高中生物胚胎分割移植综合题

美籍华人钱永健在研究绿色荧光蛋白(GFP)等方面有突出贡献，获得2008年度诺贝尔化学奖。请据图回答相关问题：

（1）绿色荧光蛋白基因在该实验中是作为           基因。
（2）目前获取绿色荧光蛋白基因的常用方法有             和           两种。
（3）基因表达载体（重组质粒）中的        是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动荧光蛋白基因转录。
（4）在②过程进行转基因体细胞的筛选时，比较简易的筛选方法是         。
（5）图中从③到④的过程中一般利用去核后的卵细胞作为受体，而不用去核的体细胞，主要原因是                                。
（6）为了使胚胎移植获得成功，需要对代孕母兔用激素进行            处理。
（7）为了从乙兔体内一次获得多个卵细胞，往往需要向乙兔体内注入的是促性腺激素，而不是性激素，原因是通过          调节会抑制下丘脑和垂体的活动，从而导致相关激素分泌量下降，进而引起自身性激素分泌量减少，影响排卵。

下图为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                                 。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③代表的结构为          ，③将来发育为         ，c→d过程需对其均等分割的目的是                和                   。A、B牛基因型是否相同？     。
（4）以上培育过程中，用到的生物技术名称是                                （至少答两个）。

应用生物工程技术能获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题：

（1）转基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的前端必须有          。③过程培养到一定阶段，可以采用                技术，培育出多头完全相同的转基因牛犊
（2）prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，Ⅱ最可能是             细胞，Ⅲ代表的细胞具有             的特点
（3）在抗虫棉培育过程中，进行④过程最常用的方法是                 。

2012年诺贝尔生理学或医学奖授予两位在细胞核重编程领域有重大贡献的科学家。科学家把c –Myc等4个关键基因通过逆转录病毒载体转入小鼠的成纤维细胞，使其变成诱导多能干细胞——iPS细胞，这意味着未成熟的细胞能够发展成所有类型的细胞。
（1）基因工程中经常使用的工具酶是_______常用的载体除了动植物病毒外还有______和_____。
（2）若想增强载体病毒颗粒的感染性，可利用__________技术改造病毒外壳蛋白，直接对______进行操作。
（3）应用____技术得到重组细胞，激活重组细胞发育成早期胚胎，使用从_____中获得的胚胎干细胞，在培养中根据需要加入相应的小分子物质以促进其_____得到各种组织器官，用于治疗某些疾病，这种技术称为____________________。
（4）iPS细胞的获得不使用胚胎细胞或卵细胞，也不诱导发育成个体，因此不会像生殖性克隆一样引发__________问题。
（5）iPS细胞在体外已成功地被诱导分化为神经元细胞、神经胶质细胞、心血管细胞和原始生殖细胞等，究其本质原因是基因_________________的结果。

下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解。请据图回答：

（1）②所示的生物技术名称是      ，该项技术的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞，这是因为    。重组细胞A培养过程中所用培养液除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等成分以及    等物质，并且用一定的方法激活其完成细胞分裂和发育进程。该过程通常用去核的卵母细胞作为受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外，还因为它含有      的物质。
（2）图中③所示的结构名称是     。其在形态上，表现为体积小，细胞核     ，核仁明显；在功能上具有           。若实现重组细胞B定向诱导分化，需要在培养基中加入               。
（3）④所示的生物技术名称是                        ，若想得到大量健康的胰岛B细胞基因，可利用          技术，该技术利用的工具酶是             。
（4）图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是    。该种基因治疗所属类型为       。

为加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法：

请据图的信息回答：
⑴试管牛与克隆牛的培育过程中均用到的胚胎工程技术有　　    　　。
⑵方法一中用来促进B牛多排卵的激素是         　　，体外受精时精子需先经       处理 。
⑶通过方法二生产F牛的生殖方式属于                。
⑷要培养高产奶率的转基因牛，一般将目的基因导入的受体细胞是          ；导入目的基因常用的方法是                ，转基因奶牛的乳腺细胞中含有大量与分泌物加工有关的              
                 　等细胞器。
⑸在目前现有技术条件下,还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个体,而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成新个体,你认为原因最可能是(  )

