[生物——选修3：现代生物科技专题]
下图表示为胚胎发育某一时期示意图和高等动植物细胞融合的部分过程，请据图回答
(1)图1为胚胎发育的________期，其中②为______ 。
(2)若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对图1所示时期的胚胎进行________处理，再植入受体内。这一操作要求是均等分割③________，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
(3)若图2表示植物体细胞杂交的部分过程，则有：
①甲、乙细胞融合之前要去除________获得具有活力的原生质体，常用方法是酶解法，所用到的酶是____。
②过程①是原生质体的融合，人工诱导的物理法包括________等；化学法一般用________作诱导剂。
③融合后的丙细胞有________种类型，若筛选后的丁细胞再生出 _______，表明原生质体融台成功。
(4)若图2表示动物细胞融合的过程，其意义是突破了杂交方法的局限，使 ________ 杂交成为可能，也为制造单克隆抗体开辟了新途径。单克隆抗体与一般的血清抗体相比，优点是________；将该抗体制成生物导弹，则生物导弹的组成是________；为了便于了解生物导弹的作用部位，常要对生物导弹中的成分进行________。
生物技术在农业生产、优良动物繁育、疾病诊治等方面，展现出诱人的前景。请根据以下材料回答相关问题：
材料一：经过一个世纪的发展，植物细胞工程技术解决了人类生存的关键问题（如粮食问题、花卉苗木生产等），为人类创造了巨大的财富。
（1）用植物花药进行离体培养时，要经过 过程才能培养成单倍体幼苗。
（2）枣庄的优质石榴、长红枣等植物的生产都可通过微型繁殖技术来提供试管苗，其优点是不仅可以 ，还可以高效快速地实现无病毒种苗的大量繁殖。
材料二：中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊猫的细胞核植入去核的兔子的卵母细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎，这表明我国的大熊猫繁殖研究再次走在世界前列。
（3）克隆大熊猫过程中使用的生物技术手段有 。（至少写两种）
（4）实验中选取的兔子的卵母细胞实际是处于 期的卵母细胞。如果多个供体细胞来自同一只大熊猫，培育的这些大熊猫在性状上也不完全相同，分析其原因，下列正确的是（ ）
| A．性状变异可由环境条件引起 |
| B．基因可能会发生突变 |
| C．受体细胞的细胞质基因不同 |
| D．细胞核基因发生了重组 |
（5）用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞，是因为这些细胞 。
材料三：利用乳腺生物发生器生产出的人类胰岛素，具有产量高、质量好、成本低、易提取等优点，该项技术的诞生可有效地缓解临床上胰岛素不足的难题，从而为糖尿病患者带来福音。
（6）在乳腺生物发生器的操作过程中，目的基因导入受体细胞的方法是 ，人的胰岛素基因能够成功插入牛细胞的染色体上原因是 ；并能合成出人的胰岛素的原因是 。
“滔滔”是我国第一例转入人体白蛋白基因的转基因试管牛，人们利用该转基因奶牛的乳汁生产人类血清白蛋白。
（1）试管动物实际上是体外受精与胚胎移植两项技术的综合运用。体外受精前需要对奶牛的精子进行_________处理。防止多精入卵的生理反应包括____________和__________。胚胎工程的终端环节是胚胎移植，移植后的胚胎能在受体子宫内存活的生理基础是不发生_______________________。
（2）人体白蛋白基因通常可以从基因文库中获取，含有一种生物所有基因的文库称为____________，获得人体白蛋白基因后可以利用________技术进行扩增。人体白蛋白基因一般利用____________技术导入牛的受精卵中，当受精卵分裂到囊胚期时，需要取囊胚的____________细胞进行性别鉴定，以确保发育成熟的牛能分泌乳汁。
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。如何利用现代生物科学技术解决这一难题成为热点问题。下图是治疗性克隆的过程图解。
（1）自体移植供受体为同一个体，最大的优点是 ，但移植器官种类受限。利用细胞工程技术的治疗性克隆，重组细胞培养时除了保证无菌、无毒环境，还需丰富的营养，通常会在培养液中加入 等天然成分。核移植的胚胎干细胞通常只分裂不分化，所以需在培养液中加入分化诱导因子诱导形成相应的组织、器官后用于移植。
（2）重组细胞发育的过程中，细胞开始分化发生在① 期，若想获得基因型完全相同的两个胚胎，采用 技术，并且要注意对② 进行均等分割。
