高中生物胚胎分割移植综合题

下图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程，请据图回答下列问题。

（1）一般用                 激素对供体母牛做超数排卵处理。
（2）克隆动物培育过程与图示繁殖过程相比，克隆动物特有的技术手段是            技术，这两种动物繁殖的方式相比，实质性的区别为前者是                       。
（3）如果培育转基因荷斯坦奶牛，可采用               技术将药用蛋白基因导人到受精卵中，在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时，常采用的方法是            ，根据是否显示出杂交带进行鉴定。
（4）纯种荷斯坦奶牛的胚胎能在受体黄牛的子宫内存活并正常发育的生理原因是                  
（5）哺乳动物的早期胚胎发育中，               发育成胎儿的各种组织，滋养层发育成胎儿的胎膜和胎盘。胚胎分割是将发育良好、形态正常的                移入盛有操作液的培养皿中，然后用分割针或者分割刀进行分割。

Rag₂基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag₂基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图：

(1)步骤①中，在核移植前应去除卵母细胞的________。
(2)步骤②中，重组胚胎培养到________期时，可从其内细胞团分离出ES细胞。
(3)步骤③中，需要构建含有Rag₂基因的表达载体。可以根据Rag₂基因的________设计引物，利用PCR技术扩增Rag₂基因片段。用Hind Ⅲ和Pst Ⅰ限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag₂基因片段。为将该片段直接连接到表达载体，所选择的表达载体上应具有________________酶的酶切位点。
(4)为检测Rag₂基因的表达情况，可提取治疗后小鼠骨髓细胞的________，用抗Rag₂蛋白的抗体进行杂交实验。

(15分)治疗性克隆是指把患者体细胞的细胞核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）ES细胞是             的简称,在形态上,表现为体积小、细胞核大、核仁明显；在功能上,具有_            。将重组胚胎培养到         时期,从该时期的         中进行分离,从而获得ES细胞。
（2）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,细胞分化的本质原因是基因               的结果。
（3）科学家将患者的体细胞核植入去核的卵细胞中,而不是直接用体细胞进行细胞培养的原因是            。
（4）某次科学家将体外培养的ES细胞进行诱导使其定向分化为胰岛B细胞,并进行了胰岛素释放实验:控制培养液中            的浓度,检测细胞分泌的胰岛素的量,下图为实验结果：

据此分析确认ES细胞诱导成功。得到此结论的依据是              。

动物基因工程最令人兴奋的应用是建立生物反应器来生产重要医药产品。抗凝血酶Ⅲ蛋白是一种血浆糖蛋白，临床上主要用于血液性疾病的治疗。下图为培育转基因奶牛获得抗凝血酶Ⅲ蛋白的流程图。请回答下列问题：

（1）短时间内大量扩增抗凝血酶Ⅲ蛋白基因经常采用                技术。过程①是将抗凝血酶Ⅲ蛋白基因导入受精卵，该过程常用的方法是                。            
（2）过程②包括            技术和              技术；为获得多只与该转基因奶牛遗传物质相同的牛犊，在过程②还可使用         技术。
（3）若要检测牛奶中是否含有抗凝血酶Ⅲ蛋白，可采用             技术。
（4）如果检测发现抗凝血酶Ⅲ蛋白基因被成功导入了受精卵，但却没有检测到抗凝血酶Ⅲ蛋白的存在，那应该考虑分别位于目的基因首端的         和末端的         没有设计好，应从这方面进一步改善。

【生物—现代生物科技专题】下图是体外受精技术培育试管动物的大致流程，请回答下列问题

（1）精子的顶体内含有             能协助精子穿过卵母细胞的                  。
（2）体外培养受精卵时，除给予一定量的O₂以维持细胞呼吸外，还提供    的气体以维持           。
（3）动物的早期胚胎移植到同种且         与供体相同的动物体内，被移植的胚胎之所以能存活是因为受体对                        。
（4）从重组细胞到早期胚胎过程中所利用的胚胎工程技术是        ，胚胎移植前通过          技术可获得较多胚胎。

