高中生物胚胎分割移植综合题

图1和图2分别表示两种获取胚胎干细胞的途径。图1表示的是科学家把4个与胚胎发育相关的特异性基因导入成年小鼠细胞，培养出了诱导多潜能干细胞，称为iPS细胞，类似于胚胎干细胞样细胞，再将iPS细胞转入小鼠乙体内培养，结果如图所示。图2表示研究人员利用小鼠（2N="40)" 获取单倍体胚胎干细胞的一种方法，哺乳动物单倍体胚胎干细胞技术是遗传学研究的新手段。请分析并回答下列问题：

（1）图1过程中，通常选择传代培养   代以内的成纤维细胞导入特异性基因；成纤维细胞转变为iPS细胞，类似于植物组织培养中的   过程。
（2）克隆培养iPS细胞时，需要加入一定量的   ，以防止杂菌污染。早期研究发现在 iPS 细胞诱导培养的过程中会出现大量不具备干细胞功能的细胞，若用维生素C处理，能显著提高iPS细胞的诱导成功率，推测其原因是   。
（3）研究人员将iPS细胞团注射入缺乏T细胞的小鼠体内，细胞团能继续生长。由此可推测图1中iPS细胞团逐渐退化的原因是   。
（4）图2中，研究人员需要对实验小鼠丙注射促性腺激素使其   ，从而获得更多的卵母细胞，再利用SrC1₂溶液处理、激活卵母细胞，并在体外培养至［④］   期，再利用流式细胞仪筛选出单倍体细胞。
（5）研究发现，单倍体胚胎干细胞也能分化，形成不同功能的细胞、组织和器官，该技术培育的单倍体动物可成为研究    （填“显性”或“隐性”）基因功能的理想细胞模型。

I型糖尿病是因胰岛B细胞受损而导致的疾病。科学家正在研究利用胚胎干细胞技术来治疗此病。
（1）此项研究的基本原理是：胚胎干细胞具有发育的＿＿＿＿，即可以分化为成年个体内任何一种组织细胞的能力。
（2）此项研究的基本思路是：通过核移植技术，将患者的＿＿＿＿＿＿＿移入到＿＿＿＿的卵（母）细胞中，然后放入发育培养液中培养。几天后，从胚胎内细胞团中分离出胚胎干细胞，再将这此细胞诱导定向分化成＿＿＿＿＿＿＿细胞后移植到患者体内，以达到治疗目的。
（3）诱导定向分化的方法之一是：将控制胰腺发育的相关基因转入胚胎干细胞，可采用＿＿＿＿＿＿＿＿技术来检测目的基因是否已插入细胞DNA中。

科学家培育荧光鼠的设计思路可用下面的图解表示。据图回答下列问题(10分)

(1)科学家在过程A中对天然质粒做的修饰改造是________。B过程用到的工具酶有______________。
(2)E过程为体外受精，卵子的状态应达到________期才能与获能后的精子完成受精。G过程应用的技术称为________，此时的胚胎应发育到            时期。
(3)检测荧光小鼠细胞内是否含有基因X，常用的技术手段是______________________；判断转基因荧光鼠荧光基因的表达是否成功，在个体水平上应检测__________________________________。
(4)如果想一次繁殖多只转基因鼠，则需要在过程G中实施____________，胚胎移植时应选择        的受体。

[生物——现代生物科技专题]
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：

（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                 。卵子受精的标志是在卵黄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。

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。请回答与此转基因奶牛培育过程中的相关问题：
（1）基因工程的核心步骤是___________________________，其中_____________位于基因的首端，是____________________识别和结合的部位。将目的基因导入受精卵的最常用方法是______________。
（2）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来，称为_______________。
（3）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______________。胚胎发育到______________或囊胚阶段即可移植。

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，近年发展起来的生物工程技术使优良种畜的繁殖大大加速。下面是科学家快速繁殖良种奶牛的两种方法，请据图完成下列问题：

（1）用来促进B牛多排卵的激素是            ，从B牛输卵管中取出卵子，在一定条件下培养到       期；并从A牛附睾中取出精子，在一定条件下培养一段时间，目的是                   ；
（2）卵子受精的标志是在             的间隙能够观察到        。
（3）培育G牛的理论依据是                      ；其性别是             。属于无性生殖是          (E牛/G牛)。

目前，精子载体法逐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物方法之一，该方法以精子作为外源基因的载体，使精子携带外源基因进入卵细胞受精。下图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。请据图回答：

（1）获取外源基因用到的工具酶是         ，为了提高实验成功率，通常利用            技术获得大量标记的外源基因。
（2）外源基因能够整合到精子的        上是提高转化率的关键，因为受精时只有精子的         才能进入卵细胞中。
（3）过程②采用的是          技术，该过程中应对已经导入外源基因的精子进行          处理。
（4）过程③需要在        (请写出4点)等条件下进行。由于人们对动物细胞所需营养物质还没有完全搞清楚，因此在培养细胞时需在培养基中加入           。

