高中生物胚胎分割移植综合题

请回答下列有关细胞工程和胚胎工程的问题：
一对健康夫妇生下一男婴，一岁时脑出血死亡，两年后女方怀孕6个月时，经羊水及脐带血诊断为男孩且患血友病，遂引产。于是夫妇俩到广州中山大学附属一院做试管婴儿。医生培养了7个活体胚胎，抽取每个胚胎1～2个细胞检查后，选两个胚胎移植，最后一个移植成功，生出了一健康婴儿，她是我国第三代试管婴儿。
请回答：
(1)试管婴儿技术属于有性生殖还是无性生殖？__________，和母亲正常怀孕生产的过程相比，其不同点在于__________________________________。
(2) 医生抽取活体胚胎的1～2个细胞后，可通过显微镜观察___________判断早期胚胎的性别，你认为医生应选用________性胚胎进行移植，应用现代生物技术，现在人们已能够选取最理想的胚胎，自然状态下，出现这样的胚胎的概率是________。该实例体现了现代科学技术应用于社会和人类生活的重要意义。

下面是以小鼠为对象进行的研究工作，请分析回答问题。
（1）进行小鼠胚胎工程操作时，首先在光控周期下（光照14h，黑暗10h）饲养成年雌鼠，并注射促进性腺激素，目的是            。然后从雌鼠输卵管中取出卵子，在一定条件下培养成熟；并从雄鼠附睾中取出精子，在一定条件下培养一段时间，目的是          。再在37℃，5%CO₂条件下，精卵共同作用4h，冲洗后继续培养。定时在显微镜下观察胚胎的变化，第5天右以看到胚胎发生收缩，细胞间隙扩大，接着胚胎内部出现裂隙，这是胚胎_________期开始的标志。
（2）如果体外受精后，在精核与卵核融合之前，用微型吸管除雄核，再用细胞松弛素B处理（作用类似于用秋水仙素处理植物细胞），处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中的显著优点是                               。
（3）如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵细胞中，由重组细胞发育成小鼠丙，则小鼠丙的基因来源于                                                         。
（4）如果将外源基因导入小鼠受精卵，则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中。这种受精卵有的可发育成转基因小鼠，有的却死亡。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因                                                         。

人的血清白蛋白在临床上需求量很大，通常从人血中提取。由于艾滋病病毒（HIV）等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增，使人们对血液制品顾虑重重。如果应用一定的生物工程技术，将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白就成为可能。
大致过程如下：
a．将人体血清白蛋白基因导入雌性奶牛胚胎细胞，形成重组细胞①；
b．取出重组细胞①的细胞核，注入去核牛卵细胞中，形成重组细胞②；
c．电脉冲刺激重组细胞②促使其形成早期胚胎；
d．将胚胎移植到母牛的子宫内，最终发育成转基因小牛。
请回答下列问题：
（1）重组细胞①和②中           （①／②）实现了基因的重组。
（2）在实验过程a中要选择“雌性奶牛胚胎”的原因是                             。
（3）实验过程b利用的技术是                          ，胚胎工程操作中最后环
节是                          。
（4）若将早期胚胎分离成若干个胚胎细胞，让其分别发育成小牛，这些小牛的基因型
（相同／不同）      ，理由是                  ，此项技术称
为               。
（5）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（ES细胞），培养如下：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。培养过程中作为饲养层的是         细胞。
（6）哺乳动物的胚胎的营养液成分较复杂，除一些无机盐和有机盐外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及           等物质。

2009年2月6日，美国首次批准了一种从转基因山羊乳汁中提取的抗血栓药物上市。下图表示利用转基因山羊生产抗血栓药物的过程。请回答：

（1）为了使乳汁中含有抗血栓药物，需要获取仅在         细胞中特异性表达的基因启动子，实现b过程依据的原理是         。
（2）图中④的囊胚期的内细胞团将来发育成胎儿的         。
（3）胚胎移植过程中，需对供、受体母羊进行         处理。④在受体内能够存活的生理学基础是                                       。   

