高中生物胚胎分割移植综合题

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和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机，请据图完成下列问题：

（1）在试管牛和克隆羊的培育过程中都必须用到的生物技术有_________（答两种技术）。
（2）和受精有关的过程有：①释放第二极体；②顶体反应；③穿越透明带；④雌、雄原核的形成；⑤核膜消失，雌、雄原核融合。其正确的顺序为___________（填序号）。
（3）从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞，称为ES或EK细胞。这类细胞的形态特征有____________。
（4）试管牛的性别为_________，克隆羊多利的性状和__________（黑面绵羊＼白面绵羊）最接近。
（5）超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射__________；冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子宫内的________冲洗出来。
（6）从A到E中，适宜于牛的胚胎移植时期有________（填字母）。
（7）动物的早期胚胎移植到同种且________与供体相同的动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞膜__________。

一对表现正常的夫妇,其家族中都有遗传性囊性纤维化病(常染色体隐性遗传病)患者。医生对他们进行了遗传咨询后,决定运用试管婴儿的方法实现他们的优生愿望。医生首先为女性注射   ,刺激卵泡成长,实现控制性超数排卵,然后在局部麻醉下从卵巢中吸取   ,并在显微镜下将其移到含特殊培养液的培养皿中,置于37 ℃培养箱中培养。再从男性体内采集精子经过   处理,其方法通常采用   和   。处理后的精子与卵子放在含有   的同一培养皿中完成   。然后将受精卵移入发育培养液中继续培养,检查   和发育能力,待发育到桑椹胚或囊胚时,分别对多个胚胎的细胞进行   ,选择出   的胚胎植入母亲   内,避免遗传病孩子出生。

(11分)阅读如下资料:
资料甲:科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中,得到了体型巨大的“超级小鼠”;科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。
资料乙:T₄溶菌酶在温度较高时易失去活性。科学家对编码T₄溶菌酶的基因进行了改造,使其表达的T₄溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键,提高了T₄溶菌酶的耐热性。
资料丙:兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体,科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙体内,成功产出兔甲的后代,证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。
回答下列问题。
(1)资料甲属于基因工程的范畴。为了获得目的基因的大量拷贝，需要通过    技术来扩增目的基因；将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用  法。在培育有些转基因植物时,常用农杆菌转化法,农杆菌的作用是        。
(2)资料乙中的技术属于  工程的范畴,该工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对     进行改造,或制造一种   的技术。在该实例中,引起T₄溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的  序列发生了改变。
(3)资料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到  种的、生理状态相同的另一个雌性动物体内,使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中,兔甲称为  体,兔乙称为  体。

一对表现型正常的夫妇,生了一个镰刀型细胞贫血症(常染色体隐性遗传病)患儿。在他们欲生育第二胎时,发现妻子的双侧输卵管完全堵塞,不能完成体内受精。医生为该夫妇实施了体外受精和产前基因诊断,过程如图。

请回答:
(1)过程①是指在体外进行的   处理,从而使精子与卵子结合形成受精卵;过程②称为   。
(2)在对胎儿进行镰刀型细胞贫血症的产前基因诊断时,要先从羊水中的胎儿细胞提取物质③   进行PCR扩增,然后用Mst Ⅱ对扩增产物进行切割,产生多个片段的酶切产物。据此判断,Mst Ⅱ是一种      酶。
(3)不同长度的酶切产物在电泳时移动的速率不同,形成不同的电泳条带。该家庭成员的镰刀型细胞贫血症基因分析的电泳带谱如④,据此判断该胎儿为   (正常/患者/携带者)。

中国科学家利用转基因技术培育出了高品质的奶牛，其牛奶中含有某种有利于人体心脏健康的脂肪酸。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。

运用现代生物科技相关知识，回答下列问题：
（1）动物细胞融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的________细胞，称为杂交细胞。
（2）合子形成后即在_____________内进行有丝分裂，开始发育。胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的，这一时期成为_______期。
（3）当获能后的精子与卵子相遇时，首先发生__________反应，释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越放射冠的通路。防止多精入卵的生理反应依次有__________、__________。（时间顺序不可颠倒）
（4）生态经济主要是通过实行“_______________”的原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一就是__________________。

动物基因工程最令人兴奋的应用是建立生物反应器来生产重要医药产品。抗凝血酶Ⅲ蛋白是一种血浆糖蛋白，临床上主要用于血液性疾病的治疗。下图为培育转基因奶牛获得抗凝血酶Ⅲ蛋白的流程图。请回答下列问题：

（1）短时间内大量扩增抗凝血酶Ⅲ蛋白基因经常采用                技术。过程①是将抗凝血酶Ⅲ蛋白基因导入受精卵，该过程常用的方法是                。            
（2）过程②包括            技术和              技术；为获得多只与该转基因奶牛遗传物质相同的牛犊，在过程②还可使用         技术。
（3）若要检测牛奶中是否含有抗凝血酶Ⅲ蛋白，可采用             技术。
（4）如果检测发现抗凝血酶Ⅲ蛋白基因被成功导入了受精卵，但却没有检测到抗凝血酶Ⅲ蛋白的存在，那应该考虑分别位于目的基因首端的         和末端的         没有设计好，应从这方面进一步改善。

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。