眼虫是一种含有叶绿体的原生动物：据此，某同学认为动物细胞与植物细胞之间在理论上是可以实现杂交的：他设计了一个具体的实验方案如图：

请回答下列有关问题：
（1）实验方案中，步骤A为除去细胞壁得到的        ，常用的除去细胞壁的药品为
（2）步骤B为___       _，受体动物必须接受           处理，以确保其生理状态适合于接受胚胎。
（3）诱导融合可以采用一些物理方法，如         等，也可以使用化学药品           来进行诱导。
（4）进行动物胚胎细胞培养时，需要用            将组织块或贴壁生长的细胞分散成单个细胞。
（5）诱导植物材料形成愈伤组织的两类关键激素是            。

下图为胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过程,请据图分析回答下列问题。
         
（1）超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射           ：超数排卵的母牛发情后,既可以通过配种或人工授精获得胚胎,也可以通过体外受精的方法获得胚胎。若要通过体外受精获得胚胎,则在体外受精前,要对精子进行        处理。
（2）A到E中,牛胚胎移植的适宜时期是            。
（3）若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体,可对早期胚胎进行       处理,再植入受体内。
（4）利用基因工程可以获得转基因牛,从而改良奶牛的某些性状。若要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:该奶牛乳腺分泌蛋白基因的启动子、终止子、    、    和复制原点等;该过程用到的工具酶有           ：该基因表达载体应导入的受体细胞是        。

［生物——选修3：现代生物科技专题］根据所学知识回答问题：
（1）基因工程中基因表达载体除包括目的基因外，还必须有__________及标记基因等。
（2）若要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的____________中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的___________中。植物组织培养的主要原理是植物细胞具有____________，具体过程是在____________和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上，给予适宜的条件，诱导其经过____________产生愈伤组织，最终形成完整的植株。
（3）在哺乳动物的核移植实验中，通过一定的措施将受体细胞激活，使其进行细胞分裂和发育，当胚胎发育到____________阶段时，将胚胎移入受体（代孕）动物体内。
（4）生态工程是实现循环经济最重要的手段之一，请写出它遵循的基本原理（至少答两项）______。

【生物选修模块三：现代生物科技专题】
现代生物科技与人们的生活息息相关，尤其在动物品种的改良、保护濒危物种等方面得到了越来越广泛的应用。请回答下列相关问题：
（1）利用绵羊的精子和卵子进行体外受精时，所用的精子是经过        处理的。判断卵子是否受精的重要标志是               。
（2）利用早期胚胎培养技术培养大熊猫的早期胚胎时，所用培养液成分除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、              、核苷酸等营养成分以及            等物质。欲增加大熊猫早期胚胎的数量，可通过胚胎工程中的           技术来实现，此技术在进行时，应注意                ；将获得的胚胎移入代孕母体内属于       技术，此技术对代孕受体的要求是                。

【生物——选修3：现代生物科技专题】下图是将目的基因导入动物细胞，培育转基因动物的常用操作程序。根据图示过程和所学知识，将下面操作程序补充完整。

（1）构建基因表达载体：在构建基因表达载体时常要用到              两种工具酶。如果目的基因要在乳腺细胞中表达，基因表达载体构建时要将目的基因与           的启动子、标记基因和终止子等组件重组在一起，其中标记基因的作用是               。
（2）获得足够数量的受精卵：为了获得足够数量的受精卵，先利用            刺激数排卵。雌鼠经过交配，将受精卵从输卵管中取出。
（3）将目的基因导入细胞：通常采用          技术将目的基因导入受精卵。
（4）早期胚胎培养：早期胚胎培养的培养液成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及          等物质。当胚胎培养到适宜的阶段时，可进行胚胎移植。
（5）胚胎移植：在胚胎移植前要对接受胚胎的受体进行          处理。移植后，还要对受体雌鼠进行妊娠检查。
（6）转基因鼠的检测：经过一段时间妊娠后，产下一群小鼠，为了检测哪些是转基因鼠，可以用           作探针，进行DNA分子杂交检测。

【生物——现代生物科技专题】生物工程在医疗卫生方面得到了广泛应用，请回答下列问题。
（1）利用_______技术制备的杂交瘤细胞，可用于制备单克隆抗体。与体内抗体相比，单克隆抗体具有理化性质单一、______、可大量制备等优点。
（2）干扰素、胰岛素等物质可以通过工程菌来大量生产。该技术中目的基因和运载体要用同种_______切割，以产生相同的_____。
（3）在完成体外受精的过程中，对已取得的精子要进行_______处理，为了获取更多的卵细胞，一般要对雌性个体注射______，使其超数排卵。
（4）利用细胞培养技术可以获取自身健康的皮肤，用于皮肤移植。在此过程中通入CO₂的目的是________，在培养液中加入_______酶，可防止细胞出现接触抑制现象。

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。

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           ，将KIFⅡ基因导入成纤维细胞的常用方法是____          。
（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与95%空气的混合气体环境中，CO₂的作用是          。
（3）在过程③中，用        处理以获得更多的卵（母）细胞。卵（母）细胞在核移植前需要进行去核处理。
（4）在胚胎移植前，通过        技术可获得较多胚胎。移植后的胚胎能在受体子宫中存活，其生理基础是             。