东方网2008年9月21日消息，中山大学中山眼科中心主任任葛坚领导的研究小组将猴子的皮肤干细胞注射到小鼠的囊胚里，再将囊胚移入到代孕鼠体内发育而形成猴鼠嵌合体——猴鼠，用于角膜等器官的移植研究。请回答：   
（1）胚胎干细胞体外培养诱导分化可形成大量皮肤干细胞，原因是其具有          。
根据胚胎干细胞的这种功能特性，当我们身体的某一类细胞功能出现异常或退化时，利用胚胎干细胞的治疗思路是           。
（2）胚胎干细胞在形态上表现为体积小、    等特点，一般从     中分离获取胚胎干细胞。 
（3）囊胚时，胚胎细胞开始出现分化，有些细胞个体较小，将来只能发育成胎膜和胎盘，这类细胞称为     。因此，应将猴的皮肤干细胞注射到小鼠囊胚的     部位，以伴随其发育成某种组织。
（4）将囊胚移入代孕鼠体内属于     技术，此技术对代孕受体的要求是     。在畜牧生产中采用这种技术的优势主要是                 。

【生物—选修模块3：现代生物科技专题】
I、科学家做了让羊产牛奶并扩大生产的实验，下图是实验过程的流程图，回答有关问题。

（1）在A过程中，将含有牛奶蛋白基因的表达载体导入受体细胞中的常用方法是        。E过程所表示的细胞工程技术手段是                    。
（2）F过程可表示胚胎（细胞）培养，胚胎（细胞）培养需要气体条件（95%的空气+5%的CO₂），其中的CO₂的主要作用是                                         。通常还要在培养液中添加一定量的          ，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止                            。
II、回答有关基因工程、蛋白质工程和生态工程的问题。
（1）果蝇是基因组研究的模式生物，果蝇基因组计划测定      条染色体。以果蝇细胞的mRNA为模板，逆转录所得的基因文库称为                     。
（2）基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤、                       、基因表达载体的构建、                      、目的基因的检测和表达。
（3）将干扰素中的一个半胱氨酸修改为丝氨酸，可以延长干扰素在体外的保存期，主要运用了               这种生物工程技术。

[生物——选修3现代生物科技专题]
请回答下列现代生物科技方面的问题。
Ⅰ. 现有一头良种雌性黄牛，采用胚胎移植的方法，可使这头良种牛一年生下数十头自己的后代。其操作过程中需要用激素对该良种母牛和代孕母牛进行____(1)_____处理；还要用激素使供体母牛     (2)     。胚胎收集的过程也叫做       (3)         。用于移植的胚胎应发育到    (4)      或    (5)    阶段。采用试管动物技术还可以使普通雌性黄牛产下奶牛、良种肉牛等不同品种小牛。该技术中首先要做的是体外受精。体外受精主要包括
      (6)      、________(7)_________和       (8)        等几个主要步骤。
Ⅱ. 家蚕细胞具有高效表达外源基因能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可以提取干扰素用于制药。进行转基因操作前，需用_____(9)______酶短时处理幼蚕组织，以便获得单个细胞。为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的____(10)_____和_____(11)______之间。利用生物反应器培养家蚕细胞时，培养的细胞会产生接触抑制。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，这样可以_______(12)___________增加培养的细胞数量，也有利于空气交换。

【生物——现代生物科技专题】
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中最常用的运载工具是_______，所需要的酶是限制酶和____________。
（2）在过程②中，用________处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中，将成纤维细胞置于5％CO₂的气体环境中，CO₂的作用是_________。
（3）在过程③中，用_______处理以获取更多的卵（母）细胞。成熟卵（母）细胞在核移植前需要进行________处理。
（4）从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是_________。在胚胎移植前，通过_______技术可获得较多胚胎。

美国及日本两个研究团队的报告中证实皮肤细胞经过“基因直接重组”后可以
转化成为具有胚胎细胞特性的细胞。这项发现一方面解决了利用胚胎进行干细胞研究的道德
争议，另一方面也使得干细胞研究的来源更不受限。请回答下列有关胚胎工程的若干问题。
（1）人类的胚胎发育过程中，细胞分化开始于                 阶段。
（2）胚胎工程中的胚胎移植实际上是生产胚胎的         和孕育胚胎的        共同
繁殖后代的过程。其生理学基础主要有哪些？                      （至少答出两点）。
（3）美日科学家利用病毒分别将四个基因导入皮肤细胞，促使普通的皮肤细胞产生变化，
最后成为带有胚胎干细胞性质的细胞。在基因工程中，这四个基因称为               ，基因工程的核心是                 。
（4）在胚胎工程中可以利用连续胚胎细胞核移植的方式培育动物，该技术的优点是    
                    。

