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。如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。
【生物选修3--现代生物技术】
以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,请据图回答下列有关问题:
(1)图中对良种奶牛进行处理时用到的激素是 ,①过程必须用到 酶,②过程使用的是 酶。③表示 技术,④表示基因工程中 过程;若方法C是最常用的将目的基因导入动物细胞的方法,则方法C是 。
(2)如果转基因牛D的牛奶中含有 ,则说明血清蛋白基因在个体水平已表达成功,其他细胞中不含血清蛋白是 的结果。
(3)图中A和B分别是指 和 。
(4)图中奶牛的牛粪可以用于生产沼气,沼气工程利用的是生态工程的 原理。
Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如下图:
(1)步骤①中所选的卵母细胞应处于________期。
(2)步骤②中,重组胚胎培养到囊胚期时,可从其________分离出ES细胞,ES细胞在形态上表现为________的特点。
(3)步骤③中,需要构建含有Rag2基因的________。可以根据Rag2基因的核苷酸序列设计合成________,利用________技术扩增Rag2基因片段。用HindⅢ和PstⅠ限制酶分别在目的基因所在DNA片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。为将该片段直接连接到表达载体,所选择的表达载体上应具有________酶的酶切位点。
(4)为检测Rag2基因的表达情况,可提取治疗后小鼠骨髓细胞的蛋白质,用抗Rag2蛋白的抗体进行________。
下面是有关现代生物工程的一些问题,请结合所学知识回答:
(1)生态工程建设遵循自然界 的规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到经济效益和 的同步发展。与传统工程相比较,生态工程具有少消耗、多效益、可持续的特点。
(2)生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生原理、 、协调与平衡原理、整体性原理和 。
(3)在胚胎工程中,常需要给供体注射 激素。目的是 。
(4)在胚胎移植过程中,受体选择好后要用激素进行 处理,其目的是 ,以保证移植的胚胎能够继续正常发育。
[生物—选修3:现代生物科技专题]下图是某科研小组设计的用“精子介导基因转移法”培育转基因山羊(2n)的流程图。据图回答下列问题:
(1)“精子介导基因转移法”是利用精子易于与外源基因结合的能力,通过图中的①过程,将精子作为外源基因的 ,由 的精子,经过②过程,将外源基因送入卵母细胞。
(2)进行②过程的卵母细胞应处于 期,此时细胞中含 个染色体组。受精过程中防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和 。
(3)③过程需要在 (写出两点)等条件下进行。
(4)胚胎工程是指对动物的早期胚胎或 所进行的多种显微操作和处理技术。④过程涉及的胚胎工程技术是 。
[生物---选修3:现代生物科技专题](15分)请回答下列有关胚胎工程和生态工程的相关问题:
(1)雌性排卵时,减数第一次分裂尚未完成,此时卵子处于 卵母细胞阶段。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 过程已发生。
(2)若某对夫妇结婚后发现妻子双侧输卵管堵塞,无奈需进行试管婴儿技术,该技术包括____________和____________。
(3)2015年3月,柴静的纪录片《穹顶之下》引发全国人民对雾霾的关注和讨论,而山西作为产煤大省,生态环境破坏严重,请问矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于____________,具体措施有_________________,(举例说明,任答两种)利用了的生态工程原理是_________________。
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___________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___________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——选修3:现代生物科技专题]
1984年3月9日,世界上第一胎“试管山羊”由中国兽医博士旭日干与日本人筑波共同培育成功,旭日干于1989年培育出了中国首胎“试管绵羊”及“试管牛”,如今胚胎工程已经成功应用到农业生产实践当中。请回答有关胚胎工程的理论知识和实际问题:
(1)哺乳动物成熟的精子外形似蝌蚪,分头、颈、尾三大部分,是由精子细胞变形得到的,其中的 结构变为精子头的主要部分, 发育为头部的顶体, 演变为精子的尾,细胞内的其他物质浓缩为球状,叫 。
(2)卵子与精子在发生上最大的不同是卵泡形成和储备是在 时期,而精子是在初情期开始的;雌性刚排出的卵并非成熟的卵子,要在精卵结合的过程完成减数分裂,所以用于体外受精采集的卵母细胞必须培养到减数分裂的 期才能与精子进行受精。判断卵子是否受精的重要标志是可以观察到 ,在受精阶段,防止多精入卵的第一道和第二道屏障依次为 和 。
(3)受精卵形成后,要在体外培养成早期胚胎才能移入母体子宫内,一般需要胚胎发育至 期,将其移植到 的其他雌性动物体内;若需要进行胚胎分割,要注意将胚胎的 均等分割,否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育,胚胎分割可以看做动物 (填“有性”或者“无性”)繁殖的方法之一。
【生物——选修3:现代生物科技专题】2013年7月,中国试管婴儿之母——卢光琇教授与研究伙伴共同宣布全球首批经全基因组测序的PGD/PGS试管婴儿在长沙诞生。新技术的突破意味着通过设计试管婴儿解决部分不孕不育问题的同时,部分肿瘤疾病、遗传性疾病的家族性遗传也将有望避免。
(1)设计试管婴儿时为了提高受孕率,胚胎移植时多采用多胚胎移植,因此需要用 处理促进母亲排出更多的卵子。
(2)胚胎发育的卵裂期在 (填“透明带”或“放射冠”)内进行。受精卵经72小时体外培养发育成由32细胞左右的胚胎,叫做 ,可用于胚胎移植。
(3)为了某些需要,需对胚胎的性别进行鉴定。目前最有效最准确的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序是:从被测的囊胚中取出几个 (填“滋养层”或“内细胞团”)细胞,提取DNA;然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段碱基作 ,以 为模板进行PCR扩增;最后与SRY特异性探针出现阳性反应者,胚胎为 性。
(4)设计试管婴儿、克隆人等都是引起人们广泛争论的问题。我国不反对治疗性克隆,即可利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病,在去除卵母细胞的细胞核时,可用微型吸管把位于 和 之间的第一极体一并吸出。
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。如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。
[生物—选修3:现代生物科技专题]胚胎工程和基因工程目前在生物技术中发展较快,回答下列问题:
(1)在哺乳动物的核移植实验中,一般通过 (物理方法)将受体细胞激活,使其进行细胞分裂并发育,当胚胎发育到 阶段时,将胚胎植入另一雌性(代孕)动物体内。
(2)在“试管牛”的培育过程中,要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行 处理。另外,培养的卵母细胞需要发育至 ,该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和第一极体。
(3)利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于利用胚胎细胞进行核移植的原因是 .
