下图为哺乳动物精细胞变形成为精子的过程图解,请据图回答下面的问题。
(1)写出精子各部分结构的名称及其对应精子细胞的
⑤________,来源于_________;⑦________,来自____;⑧________,来自_____。
(2)请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题:
①精子的顶体内含有的________能协助精子穿过卵母细胞的____________。
②某动物排卵时,减数第一次分裂尚未完成,此时卵子处于________卵母细胞阶段,当该细胞发育至减数第二次分裂________期时,才具备受精能力。若在卵黄膜和透明带之间看到两个极体,则表明__________________,受精作用完成的标志是________________________
如图是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,a~h为操作过程,请据图回答有关问题。
(1)“试管牛”技术的操作流程是____ ____(用箭头和字母表示)。
(2)写出图中数字标号代表的结构名称:①____ ____;②___ _____;③____ ____。
(3)d操作的名称是________,受体子宫内胚胎发育的过程中细胞不断分裂,其分裂方式为________ 。
(4)图中用到的激素是____ ____,过程h常用的方法是___ _____。
(5)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意 。
(6)受体母牛必须和供体牛属于_____ ___。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是___________________________________________________________。
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。
以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,a~h为操作过程,据图回答
(1)“试管牛”技术的操作流程是 (填字母)。
(2)图中数字标号代表的结构名称是:① , ② 。
(3)图中用到的激素是 ,过程h常用的方法是 。
(4)完成a过程之前,要对精子进行 处理, 处理后的精子与卵子相遇时,首先发生 反应,受精时,防止多精子入卵的两道屏障是 和 。
(5)自然情况下,牛完成体内受精的场所是 ,胚胎分割时,一般选择 时期的胚胎,分割时要注意 。
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)。
(1)基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤,其中的核心步骤是 ;PCR技术扩增目的基因是基因工程中常用的技术手段,这一技术的原理是 。
(2)植物组织培养的主要原理是植物细胞具有 ,具体过程是在 (填写特殊的条件)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)生态工程是实现 经济最重要的手段之一,请写出它遵循的基因原理(答两项): 。
(4)下列有关现代生物技术的叙述正确的是
A.基因工程与蛋白质工程都能制造出新的蛋白质 |
B.动物细胞培养时通常需要添加血清或血浆 |
C.动物胚胎移植时,通常要在体外培养至囊胚期 |
D.DNA连接酶和DNA聚合酶都能使核苷酸之间形成磷酸二酯键,属于同一种酶 |
2010年10月11日,美国政府批准首例胚胎干细胞(ES细胞)人体临床试验。请回答下列与胚胎干细胞有关的问题:
(1)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,培养过程如下: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。胚胎干细胞的结构特点是________________________。在培养动物细胞时,培养液中加抗生素的目的是______________________________________________________。
(2)体外培养胚胎干细胞时,通常要加入________________等天然成分和________、_______、________、________、________、________营养物质,除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中,还需要保证细胞生活所需适宜的________________和________________条件;早期胚胎发育在________________阶段以前的细胞是全能性细胞。
(4)早期胚胎中的胚胎干细胞,不仅可以被应用于哺乳动物胚胎性别鉴定,还可被应用于________________________________________________________________________等领域。
(5)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有________________。你支持“应立法保护利用胚胎干细胞进行治疗性克隆”吗?请陈述理由:____________________________________________
________________________________________________________________________。
2010年10月4日,瑞典卡罗林斯卡医学院将2010年诺贝尔生理学或医学奖授予有“试管婴儿之父”之称的英国生理学家罗伯特·爱德华兹;世界首例胚胎分割、性别鉴定试管水牛小公犊“明明”在广西水牛研究所顺利诞生。请回答下列有关试管动物的问题:
(一)(1)试管婴儿是利用________________和________________等技术繁殖个体,主要目的是解决人类不孕夫妇的生育问题。
(2)试管婴儿技术和母亲正常怀孕生产过程的相同点是___________________________,不同点在于试管婴儿是_________________________________________________。
(3)关于设计试管婴儿的问题,下列哪项不合乎道德规范________。
A.利用试管婴儿提供骨髓造血干细胞,救治病人 |
B.利用设计试管婴儿技术设计畸形胎儿,以供展览 |
C.利用试管婴儿的脐带血 |
D.设计试管婴儿,不一定要考虑他的性别 |
(二)下图为牛胚胎性别鉴定和分割示意图,请据图完成下列问题。
(1)进行胚胎分割时,应选择发育到________________________时期的胚胎进行操作。