(12分) 下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术。图中tet^R表示四环素抗性基因，amp^R表示氨苄青霉素抗性基因，BamHⅠ、Hind Ⅲ、SmaⅠ直线所示为三种限制酶的酶切位点。

据图回答：
(1)图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用      限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因,筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含       的培养基上进行。
(2)能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是　  (填字母代号)。
A．启动子       B．tet^R       C．复制原点     D．amp^R
(3)过程①采用的操作方法是        (填字母代号)。
A．农杆菌转化    B．大肠杆菌转化   C．显微注射   D．基因枪法
(4)为检测人乳铁蛋白是否表达成功，可采用       (填字母代号)技术。
A．核酸分子杂交   B．基因序列分析   C．抗原－抗体杂交   D．PCR
(5)基因工程的核心步骤是              

【生物――选修3现代生物科技专题】
第三十届奥运会今年在英国伦敦举行，其中的马术比赛被称为贵族的运动，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。请回答：
（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            移入其他马的__________     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。
（6）把含有某外源基因的受体细胞培育成为一匹优质马还需要用到的技术有：     ___________________________________________     。(至少写出两种)

为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法（如下图）：

请根据图示信息完成问题：
（1）试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的技术手段有_____________________等。
（2）用来促进B牛多排卵的激素可能是___________分泌的促性腺激素。E牛和F牛的性别分别是___________和__________。
（3）产生F牛的理论依据是______________________，其生殖方式属于___________。
（4）要培育高产奶率的转基因牛，则目的基因的受体细胞一般是___________，转基因牛乳腺细胞中含有较多的参与分泌物加工的细胞器有___________等。

现有A和B两个肉牛品种，A品种牛的细胞组成可表示为A细胞核、A细胞质，B品种牛则为B细胞核、B细胞质。
（1）如果要获得一头克隆牛，使其细胞由A细胞核和B细胞质组成，基本步骤是，从A品种牛体内取出体细胞，进行体外培养。然后再从培养细胞中取出           注入B品种牛的         卵母细胞，经过某处刺激和培养后，可形成胚胎，该胚胎被称为            ，将该胚胎移入代孕母牛的       中，通过培育可达到目的。
（2）克隆牛用到的生物技术有             、                  （写出其中2种）
（3）克隆牛的产生说明               具有全能性。利用克隆技术培育良种牛时，如果多个供体细胞来自同一头牛，培育出的多个牛犊个体在性状上也不完全相同，分析其原因，下列正确的是        （多选）
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
（4）由A、B两品种杂交得到的牛与克隆牛相比，杂交牛细胞核的遗传物质来自     个亲本，细胞质来自    性亲本，克隆牛和杂交牛的遗传物质组成       （相同，不同）。

利用动物乳腺生产产品的技术称为动物乳腺反应器技术。2005年青岛“崂山奶山羊乳腺生物反应器的研制”项目通过鉴定，该项目生产的药用蛋白具有表达效率高、成本低、安全性高、易于分离纯化的优点，可产生乙肝表面抗原及抗凝血酶Ⅲ等医药产品，造福人类健康。下图为利用生物技术获得生物这一新品种和抗虫棉的过程，据图回答：

（1）在基因工程中，A表示            ，B表示                   。
（2）基因表达载体的构建是基因工程的核心，在构建过程中需要的工具有             
                                ，一个完整的基因表达载体至少包括哪些部分      
                                                   。
（3）在②过程中一般采用                技术将目的基因导入受体细胞，一般选用山羊的          作为受体细胞，通常采用                     技术检测外源基因是否插入了山羊的基因组，在研制乳腺生物反应器时，应使外源基因在小鼠的            细胞中特异表达。
（4）将目的基因导入棉花细胞中一般是采用              方法，要确定目的基因导入成功后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，请写出在个体水平上的鉴定过程
                                                                        。

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中最常用的运载工具是____________，所需要的酶是限制酶和_______________。
（2）在过程②中，用_____________处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中，将成纤维细胞置于5%CO₂的气体环境中，CO₂的作用是___________________。
（3）在过程③中，用_________________处理以获取更多的卵（母）细胞。成熟卵（母）细胞在核移植前需要进行___________________处理。
（4）从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是_________________。在胚胎移植前，通过_______________技术可获得较多胚胎。