(4)若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素,则所构建的基因表达载体必须包括:某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、 、终止子、标记基因和复制原点等。目前常用的措施是将该基因表达载体导入牛的 (填“受精卵”或“乳腺细胞”),导入方法是 。
下列图1表示利用生物技术制备抗X的单克隆抗体的过程;图2表示体外受精培育优质奶牛的过程;图3表示番茄和马铃薯植物体细胞杂交和再生植株的过程,请据图回答:
(1)图1中注射到小鼠体内的物质是 。融合后的细胞经过多次筛选才能获得理想的细胞,这种细胞的特点是 。该过程所用的生物技术有 。
(2)图2中参与体外受精的精子需要经过成熟和 的过程,才能与卵细胞受精。 若要获得多头与此优质奶牛相同的小牛,可对图2囊胚中的 均等分割后进行胚胎移植,暂不移入的胚胎可使用 方法保存。
(3)图3中过程①是获得 的过程,该过程所用的酶是 。
(1)中国科学家利用转基因技术培育出了高品质的奶牛,其牛奶中-3脂肪酸的含量很高,这种物质有利于人体心脏健康。转基因奶牛培育过程中通常用激素处理代孕母奶牛和供体母奶牛,使其生理条件达到同步,称为___________处理。配种或人工授精后,用特殊的装置把供体母奶牛子宫内的胚胎冲洗出,称为______________。早期胚胎培养的培养液中除了各种无机盐、有机盐、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外,还需要添加激素和__________。
(2)随着转基因技术的不断完善和发展,转基因技术在农业、畜牧业和医学等领域得到越来越广泛的应用。于此同时,人们对转基因生物的安全性提出了质疑,主要体现在生物安全、___________和___________等方面。
(3)桑基鱼塘生态系统能充分利用废弃物中的能量,形成无废弃物农业,这主要遵循了生态工程的___________原理。同时,通过饲养家禽、家畜,栽培食用菌,提高农民经济收入,使保护环境和发展经济相互协调,这又体现了生态工程的______________________原理。我国西北一些地区年降雨量少,适宜种植灌木和草,却被硬性规定种植属于乔木的杨树,致使许多地方的杨树长成半死不活状。其失败的原因主要是违背了_____________________原理。
下面是有关胚胎工程的相关问题,请回答:
(1)胚胎工程是对动物 或 所进行的多种显微操作和处理技术。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。
(2)哺乳动物的体外受精主要包括 、 和受精等几个主要步骤。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。
(3)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。
(4)胚胎干细胞是研究体外细胞分化的理想材料,它除了能从早期胚胎中分离外,还可以从 获得。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。
请根据给出的材料回答下列相关问题。
Ⅰ.美国加州的科学家使用了进行试管受精的年轻女性捐献的卵子,以及2名志愿者的皮肤成纤维细胞,成功克隆出了5个人体胚胎,进而可以开发出有研究价值的干细胞。请回答:
(1)上述过程中主要应用到的动物细胞工程技术有 。
(2)在使用合成培养基进行胚胎干细胞培养时,通常需要加入 等天然成分。在细胞培养时,要保证被培养的细胞处于一定的气体环境,所需要的气体主要有 ,如果将此细胞用于检测有毒物质是否引起了细胞基因突变,可用 技术检测是否发生突变。
(3)科学家欲进行胚胎分割移植,选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,将其移入盛有操作液的培养皿中,然后用分割针进行分割,注意必须对后者的 做到均等分割。
(4)胚胎移植是否成功,与供体和受体的生理状况有关。大量的研究已经证明,为胚胎在受体内的存活提供了可能的生理基础是 。
Ⅱ.下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程,请据图作答。
(5)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有___________。
(6)上述技术用于白血病人的骨髓移植,且图中患者是A型血(IAi),提供卵细胞的女性是AB型血(IAIB)的,则骨髓移植成功后患者的血型是_________型。
(7)为何要将患者的体细胞的核植入去核的卵细胞,而不直接用体细胞进行细胞培养? 。