牛胚胎移植的基本程序如下图，请据图回答下面的问题。

(1)图中a、b、c过程分别是指__________、__________、__________。
(2)供体母牛的主要职能是______________________；受体母牛必须具备______________________。
(3)为了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是______________；处理的时期是__________；理由是__________。
(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____________________。
(5)你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪些？
__________________________________________________________________________。

克隆羊的成功轰动世界，它不仅奠定了疾病克隆性治疗的基础又解决了器官移植中供体不足的问题，同时也给人类带来了一些过去尚未遇到的问题。下图为人类对克隆羊技术的拓展图和应用。请据图回答问题。


（1）图中所涉及的现代生物技术有________、__________和________________等。
（2）图中婴儿长大后，外貌、性别和其他特征与原型男人相同，这说明________具有全能性。
（3）使用培养基进行胚胎干细胞培养时，通常要加入____________等天然成分，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的________；早期胚胎发育在________阶段以前的细胞是全能细胞。
（4）图中从“内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中，必须用________处理内细胞团，使之分散成单个细胞。干细胞形成组织、器官必须要进行________和________。

【生物—选修3：现代生物科技专题】请回答下列有关胚胎工程和基因工程方面问题：
（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）利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于利用胚胎细胞进行核移植的原因是            。
（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：某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、         、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”），导入方法是           。

科学家将四种遗传基因导入皮肤细胞,发现皮肤细胞可转化为具有胚胎干细胞特性的细胞即诱导多能干细胞(iPS)。回答下列问题:
（1）哺乳动物的胚胎干细胞是由早期胚胎或  中分离出来的一类细胞,在功能上具有发育的  。胚胎干细胞具有与早期胚胎细胞相似的形态结构:      、       、        。
（2）将四种遗传基因导入皮肤细胞需要用到的工具酶有   、   。iPS的形成说明导入的四种遗传基因能够影响皮肤细胞中基因的  。皮肤细胞能够被诱导形成iPS,是因为皮肤细胞具有  。
（3）在培养iPS的培养液中加入  ,可以诱导iPS分化成不同的组织和器官,解决器官移植中的  和  两大难题。培养胚胎干细胞的培养液中还必须加入  。细胞培养所需的气体主要有  。

【生物——选修3 现代生物科技专题】“基因靶向”技术是指利用细胞脱氧核糖核酸（DNA）可与外源性 DNA 同源序列发生同源重组的性质，定向改造生物某一基因的技术。如果外源基因随机插入，会因位置效应引起紊乱，而“基因靶向”技术很好地解决了这一问题。请回答下列问题：
（1）“基因靶向”技术中构建基因表达载体需要用到        酶和DNA连接酶。一个基因表达载体的构成，除了目的基因，还需有启动子、终止子、       等部分。
（2）ES 细胞来自第3.5天小鼠囊胚中的       。 在胚胎移植前，通过           技术可获得较多的胚胎。在胚胎移植过程中，供体、受体动物选择好后，要用激素进行      的处理，使供、受体的生理状态相同，以保证移植的胚胎能够继续正常发育。
（3）取患者的淋巴细胞或者脐带血细胞作为          ，插入正常的外源基因后，再回输体内，以替代、修复或纠正有缺陷的基因，这种方法称为                 ；

犬细小病毒(Canine Parvovirus,CPV)主要感染幼犬,传染性极强,死亡率极高。犬细小病毒单克隆抗体(CPV McAb)可抑制病毒对宿主细胞的侵染及病毒的复制,进而杀灭犬体内病毒。请回答下列问题:
(1)在单克隆抗体CPV McAb的制备过程中,所用到的细胞工程技术有    和    。
(2)将经免疫处理后的犬的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,获得能分泌CPV McAb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     检测筛选出能分泌CPV McAb的杂交瘤细胞。
(3)诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合最常用的方法是    ;对杂交细胞进行培养时,需要    的环境,及营养、温度、pH和    环境适宜的条件。
(4)通过上述方法得到的单克隆抗体可快速准确地识别CPV,其原因是该抗体具有    的特点。

