下图为哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图。请据图回答:
(1)胚胎分割时,一般采用发育良好、形态正常的 。对胚胎进行分割时,要特别注意将 均等分割,否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。来自同一胚胎分割产生的后代具有相同的遗传物质,因此,胚胎分割可以看作动物 的方法之一。
(2)①过程分割出的少量胚体细胞用来做性别鉴定,该技术常采用的方法是 。
(3)通常胚胎干细胞可以从 (写出两种方法)中分离得到。
(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
等领域。
某一局部山区有一种雌性黑牛A,与一种雄性黄牛B交配,由于某种原因,其后代中无雄性小牛出现,但为了在自然情况下延续种族,雌性黑牛A只能与另一山区的雄性黄牛C交配,后代中才有雄性小牛出现。
(1)请分析,导致局部山区无雄性小牛出现的原因很可能是 。
(2)请你利用现代科学技术手段,设计一种方案,使此局部山区的雌牛A不与另一山区的雄牛交配,就能得到一种黄色小雄牛。
方案设计的理论依据:________________________________________。
方案设计的思路(不写详细步骤): 。
(3)上述方案设计中能得到黄色小雄牛,与题中A、C交配能得到黄色小雄牛是否有区别?_____。理由是 。
(每空1分,共8分)请根据下图,回答有关体外受精和早期胚胎培养的问题:
(1)对于小鼠、兔、羊等实验动物,卵母细胞的采集方法是用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,从___________中冲取卵子,_________(可以/不可以)直接与获能的精子在体外受精。
(2)在体外受精前,要对精子进行获能处理。通常采用的方法有培养法和________________。
(3)获能的精子和培养成熟的卵子,一般情况下都可以在________________溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
(4)受精作用过程中,防止多精子入卵的第一道屏障是________________,它发生在精子触及________________的瞬间;防止多精子入卵的第二道屏障是________________。
(5)精子与卵子在体外受精后,应将受精卵移入________________培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力。
下图为牛胚胎移植的基本程序,请据图回答:
(1)图中a、b、c过程分别是指 ____________、________________、 __________。
(2)在胚胎移植过程中,供、受体母牛选择好后,要用________激素进行同期发情处理,这样处理的原因是供体和受体生殖器官的生理变化相同,为胚胎移入受体提供了相同的生理环境,以保证移植的胚胎能够继续正常发育。
(3)为了提高牛胚胎的利用率,采用的技术是___________处理的时期是 ___________
(4)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______________________。
请回答胚胎工程方面的问题:
(1)应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、 、__________________以及在母体中发育和产出等过程。
(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,使其 。另外,培养的卵母细胞需要发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 。
(3)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞,采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞,常使用的激素是 。
(4)胚胎干细胞(又称为ES细胞)除来源于早期胚胎外,还可来于 。
(5)胚胎干细胞在体外培养过程中,必须在含有5%CO2的培养箱中进行培养,CO2的主要作用是 ;胚胎干细胞在体外诱导可以定向分化成各种类型的细胞,利用分子杂交技术可以检测细胞分化过程中遗传物质不变,只是表达的基因不同。请简述其检测过程
。
(6)通过ES细胞培育出的人造器官,在临床应用上的最大优点是解决了移植器官和患者之间的 问题。
(8分)“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在试管中完成受精,并在试管中培养使其发育成早期胚胎,再将胚胎移入女性子宫内发育成胎儿。它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会,也为人类的优生开辟了新的途径。据此回答:
(1)试管婴儿技术在生物学上所依据的原理是( )
A.有性生殖 | B.组织培养 |
C.克隆技术 | D.基因工程 |
(2)人的受精卵通过卵裂,逐渐形成大量形态、功能不同的细胞、组织,并进而形成器官和系统。从细胞水平看,卵裂的分裂方式是__________________。
(3)“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术?(填序号)_______________
①克隆技术 ②人工授精 ③胚胎移植 ④核移植 ⑤细胞工程
(4)要得到“同卵双胞胎”,采用的技术是______________________。双胞胎的性别是否相同?_______________
(5)“试管婴儿”技术诞生后,继而出现了“设计试管婴儿技术”,二者在对人类作用上的区别是_______________________________________________________________
__________________________________________________________________(2分)
(6)现在大多数人反对设计婴儿性别,其原因是______________________________
_______________________________________________________________________
请回答胚胎工程和基因工程方面的问题:
(1)应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、 、胚胎移植以及在母体中发育和产出等过程。
(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,使其 。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 。
(3)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞,采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞,常使用的激素是 。