A．卵细胞大，便于操作

B．卵细胞含有的营养物质多

C．卵细胞的细胞质可使体细胞细胞核的全能性得到表达

D．重组细胞才具有全能性

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工具酶。常用的DNA连接酶有__________和___________，后者也可以用于平末端的连接。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__________、标记基因和终止子等组件重组在一起，载体一般要有一至多个限制酶切割位点便于     _________。
（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___________刺激供体雌性鼠超数排卵，然后从______________冲取______________，再完成体外受精。
（3）将目的基因导入细胞：确定目的基因是否整合到染色体上，一般需用______________做探针，与转基因小鼠细胞中提取的______________进行DNA分子杂交。
（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___________、______________，氨基酸、核苷酸等营养成分，以及动物血清等物质。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_____________检查。
（6）胚胎干细胞形态上具有__________________________________________的特性，它在添加______________的培养液中可以维持不分化的状态。

下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetR表示四环素抗性基因，ampR表示氨苄青霉素抗性基因，BamHⅠ、HindⅢ、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________的培养基上培养，然后再在含________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．tetR
C．复制原点               D．ampR
(3)过程①可采用的操作方法是________(填字母代号)。
A．农杆菌转化      B．大肠杆菌转化
C．显微注射        D．细胞融合
(4)对早期胚胎进行切割，经过程②可获得多个新个体。这利用了细胞的________性。
(5)为检测人乳铁蛋白是否成功表达，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

人组织纤溶酶原激活物（）是一种重要的药用蛋白，可在转基因母羊的羊乳中获得。流程如下：

（1）基因与载体用切割后，通过连接酶连接，以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞A，可采用技术。
（2）为获取更多的卵（母）细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其。采集的精子需要经过，才具备受精能力。
（3）将重组表达载体导入受精卵常用的方法是。为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的。
（4）若在转基因母羊的羊乳中检测到，说明目的基因成功表达。

A．(生物技术实践，9分)生物乙醇是以生物为原料生产的可再生能源。我国利用农作物废弃物(秸秆)生产乙醇，其技术流程为：纤维素酶解→酵母发酵→蒸馏→-成品。
(1)纤维素酶的成本能否下降，是能否实现乙醇工业化生产的关键因素。纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取。某同学设计了如下分离土壤中纤维素分解菌的实验流程：土壤→取样→选择培养→梯度稀释→鉴别培养。
①最好选择怎样的环境采集土样?                                                 
②以下是一种培养基配方：纤维素粉5g、NaN0₃1g、Na₂HP04。7H₂01.2g、KH₂P0₄0.9g、MgSO₄·7H₂O0.5g、KCl0.5g、酵母膏0.5g、水解酪素0.5g(蒸馏水定容到1000ml)。该
培养基能够增加样品中纤维素分解菌的浓度，其原理是                                     
                                                                                
③为了鉴别纤维素分解菌和进一步纯化菌种，可以在鉴别培养基上加入            染液，
将筛选获得的茵液稀释后用           方法接种到鉴别培养基上，然后挑选产生透明圈的菌落作为菌种进行扩大培养。
④纤维素分解菌培养液中的纤维素酶产量如何呢?请设计实验进行检测。                     
                                                                                    
(2)乙醇是酵母菌的发酵产物。发酵时酵母菌直接利用的物质是                。
(3)发酵时乙醇浓度升高会对酵母菌产生毒性，从而影响进一步的发酵。科学家利用基因工程方法创造出一种对乙醇浓度有高耐受力的酵母菌新菌种，该过程需采用PCR技术扩增目的基因。与体内DNA复制相比，PCR反应体系需加入哪两种特别的物质?                                 
B．（现代生物科技，9分）下图是利用多种生物工程技术获得转基因牛的基本操作流程，请分析回答：

（1）在基因工程的操作程序中，基因工程的核心是                  。
（2）在获取目的基因和构建目的基因表达载体的一个目的基因表达载体的组成包括标记基因和                                                          。
（3）一般将受精卵作为目的基因的受体，将目的基因导入受精卵常用的方法C称  　 法。
（4）流程A和B分别指          和         。
（5）农场放牧要考虑环境承载力，牛粪可以用于沼气生产，它们分别应用了生态工程的_____和__________原理。

