现有A和B两个肉牛品种,A品种牛的细胞组成可表示为A细胞核、A细胞质,B品种牛则为B细胞核、B细胞质。
(1)如果要获得一头克隆牛,使其细胞由A细胞核和B细胞质组成,基本步骤是,从A品种牛体内取出体细胞,进行体外培养。然后再从培养细胞中取出_______注入B品种牛的_________卵母细胞,经过某处刺激和培养后,可形成胚胎,该胚胎被称为_______,将该胚胎移入代孕母牛的_______中,通过培育可达到目的。
(2)一般来说,要想大量获得这种克隆牛比较难,原因之一是卵母细胞的数量______,为解决这一问题,可以用______激素处理B品种母牛。
(3)克隆牛的产生说明_____具有全能性。克隆牛的性状主要表现____品种牛的特征。由A、B两品种杂交得到的牛与克隆牛相比,杂交牛细胞核的遗传物质来自______个亲本,克隆牛和杂交牛的遗传物质组成______(相同,不同)。
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,请据图回答有关问题:
(1)图中数字标号代表的结构名称是
①______________ ②______________ ③______________
(2)d操作的名称是____________ __ 。
(3)图中用到的激素是______________,其目的是获得更多的卵母细胞,经受精后可得到早期胚胎。
(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______________处理,再植入到受体内。要注意将内细胞团均等分割,否则会________________________若要对早期胚胎进行长期保存,应将其置于______________条件下。
(5)受体母牛必须和供体牛属于同一物种。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是
_____________________________________________________________________________ 。
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牛体内获得的卵子需要培养到________(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牛的卵子结合,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。
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______,所需要的酶是限制酶和_________。
(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的气体环境中,CO2的作用是______________。
(3)在过成③中,用_________处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行_________处理。
(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是_________。在胚胎移植前,通过_______技术可获得较多胚胎。
根据国外统计,白血病约占肿瘤总发病率的3%左右,是儿童和青年中最常见的一种恶性肿瘤。由于基因突变导致白血病患者体内白血病细胞大量增生积聚并浸润其他器官和组织,同时使正常造血受抑制。
(1)科研工作中往往利用患白血病大鼠制备转基因模型,从胚胎工程角度探究治疗白血病。
卵母细胞除从活体输卵管中采集外,还可从已处死的雌鼠________中获取。上述转基因大鼠的培育过程中,所用到的主要胚胎工程技术是___________、早期胚胎培养和胚胎移植。如果后代大鼠骨髓恢复正常造血功能,说明此转基因动物模型具有治愈白血病的研究价值。
(2)治疗白血病目前采取的较先进治疗措施是基因治疗,基本步骤是:
治疗该白血病的目的基因是指 基因,病毒在此治疗中的作用是 。
(3)目前治疗白血病的最好办法是生物免疫治疗,从患者外周血中采集单核细胞,进行体外培养及诱导,以获取成熟的,具有肿瘤细胞识别能力的DC细胞和杀伤力的CIK细胞。将这两种细胞犹如打点滴一样回输到患者体内,用它们来对肿瘤细胞进行特异性杀伤。选择从患者体内采集细胞而不从其他正常人体内采集的原因是 。
(12分)胚胎移植的基本程序如下图,请据图回答:
(1)供体母牛应与受体体母牛是_______,且具备遗传和生产性能优秀的特点。
(2)胚胎要在受体子宫中正常发育,受体母牛和供体牛必须进行_______处理。
(3)为了获得更多的胚胎,可用________激素对供体母牛做超数排卵处理。
(4)图中“冲卵”指 。
(5)一次给受体子宫移入多个胚胎,产生的多个后代,其基因型都相同吗?____。
为什么? ______________________________________ ____________。
(共22分)应用生物工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品。
请据下图回答下列问题:
(1)在培育转人生长激素基因牛过程中,①过程使用的DNA连接酶按其来源不同有两类,即 DNA连接酶和 DNA连接酶。②过程常用的方法是_______。
(2)转人生长激素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,人生长激素基因的首端必须含有____ 。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。
(3)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。
(4)在抗虫棉培育过程中,④过程中的受体细胞如果采用愈伤组织细胞,与采用叶肉细胞相比较,其优点是_______ ,⑤过程采用的技术______ 。
(5)基因工程中除质粒外, 也可作运载体。
以下是关于哺乳动物受精和早期胚胎发育的描述,回答问题:
(1)精子的尾由______演变而成;雄性动物刚刚排出的精子,必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后,才能获得受精能力,这一生理现象称为_________。
(2)获能的精子穿越放射冠和透明带,进入卵黄膜完成受精作用,会产生两次生理反应,阻止其他精子入卵,它们是__________、____________________。
(3)受精作用结束后,受精卵在输卵管内进行有丝分裂,开始发育。胚胎发育的早期称为__________期;根据胚胎形态的变化,可将早期发育的胚胎分为受精卵-------->__________-------->__________-------->__________-------->幼体。
下图为人类“治疗性克隆”的示意图。请据图回答:
(1)上述过程应用到的生物技术主要有_______________________________________。
(2)为一次性获得多个卵细胞,需对卵细胞捐献者注射一定量的__________________。