【生物——选修模块3：现代生物科技】中国器官捐献与移植委员会要求，2015年1月1日起，我国全面停止使用死囚器官，公民自愿捐献成为器官移植供体的唯一来源。人体移植器官短缺是一个世界性难题。科学家想通过生物工程技寻求可替代的移植器官。回答下列相关问题：
（1）科学家正试图利用基因工程方法对小型猪的器官进行改造，采用的方法是将器官供体基因组导入某种调节因子，以抑制                     的表达，再通过无性繁殖，培育出无免疫排斥反应的移植器官。此过程可能用到的生物工程技术有：                                        （写出至少三种）。
（2）胚胎移植前，首先要对受体母猪进行              处理，以保证其生殖器官的生理环境适合胚胎发育。将发育至               时期的胚胎，植入受体母猪体内，还需要对受体母猪进行        检查，来确定移植是否成功。
（3）一部分科学家提出，可以通过对患者进行体细胞核移植，培养成胚胎。再从           中分离出胚胎干细胞，利用            将胚胎干细胞定向诱导成特定器官，进行移植。这一过程属于           克隆，中国政府不反对此种克隆技术。

(7分)右图表示人体内部分结缔组织细胞的形成过程。成纤维细胞是疏松结缔组织的主要细胞成分，其形成过程未经人为调控；A细胞到单核细胞、红细胞的几种途径中部分属于人为调控过程，PU、GATA为两种蛋白质，是细胞内的调控因子。请回答下列问题：
 
(1) 过程①发生的根本原因是________，过程②中，染色体组数目发生倍增的时期是________。
(2) 为长期培养胚胎干细胞，需建立一种培养体系，可按过程③途径操作。首先在培养皿底部用胚胎成纤维细胞制备饲养层，当饲养层细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止增殖。此时，培养皿底部形成的细胞层数是________。然后将干细胞接种在饲养层上进行培养，由此推测，胚胎成纤维细胞可以分泌________物质。
(3) 图中A、B、C、D四类细胞，有可能在骨髓中完成细胞分化的是________。
(4) 研究发现，PU和GATA可以识别基因的特定序列，由此推测，其结构更接近下列物质中的________。
① DNA聚合酶 ② DNA连接酶 ③ 逆转录酶 ④ 限制酶
(5) 若要使血红细胞前体直接转变成单核细胞，可行的人为调控措施是____。

下图表示生物工程相关技术操作流程示意图，A、B、C、D表示有关细胞或结构，序号①到⑤表示有关操作过程和处理方法，请据图回答以下问题：

（1）若上图表示植物体细胞杂交的流程，经过①②处理得到的A和B称为           ，植物体细胞杂交技术依据的生物学原理是                           。
（2）若上图表示单克隆抗体的生产流程，则A、B分别表示                    ，经过③过程得到的两两融合细胞有     种，因此要经过筛选得到所有的                 ，再通过分散克隆和抗原-抗体杂交筛选出                           。
（3）若上图表示克隆动物的流程，A表示供体细胞，则经②处理后得到的B为          。
（4）若上图D表示体外即将用于移植的早期胚胎，则可以通过                   等技术（至少填两个）得到这样的早期胚胎。

【生物—选修3：现代生物科技专题】
我国科技人员历经多年，成功培育出一批人乳铁蛋白转基因奶牛，其牛奶中的重组人乳铁蛋白含量在国际上是最高的，转基因奶牛培育过程如图所示，据图回答下列问题。

（1）转基因过程用到的工具酶有      ；含目的基因的载体除包括目的基因外，还必须有
     及标记基因等；方法C是    技术。
（2）精子体外获能通常采用培养法和     两种方法。
（3）图中的A和B分别表示     过程，A中的培养液除一些无机盐和有机盐外，还需添加维生素、激素、        等营养成分，以及血清等物质。
（4）如果想同时获得更多的相同子代，可采用                技术，若对囊胚操作，应注意                 。