控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重要的意义。目前，分离精子技术是有效的性别控制方法。例如：牛的X精子的DNA含量比Y精子的高出4%左右，利用这一差异人们借助特殊仪器将它们分离开来，再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛（如下图所示）。

根据以上信息回答下列相关问题：
(1)从良种母牛卵巢中采集的卵母细胞，需要进行体外培养到____________时期；从良种公牛采集的精子需_____后才能进行受精作用。
(2)图中过程①通常采用             技术。在这个过程中精子与卵子相遇时，首先发生了       反应释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质。防止多精入卵的生理反应有                          、                    。受精卵经过体外培养，形成早期胚胎，再移植到受体母鼠体内。
(3)胚胎移植时，受体应处于适合的生理状况，此时可利用激素对受体进行       处理；此外，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生          反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(4)为了确保得到所需性别的试管牛，往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定，请举出一种对早期胚胎进行性别鉴定的方法（只需写出名称或简要原理）                。
(5)人们利用试管动物技术成功培育了转基因动物，在基因工程操作的基本程序中，基因工程的核心是                       ，科学家利用基因工程技术，使转基因动物本身变成“批量生产药物的工厂”。如建立的生产生长激素的乳房生物反应器，即：科学家将
                     和                        重组在一起，通过           等方法，导入哺乳动物的受精卵中，然后，将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物。
（6）若要一次获得多只完全相同的转基因牛，在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意将       均等分割，原因为                      。一般培养至                      或
者                                期，再进行胚胎移植。

下图为某转基因小鼠培育过程示意图，①～⑦表示相关过程。请回答：

(1)过程①注射的激素是____________，过程②须进行_____________处理。
(2)过程③用到的工具酶有_____________，过程④常用的方法是______________。基因 工程的核心步骤是__________________。
(3)过程⑤的培养液中除了含有各种无机盐、有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸、激素等外，还要添加______________等物质。
(4)过程⑦采用的方法有_____________。为获得较多基因型相同的转基因小鼠，常采用______________的方法。

生物工程技术为人们获得需要的生物新品种或新产品提供了便利。请据图回答：

（1）在培育转入人的生长激素基因牛的过程中，①过程需要的工具酶是       、      。②过程常用的方法是    。③过程培养到             阶段。可以采用         技术，培育出多头相同的转基因犊牛。
（2）在抗虫棉培育过程中，常用        作为目的基因的载体，目的基因需插入       中，以便目的基因能进入受体细胞。④过程中的受体细胞可采用愈伤组织细胞，与采用叶肉细胞相比较，其优点是             。⑤过程采用的技术是             。
（3）体外培养动物细胞时，需通入一定量的CO2，目的是                   ，培养液中除添加各种营养物质以外，还常常要添加           等天然成分。

下图为胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过程，请据图回答：

(1)超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射__________________________。
(2)冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子宫内的______________冲洗出来。
(3)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_______。
(4)从A到E中，适宜于牛的胚胎移植的时期有______________。
(5)图中标号3为________________，它将来可发育为胎膜和胎盘。
(6)若一次给受体母牛移入多个胚胎，产生的多个后代基因型相同吗？________________；为什么？
______________________________________________________________________

胚胎工程技术包含的内容很丰富，如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是黄牛，请据图回答下列问题：

（1）应用1中获得的小牛，其遗传物质来源于___________________，为一次获得多个细胞B，往往需要向供体2内注入的是促性腺激素，而不是性激素，原因是______________________________________________。
（2）将优良公牛的精子收集后放在一定浓度的肝素溶液中进行培养，其目的是___________________________。
（3）通过应用2获得小牛，涉及到胚胎工程的最后一道“工序”是____________。
（4）应用3中的细胞D取自囊胚的__________，细胞C取自牛胎儿的___________。
（5）应用4中获得二分胚①和②，移植到受体牛中得到两只小牛，两只小牛的性别是____的(“相同”或“不同”)
（6）胚胎干细胞体外培养诱导分化可形成大量皮肤干细胞，其原因是                              。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_________________________________。