的23只无父亲的小蟾蜍②，其中一只小蟾蜍在次年顺利产出了3000多枚卵子③，受精后发育良好，并获得了新一代的小蟾蜍800多只④，这是世界上第一批没有外祖父的小蟾蜍。用这种方法获得的后代，也叫做雌核发育。
（1）卵①产生的分裂方式是___________。
（2）小蟾蜍②的性状和谁相似？______。原因是______________。
（3）卵子③的遗传物质和卵子①的遗传物质是否一样？       原因是_____________________。
（4）新一代小蟾蜍的遗传物质和②中小蟾蜍的是否完全一样？       。

“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在试管中完成受精，并在试管中培养使其发育到如图所示的时期，再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会，也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答。

（1）试管婴儿技术在生物学上所依据的原理是    
A 有性生殖    B 组织培养    C 克隆技术   D基因工程
（2）人的受精卵通过卵裂形成大量细胞，这种卵裂的细胞分裂方式为____________。
（3）该图所示的时期是胚胎发育的__________时期。
（4）“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术？______________(填序号)
①体外细胞培养 ②人工受精 ③胚胎移植 ④核移植
（5）要得到“同卵双胞胎”，采用的技术是___________，双胞胎的性别是否相同？______________.原因是___________________.
（6）“试管婴儿”技术诞生后，继而出现了“设计试管婴儿”技术，二者在对人类作用上的区别是___________________.
（7）现在大多数人反对设计试管婴儿性别，其原因是_________________。

请回答与胚胎工程有关的问题。
以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a～h为操作过程，据图回答有关问题：

（1）“试管牛”技术的操作流程是______________（填字母）。
（2）图中数字标号代表的结构名称是：①______________ ②______________
（3）图中用到的激素是______________，过程h常用的方法是______________。
（4）在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意____________________________。
（5）哺乳动物在自然条件下，             、                和早期胚胎的发育规律是胚胎工程的理论基础。

英国纽卡斯尔大学约翰·伯恩教授领导的研究小组2008年4月1日宣布，他们已从人的皮肤细胞中提取出细胞核，然后将其植入几乎被完全剔除了遗传信息的牛卵细胞或兔卵细胞中，从而培育出半人半兽混合胚胎（如图所示）。该胚胎发育到第三天时已含有32个细胞，研究人员希望它能继续生长到六天，再从胚胎中取出干细胞供医学研究使用。

（1）有人担心此项研究会培育出“牛头人身”式的怪物，而生物学家认为不可能，支持生物学家的理由是_____________________________________________________。
（2）核移植过程中用物理或化学方法如电脉冲激活受体细胞，其目的是______________________
（3）从早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞，称为ES或EK细胞，这类细胞的形态特征有_______________________________________________________； ES细胞在饲养层细胞上，或添加___________________的培养液中，能够维持不分化的状态，在培养液中加入_________________________则可诱导ES细胞分化。

2010年10月11日，美国政府批准首例胚胎干细胞(ES细胞)人体临床试验。请回答下列与胚胎干细胞有关的问题：
（1）运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞，培养过程如下：早期胚胎→内细胞团→胚胎干细胞。在培养过程中，必须用________处理内细胞团，使之分散成单个细胞。胚胎干细胞的结构特点是______________________。在培养动物细胞时，培养液中加抗生素的目的是________________________。
（2）早期胚胎发育在______________阶段以前的细胞是全能性细胞。胚胎干细胞在                             的培养液中，能够坚持不分化的状态。

请回答下列问题：
（1）卵子和精子发生上的重要区别是卵泡的形成和在卵巢内的储备是在           期完成的，而精子的发生过程是在人体      期后再发生MⅠ和MⅡ。
（2）胚胎发育的阶段：卵裂期（在                    内完成）→桑椹胚［这一阶段前的每一个细胞均属                    细胞］→囊胚→原肠胚（新形成的由内胚层包围的囊腔是                        ）→幼体。
（3）胚胎移植技术中供体的主要职能是                                        ，受体的主要职能是                                                               。
（4）动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，融合后形成的具有原来两个或多个细胞                      的单核细胞，称为                   。用荧光标记某一动物细胞膜上的蛋白质，再用激光将其中某区域的荧光淬灭后形成漂白区，实验过程及结果如下，该实验表明                            是动物细胞融合的基础。

科学家将人的生长激素基因与质粒重组后，导人牛的受精卵，并成功地从牛奶中提取到了人生长激素，操作流程如下图所示，与此相关问题如下。(已知限制酶I的识别序列和切点是 一G↓GATCC一，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是一↓GATC一)

（1）如果用某种生物发育过程中的mRNA反转录产生的          片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫做这种生物的                   。
（2）基因工程的核心步骤是                   。基因表达载体的组成，除了目的基因外还必须有            、               及                 。
（3）据图分析，在构建重组质粒的过程中，目的基因用限制酶        （Ⅰ/Ⅱ）进行切割。质粒要用限制酶        （Ⅰ/Ⅱ）进行切割。
（4）获能的精子和卵细胞相遇后首先发生         反应，之后精子接触卵黄膜，并进一步与卵细胞结合，在该过程中，               和               可以防止其他精子入卵。

下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。

（1）从良种母牛采集的卵母细胞，都需要进行体外培养，其目的是          ；从良种公牛采集的精子需进行处理，使其           后才能进行受精作用,这个过程可用一定浓度的          溶液。
（2）在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O₂以维持细胞呼吸外，还需要提供
       气体以维持             。
（3）图中过程A称为             。

请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题：
（1）精细胞经变形后，高尔基体发育形成精子的顶体，顶体内含有的顶体酶能协助精子穿过     和透明带。
（2）某动物排卵时，减数第一次分裂尚未完成，当该细胞发育至减数第二次分裂__________期时，才具备受精能力。若在卵细胞膜和透明带之间看到两个极体，则表明______________过程已完成。
（3）胚胎移植常时用____________激素对供体进行超数排卵处理，经人工授精后可得到        早期胚胎。
（4）若要通过胚胎移植获得遗传物质相同的两个新个体，可对发育到     期或囊胚期阶段的早期胚胎进行胚胎分割处理，再植入到受体内。若要对早期胚胎进行长期保存，应将其置于_________条件下。