高中生物胚胎分割移植综合题

科学家从哺乳动物早期胚胎中分离出一类胚胎干细胞（ES细胞），并进一步将ES细胞诱导分化出某些组织细胞，如图所示：

(1) 过程①中胚胎干细胞(ES细胞)可由囊胚的              分离培养获得。ES细胞体积小，细胞核大、核仁明显，在功能上具有发育的                 。
（2）过程②中相同的胚胎干细胞可产生多种多样的细胞，其本质原因是_________________。
(3)获得的动物细胞的初次培养称为        ，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         。在培养过程中，将细胞置于5%CO₂的气体环境中，CO₂的作用是                 。为防止杂菌的污染培养基中要加入一定的          。
（4）科学家已能利用患者的体细胞去分化获得与ES细胞功能相似的诱导性多能干细胞(iPS)，人类有望利用iPS细胞进行定向           后用于糖尿病、肝衰竭、心衰竭等疾病的细胞移植治疗，而不会发生               反应。

胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术，可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。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             后才能进行受精作用。
（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            ，它在胚胎工程中的意义在于          。
（4）研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目的的基因导入牛受精卵，最常用的导入方法是___________；获得转基因母牛后，如果__________即说明目的基因已经表达。

内蒙古白绒山羊的血管内皮生长因子基因（VEGF164），若在皮肤毛囊细胞中特异性表达，可促进毛囊发育和毛发生长，显著提高羊毛产量。科学家将该基因导入羊胎儿的成纤维细胞核，成功培育出转基因克隆山羊。技术流程如下图，其中EcoRⅠ、SalⅠ、SphⅠ为限制酶。

请据图回答。
⑴在构建基因表达载体的过程中，应采用______（填限制酶名称）对质粒和含绿色荧光基因的DNA片段进行酶切，再经相应处理形成重组质粒。其中绿色荧光基因的作用是______。
⑵要使VEGF164在皮肤毛囊中表达，须将它与羊绒蛋白基因的______等调控组件重组起来，构建基因表达载体。
⑶图中①将基因表达载体导入胎儿成纤维细胞核的方法是______。将导入成功的细胞核注入到去核的卵母细胞构成重组细胞，培养成早期胚胎，经图中②______技术可培育成转基因克隆山羊。

[生物——选修3；现代生物科技专题]下图是“试管牛”工厂化生产的技术流程图，据图完成下列问题：

（1）根据_____（填标号）判断，该繁殖方式是_____生殖，“试管牛”技术的意义在于__________。
（2）根据胚胎形态的变化，将早期胚胎发育分为几个阶段，从___________阶段细胞开始出现分化。
（3）移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是                  。
（4）胚胎移植的意义，充分发挥_____性优良个体的繁殖潜能，大大缩短其本身的_______增加供体一生繁殖后代的数量，从而推动畜牧业的发展。
（5）在采集良种母牛的卵母细胞之前，用          激素处理良种母牛。

请回答有关下图的问题:


(1)图甲中①~⑤所示的生物工程为                                                          。
(2)如图乙,一个基因表达载体的组成,除了目的基因外,在基因尾端还必须有[2]   ;图中[3]   的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
(3)若预期蛋白质欲通过乳腺生物反应器生产,则构建基因表达载体时,图乙中序号[1]代表的是       ;且在图甲中⑨过程之前,要对精子进行筛选,保留含性染色体   的精子。
(4)为获得较多的受精卵进行研究,图甲中⑥过程一般用激素对供体做   处理;若图甲中的卵母细胞来自从屠宰场收集的卵巢,则其在⑧之前需进行体外培养到            期方能受精。
(5)用   技术处理发育到桑椹胚期或囊胚期的早期胚胎,可获得同卵双胎或多胎。

科学家尝试使用Cre/loxP位点特异性重组系统，在检测目的基因导入成功后，删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因。其技术过程如下(图中的■代表基因前的启动子)，据图回答：

（1）Cre酶能特异性地识别上图loxP序列并在箭头处切开loxP，其功能类似于基因工程中的   酶。从遗传学角度分析，Cre酶改变质粒产生的结果相当于可遗传变异中的   。
（2）将重组质粒导入到植物细胞中最常用的方法是   。作为标记基因，抗除草剂基因用于检测目的基因是否导入成功的原因是   。
（3）经Cre酶处理后，质粒一中的两个loxP序列分别被切开后，可得到质粒二等两个DNA分子。由于   的原因，抗除草剂基因不再表达，之后会在培养过程中消失。
据胚胎工程的知识回答(4)(5)两问:
（4）胚胎工程任何一项技术获得的胚胎，还需通过   给受体才能获得后代。若要充分发挥优良母畜的繁殖潜能，可给供体注射   ，使其排出更多的卵子。
（5）精子与卵子在体外受精后，应将受精卵移入   中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。胚胎干细胞在饲养层细胞上，或在添加抑制因子的培养液中，能够维持   的状态。

因为猪的基因和人类的基因存在一定相似度,据报道经过特殊处理的猪皮可在人身上存活3周左右,起到保护创面免受感染的作用。移植猪皮后,还要在猪皮上开很多小口,移植患者的自体皮放入其中,自体皮慢慢生长,覆盖裸露的皮肤,而猪皮最终会掉光。为了使移植的猪皮存活更长时间,有人设法导入人的相关基因(用P表示),获得转基因小白猪。其简单流程如下图所示:

