高中生物胚胎分割移植综合题

胚胎干细胞（ES细胞）在基础生物学、畜牧学和医学上具有十分重要的价值，其应用前景吸引众多科学家投入到这一研究领域中。根据相关知识，回答下列问题：
（1）哺乳动物的胚胎干细胞（ES细胞）是由             或原始性腺中分离出来的一种细胞，在功能上具有          ，即可以分化出成年动物体内任何一种组织细胞。
（2） ES细胞也是研究体外细胞分化的理想材料，ES细胞在             细胞上能维持不分化的状态。在培养基中加入_       ___可诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化。
（3） ES细胞的另一个应用前景为体外诱导分化，从而培育出人造组织器官，进而解决临床上存在的供体器官不足和             问题。此外，科学家还试图用基因工程方法对动物器官进行改造：向器官         （填“供体”或“受体”）基因组中导入某种调节因子，以抑制___       _（抗原或抗体）决定基因的表达，或设法除去该基因，再结合         技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因动物器官。

中科院动物研究所小组已培育出中国首例转基因猕猴。这一研究成果标志着中国科学家在灵长类转基因动物研究方面达到世界领先水平。下图是转基因猕猴培育过程示意图，据图回答。
（1）过程②中常用         技术将目的基因导入受精卵。
（2）如果⑤过程在体外进行，那么卵母细胞需要培养到           ，精子需要获能。受精过程中精子头部接触卵细胞膜时产生            反应，以防止多精入卵。
（3）在体外培养受精卵时，为了维持无菌、无毒环境，定期向培养液添加        。受精卵发育到        时期，开始分化，该时期       属于胚胎干细胞。
（4）图中⑦过程称为              ，为使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同，此前需对代孕雌猴做        处理。
（5）若要同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴，可采用        技术，该技术属于       生殖范畴。

【生物—选修3现代生物科技专题】中科院动物研究所小组已培育出中国首例转基因猕猴。这一研究成果标志着中国科学家在灵长类转基因动物研究方面达到世界领先水平。下图是转基因猕猴培育过程示意图，据图回答。

（1）过程②中常用         技术将目的基因导入受精卵。
（2）如果⑤过程在体外进行，那么卵母细胞需要培养到           ，精子需要进行         。受精过程中防止多精入卵的生理反应包括            反应和卵细胞封闭作用。
（3）在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O₂维持细胞呼吸外，还需要提供CO₂气体以维持     。
（4）图中⑦过程称为              ，为使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同，此前需对代孕雌猴做          处理。
（5）若要同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴，可采用        技术。若选用囊胚期的胚胎，操作过程中要特别注意的问题是             。

治疗性克隆一般是先从需要救治的病人身上提取一细胞，然后将该细胞的遗传物质置入一个去除了细胞核的卵细胞之中，该卵细胞开始自行分裂，直至形成一个早期胚胎，从这早期胚胎中即可提取胚胎干细胞。胚胎干细胞经过相应的技术处理，便可发展成遗传特征与病人完全吻合的细胞、组织或器官，下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程，请回答：

（1）相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是神经细胞，有的是血细胞，有的是肌肉细胞，究其本质原因是        的结果。
（2）③构建的重组细胞发育的过程中，细胞开始分化发生在        期。从细胞水平上看，卵裂的分裂方式是         。
（3）在体外培养条件下，⑤胚胎干细胞具有增殖能力并保持        状态。
（4）治疗性克隆所用的技术名称是            。要想获得基因型完全相同的胚胎，可采用        技术。
（5）治疗性克隆解决了临床上          和         的问题。

胚胎干细胞（ES细胞）在基础生物学、畜牧学和医学上具有十分重要的价值，其应用前景吸引众多科学家投入到这一研究领域中。根据相关知识，回答下列问题：
（1）哺乳动物的胚胎干细胞（ES细胞）是由             或原始性腺中分离出来的一种细胞，在功能上具有__________，即可以分化出成年动物体内任何一种组织细胞。
（2）ES细胞也是研究体外细胞分化的理想材料，ES细胞在             细胞上能维持不分化的状态。在培养基中加入____可诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化。
（3）ES细胞的另一个应用前景为体外诱导分化，从而培育出人造组织器官，进而解决临床上存在的供体器官不足和           问题。此外，科学家还试图用基因工程方法对动物器官进行改造：向器官    （填“供体”或“受体”）基因组中导入某种调节因子，以抑制____（抗原或抗体）决定基因的表达，或设法除去该基因，再结合   技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因动物器官。

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）将已免疫的小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，获得能分泌特定抗体的杂交瘤细胞的过程中至少要进行两次筛选，一次是通过             培养基筛选出杂交瘤细胞，另一次是通过            筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞。
（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：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”）。

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。

［生物—选修熟现代生物科技专题］
利用胚胎工程培育“试管牛”的基本过程如图所示。据图回答问题：

（l）受精卵是胚胎发育的开端，图中的卵细胞达到__________期，才具备受精的能力，而精子需经过__________过程才能和卵细胞结合。
（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CO₂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）若要获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到          阶段的早期胚胎进行胚胎分割。同时，可以通过取样__________进行分子水平的早期胚胎性别鉴定；也可以在细胞水平上通过对__________的分析进行性别鉴定。

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，请根据图示信息回答下列问题。

（1）试管牛的培育属于            （“有性繁殖”或“无性繁殖”）；试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的工程技术有早期胚胎培养、_________等；克隆牛的培育依据的原理是                  。
（2）促使B牛多排卵的激素一般是          。对B牛和D牛要进行   处理。
（3）在受精的过程中，判断卵子是否受精的标志是                。
（4）要培育高产奶率的转基因牛，如建立生产生长激素的乳腺生物反应器，即科学家将     和乳腺蛋白基因的     、     等调控组件重组在一起，该过程需要用到的酶是             ，再通过           法导入牛的      中。

图示方案为人们获得生物新品种的过程，请回答下列问题：

（1）基因工程的核心步骤是            。方案Ⅰ中，将抗冻蛋白基因导入烟草受体细胞常用的方法是         。从分子水平检测抗冻烟草是否培育成功的方法是：         。
（2）推测方案Ⅱ中A基因所起的作用是            。
（3）方案Ⅲ中的转基因牛可以通过分泌乳汁来生产人的生长激素。人的生长激素基因在导入受体细胞前，基因的首段必须含有使其仅能在山羊      细胞中特异性表达的       。
（4）方案Ⅲ中的早期胚胎在移植入受体母羊子宫之前，必须对胚胎进行性别鉴定，一般是取处于       时期的      细胞进行检测。

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                。