(3)若要得到两个相同的胚胎,可采取____________________技术。具体操作时,要注意_______________________均等分割。
(4)ES细胞在功能上的最大特点是___________________________________(2分)。
(5)用上述方法克隆器官在器官移植方面的主要优点是___________________________________________________________________(2分) 。
一对健康夫妇生下一男婴,一岁时脑出血死亡,二年后女方怀孕6个月时,经羊水及脐带血诊断为男孩且患血友病,遂引产。于是夫妇俩到广州中山医附属一院做试管婴儿。医生培养7个活体胚胎,抽取每个胚胎1-2个细胞检查后,选两个胚胎移植,最后一个移植成功,出生了一健康女婴,她是我国第三代试管婴儿。请回答:
(1)试管婴儿技术作为现代生物技术和母亲正常怀孕生产的过程的相同之处是 ,不同点在于_______________________________。
(2)如果B、b表示血友病基因或正常基因,则父、母亲的基因型分别是___________、_________。如果该夫妇再生一男孩,患血友病的概率是_________。
(3)医生抽取活体胚胎的1或2个细胞后,可通过观察____________判断早期胚胎的性别,你认为医生应选用____________性胚胎进行移植,其中人们已能够选取最理想的胚胎,其基因型应该是____________。自然状态下,出现这样的胚胎的概率是____________。该实例体现了现代科学技术应用于社会和人类生活的重要意义。
(4)供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。而治疗性克隆能最终解决这两个问题。下图是治疗性克隆的过程图解:
Ⅰ.请在上图中横线上填上适当的术语:① ;②
Ⅱ.上图中的③④表示的生理过程是
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分量比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)试管动物技术通常是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和________,并通过培养发育为早期胚胎后,再经胚胎移植产生后代的技术。
(2)图中过程①通常采用______________技术。在这个过程中________的精子与卵子相遇时,首先发生顶体反应释放出__________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____________________________。
(3)胚胎移植时,能否成功与_________________有关。
( 22分)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技术和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。其中,在我国山东省曹县山东中大动物胚胎工程中心,2001~2002年不仅诞生了首批“中国造”克隆牛,而且也成功繁育了我省第一头通过体外授精而成功繁育的“试管牛”。下面是科学家通过这两种方法快速繁殖良种奶牛的过程,请据图回答:
(1)在试管牛E和克隆牛G的培育过程中均用到的细胞工程技术有 和 。
(2)成熟的精子必须经过 过程才具有受精能力。
(3) 在产生E牛的过程中,卵细胞和精子在受精阶段中有两道屏障,它们分别是 和 。
(4)克隆牛G的性别是 ,试管牛F的性别是 。
(5)在正常情况下,判断卵子是否受精的重要标志是 。
(6)Ⅱ过程优质奶牛的培育过程需要进行胚胎移植,移植后的胚胎能在受体子宫中存活,其生理基础是 。
(7)要培育高产奶率的转基因牛,则目的基因的受体细胞一般是 。转基因牛乳腺细胞能分泌一些乳清蛋白,则参与乳清蛋白分泌的细胞器的有 。
右图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答:
(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至_________期的内细胞团或胎儿的原始性腺细胞中分离得到的一类细胞。
(2)图中分化程度最低的干细胞是__ _ ___。在体外培养条件下,培养液中加入__ _因子,可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。
(3)在机体内,皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因______ _____的结果。
(4)某患者不能产生正常的白细胞,通过骨髓移植可以达到治疗的目的,骨髓的治疗的实质是将上图的______________细胞移植到患者体内。
(5)若要克隆某种哺乳动物,从理论上分析,上述红细胞、白细胞神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的___________,其原因是___________。
(6)若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制,使用该药物可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期的______________期。
(7)在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段,用__________细胞与骨髓细胞融合,经多交筛选最终得到能分泌__________________的杂交瘤细胞。
胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术,可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。
(1)从良种母牛采集的卵母细胞,都需要进行体外培养,其目的是_ ____;从良种公牛采集的精子需____ _后才能进行受精作用。
(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__ __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)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器,需将目的的基因导入牛受精卵,最常用的导入方法是_ ___;获得转基因母牛后,如果_________即说明目的基因已经表达。
(5)为了获得多只相同性状的个体,还要用到 技术,试管牛属于 生殖。
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 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 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 期,再进行胚胎移植。