(4)在体外培养精卵时,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 。
(5)哺乳动物受精过程有哪些机制阻止多精子入卵受精?( )
A.顶体反应 | B.精子穿越卵子透明带触及卵黄膜,导致透明带反应 |
C.精子触发卵黄膜表面微绒毛的抱合反应 | D.精子入卵后,触发卵黄膜封闭作用 |
(6)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意 。
(7)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 。
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__ __;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,使其 。另外,培养的卵母细胞需要发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)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞,采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞,常使用的激素是_________________。
(3)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_ ___。
(4)图中过程A称为__ ___,它在胚胎工程中的意义在于__ ___。
(5)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将人干扰素基因与某种牛 的启动子等调控组件重组在一起。为获得能大量产生人干扰素的转基因牛,该基因表达载体应导入的受体细胞是_____。获得转基因母牛后,如果__ ___即说明目的基因已经表达。
老年痴呆症患者的脑血管中有一种特殊的β一淀粉样蛋白体,它的逐渐积累可能导致神经元损伤和免疫功能下降.某些基因的突变会导致β一淀粉样蛋白体的产生和积累。下列技术不能用于老年痴呆症治疗的是( )
A.胚胎移植技术 B.胚胎干细胞技术 c.单克隆抗体技术D.基因治疗技术
下图为利用生物技术生产单克隆抗体和经体外受精培育优质奶牛的过程。请回答下列问题:
(1)细胞A的形成过程中有两次筛选,第一次筛选的方法是 ,第二次筛选的目的是 。
(2)获取杂交瘤细胞过程中利用的动物细胞工程技术有 ,单克隆抗体的优点有 。
(3)病毒在基因工程和细胞工程中的主要用途分别是 。
(4)图Ⅱ中受精作用前需要对精子进行 处理,在对图Ⅱ胚胎分割移植操作过程中需要特别注意的问题是 。
(5)在培育优质奶牛过程中,要对供体母牛用一定激素做 处理。
医学上常用器官移植等诊疗人类的某些疾病,分析以下材料回答问题:
(1)图中所示____________即为胚胎干细胞,其形态特点是_________________________。从细胞水平看,卵裂的分裂方式是__________________。胚胎干细胞在功能上具有全能性,其根本原因是_______________________________________________。
(2)胚胎克隆有两大类,该材料反映的是____________克隆,我国对克隆的态度是坚决反对___________克隆。
(3)这种方法与移植他人器官相比,其优点是_____________________________,请说出一种胚胎干细胞的其他应用______________________________________。
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)从A到E中,适宜于牛的胚胎移植时期有_____ _________。(填相应的字母)
(3)胚胎干细胞又称ES细胞,是由_______ _____中分离出来的一类细胞。在功能上,这类细胞具有 。如果胚胎发育到了图中的E时期,该图中的[ ] (方框内填数字,横线上填名称)细胞就是ES细胞。
(4)在胚胎移植之前对所选择的胚胎进行 技术处理,然后进行胚胎移植,可以使受体母牛一次产出更多优良个体。
“基因靶向”技术可对细胞内染色体组进行特异性的遗传修饰,下图为借助 “基因靶向”技术获得定点突变小鼠的主要操作步骤,据图回答下列问题:
(1)图中A结构的名称是_____________。ES细胞具有胚胎细胞的特性:在形态上,表现为_____________________ ;在功能上,具有__________________________。
(2)图中动物细胞培养所需营养除了糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等外还需加入____________________等天然成分。
(3)在该实验操作中,小鼠囊胚的供体与胚胎移植的受体,应尽量为同一只小鼠。如果不是,应采用______________诱导同步发情,使其与供体处于同一生理状态,保证移植的胚胎能够继续正常发育。
(4)从现代生物技术角度来看,图示流程涉及到的现代生物工程技术有_____________。
肝脏是机体物质代谢的主要场所,请回答:
(1)肝脏对大部分激素具有灭活和降解作用,此作用有助于机体维持 ,从而保证机体正常生命活动。
(2)慢性肝病患者的肝细胞膜上的胰岛素受体数目减少,导致患者血糖浓度升高,其主要原因是 。血糖浓度升高使机体的细胞外液渗透压升高,从而刺激垂体释放 。
(3)肝脏内多种免疫细胞受神经支配,神经末梢释放的 能调节这些细胞的免疫效应。
(4)下图表示利用细胞工程技术治疗肝病患者的流程图。问:
①图中的甲细胞应是取自 (患者父母/患者/患者的兄弟姐妹)的正常体细胞;早期胚胎细胞的分裂方式是 。胚胎干细胞可以分化为成年个体的任何一种组织细胞的原因是 。
②图中a、b所涉及的生物工程技术分别是 。
1999年4月23日晚9时,在广州中山医科大学第一附属医院出生一健康女婴,她是我国首例第三代试管婴儿,父母身体健康。婴儿的母亲7年前生下一男婴,孩子一岁后发病。最后死于脑出血,5年后,她第二次怀孕6个月时,到医院抽羊水及脐带血诊断,发现胎儿是男孩,而且是血友病患者,遂引产。夫妇二人最后来到中山医科大学附属医院做试管婴儿。医生培养了7个可做活体检查的胚胎,并抽取每个胚胎1~2个细胞进行检查后,选择了两个胚胎进行移植,最后一个移植成功。根据此资料回答下列问题:
(1)试管婴儿技术作为现代生物技术和母亲正常怀孕、生产的过程相同之处是________________________________________________________________________,
不同点在于_______________________________________________________ 。
(2)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,原因是_______________________________。应用现代生物技术,现在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,出现这样胚胎的概率是__________________。