(2)1指的是________________;2指的是________________________________________。
(3)通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有的特点是___________________________。
(4)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意____________________________________。
加拿大科学家通过转基因技术培育出转基因山羊,其乳汁中可产生大量人类丁酰胆碱酯酶,这种酶是对付神经毒气弹的强力解毒药。下图是转基因山羊的培育过程示意图,请据图回答问题(山羊为二倍体):
(1)在上述操作中,目的基因是 基因,为了使该基因只在乳腺细胞表达,应将该基因与_____________________基因的启动子等调控组件重组在一起,通过__________________法,将该基因导入受精卵中。
(2)胚胎工程是指对动物的早期胚胎或 所进行的多种显微操作和处理技术。图中过程⑦所涉及的胚胎工程技术是 。
(3)从雌性山羊卵巢内获取的卵母细胞需要培养到 期才能完成受精作用,此时细胞中的染色体组数是 。过程是精子的采集和获能,根据实验目的,应用精子分离技术选择_____________精子。受精过程中防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和 。
(4)假设生产出来的丁酰胆碱酯酶的某些方面还不符合要求,还需要通过基因修饰进行改造,这一技术称为 。
(5)下列不属于生物武器特点的是 (单选)。
A.致病力强,传染性大 | B.污染面积大,危害时间长 |
C.有潜伏期,传染途径多 | D.造价高,技术难度大 |
人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示(注:基因B为高血压相关基因)。
(1)进行①过程之前,需对人工采集的精子进行获能处理。获能的方法有培养法和
法。①过程中精子入卵后,卵细胞膜会立即发生___________,这是防止多精入卵的第二道屏障。
(2)高血成相关基因B在导入②之前需要 ,这是基因工程的核心。为保证基因B正确表达,应将其插入在_____和之间。其中标记基因的作用是为了鉴别_________。
(3)④过程中,为了防止污染,通常还要在细胞培养液中添加一定量的_____。并且一般需将细胞置于含95%的空气加______的混合气体的培养箱中进行培养。
(4)圈示中甲细胞是 。其在核移植⑤之前需要进行去核处理,同时用微型吸管吸走________。
耳鲍( H.asinina)是中国传统海产品。科研人员发现,在耳鲍卵子的发生过程中,卵母细胞的两次成熟分裂第一次在卵巢中开始,停留于中期.受精后继续进行成熟分裂,放出第一极体,不久放出第二极体。利用细胞松弛素B(简称CB)处理二倍体耳鲍(2N=32)的受精卵形成过程,可抑制第二极体的释放,从而培育出生长快、个体大、肉质好的三倍体耳鲍。下表是利用不同浓度的CB处理二倍体耳鲍的受精过程后获得的有关数据.请分析回答:
(1)为诱导产生更多的卵子,可向已怀卵雌耳鲍体内注射 ,促进耳鲍卵的成熟和排放,然后,冲取卵子直接与 在体外受精。
(2)刺激耳鲍卵母细胞继续分裂的过程发生在 时期.耳鲍第一极体中核DNA分子数为_____个。
(3)三倍体耳鲍的获得,遵循的遗传学原理是 ,该种耳鲍产生的配子中染色体数目和种类彼此间往往存在较大的羞异,原因是 .
(4)由表中数据可知,CB浓度与胚胎畸形率间的关系是 .
(5)当CB浓度为 mg·L-1时,第二极体的释放率最低。用CB处理相同数量的二倍体耳鲍受精过程以获得能正常发育的三倍体耳鲍幼体时,最适宜的CB浓度是 mg·L-1
I.(10分)周期性共济失调是一种由常染色体上的基因(用A或a表示)控制的遗传病,致病基因导致细胞膜上正常钙离子通道蛋白结构异常,从而使正常钙离子通道的数量不足,造成细胞功能异常。该致病基因纯合会导致胚胎致死。患者发病的分子机理如题8图所示.请回答:
(1)图中①表示的生理过程是_______,如细胞的_______ (填结构)被破坏,会直接影响图中结构C的形成。
(2)图中所揭示的基因控制性状的方式是_______。
(3)一个患周期性共济失调的女性与正常男性结婚生了一个既患该病又患红绿色盲的孩子(色盲基因用b代表)。这对夫妇中,妻子的基因型是_______,这对夫妇再生一个只患一种病的孩子的概率是_______。
II.(10分)试管婴儿技术是指采用人工方法将卵子与精子从人体内取出并在体外受精,发育成胚胎后,再移植回母体子宫内,以达到受孕目的的一种技术.
(1)顺利受精必须满足两个条件:来自父方的精子要进行_________.来自母方的卵母细胞要_________。
(2)_________(填生物技术)是培育试管婴儿最后一道工序。一般来说,该技术操作比较合适的时期是_________。
(3)PCR技术可用于产前基因诊断,若消耗引物分子14个,则DNA扩增了_________轮。
目前,英国研究人员利用最新的3D打印技术,“打印”出了活体胚胎干细胞。实验证明,这些干细胞仍能保持着人体胚胎干细胞的正常分化能力。科学家使用活体卵子及皮肤成纤维细胞,在实验室已成功克隆出数个人体胚胎,进而可以开发出有研究价值的胚胎干细胞。请回答:
(1)自然状况下的胚胎干细胞是由哺乳动物的早期胚胎或中分离出来的一类细胞。
(2)上述过程中要应用到动物细胞工程技术有 、 。胚胎干细胞在形态上表现为体积小,细胞核大, 明显;在功能上具有 。
(3)将胚胎干细胞用于检测有毒物质是否引起了基因突变,在分子水平上需要采用 技术。
(4)若选用囊胚进行胚胎分割,要注意对其做到均等分割。
(5)胚胎移植是否成功,与供体和受体的生理状况有关。大量的研究已经证明,为胚胎在受体内存活提供可能的生理基础是 。
治疗性克隆是指把患者体细胞移植到去核卵母细胞中构建形成重组胚胎,体外培养到一定时期分离出ES细胞,获得的ES细胞定向分化为所需的特定类型细胞(如神经细胞、肌肉细胞和血细胞),用于治疗。请回答下列问题:
(1)治疗性克隆采用的技术有____ , 和干细胞培养。
(2)ES细胞可从重组胚胎培养到囊胚时期的 中分离。
(3)在培养液中加入 可诱导ES细胞定向分化成所需的各种特定类型细胞,体现了ES细胞在功能上具有发育的 。
(4)基因工程的核心步骤是 。为治疗遗传性糖尿病,可将正常胰岛素基因导入ES细胞中,检测该基因是否插入到ES细胞的DNA上,可采用____ 技术;再将此重组细胞定向诱导分化后,筛选得到____ 的胰岛样细胞,并扩增培养后输入患者体内,这种治疗方法称为 。
(5)中国政府不反对治疗性克隆,但禁止生殖性克隆人,一再重申的四不原则是:不赞成 、 、不接受。
第三十届奥运会在英国伦敦举行,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)