（3）目前临床器官移植多为同种异体移植，患者需要长期服用 预防排斥反应。为了扩大器官供体的来源，人们尝试异种移植，试图利用基因工程手段 抗原决定基因，再利用克隆技术培育出没有免疫排斥反应的猪器官，从而解决供体短缺问题。获得该转基因猪的核心步骤是 。
毛角蛋白Ⅱ型中间丝（KIFⅡ）基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。
（1）过程①是基因工程的核心，通过过程①构建的基因表达载体除了含有KIFⅡ基因外，还必须有启动子、终止子以及 等。
（2）过程②必需加入 酶，才能获得单个的成纤维细胞。
（3）在过程③中，为了获得更多的卵（母）细胞，需用 处理成年母绒山羊。
（4）在过程④进行之前，需对卵（母）细胞进行 处理。过程④称为 。
（5）过程⑤称为 ，进行该过程的最佳时期是 ，过程⑤能够成功进行的生理基础是 。
下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，据图回答：
（1）在基因工程中，A表示目的基因的获取，通过PCR技术可大量产生，PCR技术的原理是： ，B表示构建的基因表达载体，其组成除了目的基因外，还必须有启动子、终止子以及 等，其中启动子是 酶识别和结合的部位。
（2）B→C为转基因绵羊的培育过程，其中②过程常用的方法是 ，使用的绵羊受体细胞为 ，④用到的生物技术主要有动物细胞培养和 。
（3）B→D为转基因抗虫棉的培育过程，其中③过程常用的方法是 ，⑤过程的原理是 ，要确定目的基因（抗虫基因）导入受体细胞后，在棉花细胞中是否成功表达，从分子水平上鉴定可以用采用的方法是 。
(15分)科学家采用不同方法培育良种牛的过程．请据图回答有关问题：
（1）与一般的繁育良种动物方式相比较，胚胎移植的优势是 。为提高良种奶牛的繁殖能力，在获取卵母细胞之前需用促性腺激素对奶牛进行处理，目的是 。
（2）“转基因牛”D培育过程中，常用受精卵作为外源基因的受体细胞，主要原因是 。
（3）图中数字标号①代表的结构为 ，①将来发育为 ，c→d过程需对其均等分割的目的是 。A、B牛基因型是否相同？ 。
（4）在培育良种牛的过程中，都运用了动物细胞培养技术．在动物细胞培养过程中，为防止杂菌的污染而要加入一定量的 。
请回答下列有关胚胎工程和基因工程方面的问题：
（1）目前，科学家通过细胞核移植实验，培育出多种哺乳动物新类型。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 。
科学家将绿色荧光蛋白(GFP)基因转入小鼠胚胎干细胞(ES)内，GFP基因表达就会使细胞带有绿色荧光的，继而利用带有绿色荧光的ES细胞培育出嵌合型的小鼠用于科学研究，流程如下图。请回答：
（1）在步骤①中，若绿色荧光蛋白(GFP)基因是cDNA片段，则在GFP基因的上游必须加入_____________，该核苷酸序列是_____________酶识别和结合的部位。
（2）步骤②的受体细胞是小鼠ES细胞，ES细胞一般从囊胚的_______________分离得到。在培养ES细胞时，细胞充满培养皿底部后停止分裂，这种现象称为_______________。
（3）为获取更多卵母细胞，首先要对供体母鼠注射促性腺激素，使其____________，然后可用人工方法从小鼠输卵管内获得，该过程称为__________________。
（4）图中重组囊胚在步骤⑤之前要先检测是否有_______________，再通过_________________技术移入代孕母鼠子宫内继续发育。
(15分)在治疗人类某些疾病时，人的体细胞核移植技术得到的胚胎干细胞经诱导分化，形成相应的组织器官后，可用于组织器官的移植，操作流程如图所示。请回答：
(1)进行图中过程①时，需将体内取出的卵母细胞在体外培养至 期，该期卵母细胞核的位置靠近 ，可用微型吸管将之与细胞核一并吸出。
(2)图中过程②表示将用物理或化学方法激活重组细胞，使其在发育培养液中完成 ，最终形成囊胚的过程。
(3)图中过程③④表示从囊胚中取出 细胞，将其培养在 细胞上，形成大量胚胎干细胞的过程。胚胎干胞在形态上的特性表现为 。
(4)图中过程⑤表示在培养液中加入 ，就可以诱导胚胎干细胞向不同类型的组织细胞分化，用于患者的组织器官移植。
（1）基因工程的核心步骤是________________。图甲是基因表达载体的模式图，图中插入基因和抗生素抗性基因分别作为基因工程中的___________________基因。
（2）模型是人们为了某种特定目的对认识的对象所做的一种简化的概括性描述，模型构建是生物学教学、研究和学习的一种重要方法。图乙是基因工程的操作流程图，图中C和D可分别表示_____________。若图乙表示单克隆抗体制备过程，则从A、B到C的过程需要的生物方法是使用___________________。
（3）有人提出用细胞核移植技术构建重组细胞来生产单克隆抗体，试用相关的图示及文字（括号中填文字）完善图丙表示该过程：