(1)过程①中形成重组DNA常用的酶有   和      ;将目的基因导入成纤维细胞常用的方法是   。
(2)过程②中,常用   酶处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养成纤维细胞时需要满足的条件是无菌、无毒的环境、   、温度和pH、   。
(3)过程③中所用的胚胎工程技术是   ,然后将早期胚胎移入另一头与供体   ,但未经配种的代孕母猪的相应部位。
(4)图中的卵母细胞应在体外培养到   期。

下面是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法,请分析回答下列问题。

（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,这个过程叫作    。卵子受精的标志是在卵细胞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。

已知哺乳动物的早期胚胎发育分为:受精卵→2细胞→4细胞→8细胞→桑椹胚→囊胚→原肠胚几个阶段,请回答胚胎发育及胚胎工程相关问题。
(1)从受精卵到桑椹胚阶段,细胞分裂的方式是   。透明带内有机物总量在   (减少、增加)。最早的细胞分化发生在   期,其中   发育成胎儿的各种组织,滋养层发育成胎儿的和   。
(2)胚胎移植需对供、受体母牛进行   ,用激素对供体母牛作   处理,把供体母牛子宫内的胚胎冲出来,叫做   。
(3)胚胎分割是将发育良好、形态正常的   或   移入盛有操作液的培养皿中,然后用分割针或者分割刀进行分割。二分胚分割技术在进行分割时,要注意将内细胞团   分割。胚胎分割产生的个体具有   特征。

Ⅰ、长期以来优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈，近年来发展起来的细胞工程技术和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。下面是科学家快速繁殖良种奶牛的两种方法，请据图回答：

（1）在试管牛E和克隆牛G的培育过程中都必须用到的两项技术是________和 ______________。
（2）__________作用激活次级卵母细胞完成减数第二次分裂。
（3）科学家将人的α—抗胰蛋白酶基因转入上图的重构卵中，发现克隆牛G的乳汁中含人的α—抗胰蛋白酶，说明   __________________________得到表达。
（4）培育中要对母牛D注射________激素，其目的是______________________ ，以便将胚胎移至母牛D的子宫内。
Ⅱ、供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。而治疗性克隆能最终解决这两个问题。下图是治疗性克隆的过程图解：

(1)请在上图中横线上填上适当的术语：①_____________；②____________。
(2)上图中③、④表示的生理过程是_____________________。

【现代生物科技专题】人组织纤溶酶原激活物（htPA）是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下：

（1）htPA基因与载体用_________切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用_________技术。
（2）为获取更多的卵（母）细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其__________。采集的精子需要经过__________，才具备受精能力。
（3）将重组表达载体导入受精卵常用的方法是__________。为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行__________。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的__________。
（4）若在转ht-PA基因母羊的羊乳中检测到__________，说明目的基因成功表达。

【生物——选3现代生物科技专题】某课题组为解决本地奶牛产奶量低的问题，引进了具高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。
（1）拟进行如下杂交：
♂A（具高产奶基因的纯种）×♀B（具适宜本地生长基因的纯种）→C
选择B作为母本，原因之一是胚胎能在母体内正常       。若C中的母牛表现为适宜本地生长，但产奶量并不提高，说明高产奶是       （显/隐）性性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛，根据现有A、B、C三种类型，最佳杂交组合是       ，后代中出现这种母牛的概率是       （假设两对基因分别位于不同对常染色体上）。
（2）用以上最佳组合，按以下流程可加速获得优良个体。图中数字标号代表过程。

卵子的成熟在过程       中完成。为筛选出具有优良性状的母牛，过程⑤前应对胚胎的          进行鉴定。子代母牛的优良性状与过程       的基因重组有关。
（3）为了提高已有胚胎的利用率，可采取            技术。

下图表示应用现代生物技术制备H7N9病毒单克隆抗体的流程。回答下列问题：

（1）①过程表示______________；②过程用到的工具酶是________________。
（2）构建基因表达载体时，目的基因的首端必须含有 ，以利于目的基因的表达。③过程常用的方法是                。
（3）从分子水平上鉴定目的基因是否转录可采用_____________技术。
（4）细胞Ⅱ的特点是                                        。
（5）若要预防H7N9禽流感，可用图中的________________作为疫苗。
（6）传统农业中，植物秸秆往往是通过焚烧以便使其中的无机盐还田，该做法的最大缺点是会造成环境污染；而现代农业中，在充分利用能量、减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，这主要体现了生态工程的________________原理。

下图为海星胚胎发育过程中某时期的示意图，请据图完成问题：

(1)该时期为胚胎发育过程的________期，其内的空腔称为________，随着胚胎发育的进行，该腔的容积将逐渐________。
(2)该图上一时期为________，该图下一时期为________________。
(3)请在图中用箭头标出细胞a和b的移动方向。
(4)在该图的下一时期，a细胞最可能成为________胚层的一部分，b细胞最可能成为_______胚层的一部分。

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。