（4）高等哺乳动物受精后不久，受精卵开始进行细胞分裂。经桑椹胚、囊胚、原肠胚和组织器官的分化，最后发育成一个完整的幼体，完成胚胎发育的全过程。图中②、③依次为_________，胚胎从①中伸展出来的过程叫做____________。若要对图所示胚胎进行胚胎分割，则正确的操作方法的是图中的_________。
最近媒体曝光的毒胶囊事件中，问题胶囊铬超标，最高超标90倍，工业明胶中的六价铬是一种毒性很大的重金属，容易进入人体细胞，对肝、肾等内脏器官和DNA等物质造成损伤，有资料称，给实验小鼠饲喂重铬酸钾（含六价铬）0.1---0.5μg/kg可使培养的小鼠胚胎细胞产生染色体畸变，从而引起新生个体产生变异。为探究重铬酸钾摄入量的多少对实验小鼠胚胎产生的危害程度，研究人员进行了如下实验：
（一）本实验的目的： 。
（二）实验材料：重铬酸钾晶体，生理状况和年龄相同的实验用雌雄小白鼠若干只，小白鼠饲料，鼠笼10只。
（三）实验步骤
（1）分组：将实验小鼠平均分成 组，并置于事先编号的笼中饲养，各个笼中放同样数量的雌雄鼠。
（2）饲料的配置：饲喂小鼠的饲料中每公斤分别加入重铬酸钾 μg，以配成含有不同剂量重铬酸钾的鼠饲料。
（3）用（2）组配置的饲料连续饲喂小白鼠三周后提供不含重铬酸钾的饲料饲喂小白鼠，每个鼠舍中保持通风和适宜温度，相同的给水量。
（4）实验结果：对各个鼠笼中产生的鼠仔取相同部位分生组织的细胞检查 是否发生变化，结果填入相关的记录表中。
（四）讨论与分析
（5）第（4）组分生组织细胞检查前用来染色的染色剂是 。
（6）本实验中的无关变量为 （至少写出2项）
（7）请设计本实验的记录表：
英国纯血马是世界顶级马术比赛的常用马种，其数量少，生育力低。现代生物工程能有效提高优质马的生育效率。请根据这则材料回答下列问题：
（1）用 激素处理适龄纯血母马，使其一次性排出比自然情况下多几倍到几十倍的卵子。采集的卵母细胞人工培育至减数第二次分裂的中期，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和 。
（2）体外受精前要对来自雄性附睾的精子进行一定的处理，使其 。
（3）为取得同卵双胎或多胎，可以在胚胎发育的 期用机械方法将胚胎分割。
（4）随着动物克隆技术的发展，人们可以将纯血马的 移人其他马的 细胞中，将其激活并发育成胚胎，植入代孕母马体内。为保证胚胎移植的成功，胚胎的供体和受体应保持 。
（5）克隆技术在带来巨大社会效益的和经济效益的同时，也对人们的传统观念造成极大冲击，我国政府的态度是禁止 性克隆人。
猪的基因和人类的基因存在一定的相似度。据报道经特殊处理的猪皮可在人身上存活3周左右，起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，在小口处植入患者的自体皮肤组织，自体皮肤慢慢生长，逐渐覆盖原先创面，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。其简要流程如下图所示：
据图中信息并结合课本知识回答：
（1）过程①中形成重组DNA常用的酶有限制性核酸内切酶和 ；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、通气、适宜的温度、pH以及 。
（3）图中的卵母细胞应在体外培养到 ，并作除去细胞核的处理；过程③中所用的技术是 ；能代替图中卵母细胞的还可以是 。
（4）移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是 。
回答下列有关现代生物科技方面的问题：
（1）构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生黏性末端，也可能产生________末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，一般选择能使二者产生___________(相同、不同)黏性末端的限制酶。
（2）在精卵结合过程中，防止多精入卵的第二道屏障称做： 。
（3）生态经济：使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化。“无废弃物农业”体现了生态工程 原理。
（4）若要获取转基因植物人工种子，需培养到_______________阶段，再进行人工种皮的包裹；如用植物细胞实现目的基因所表达的蛋白质类药物的工厂化生产，培养到_______________阶段即可。
（5）动物克隆技术：目前动物的克隆主要采用__________________技术来实现，我国禁止生殖性克隆，但不反对________________的研究。
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