请回答下列有关“试管牛”和“转基因牛”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。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）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包括：某种牛乳腺分泌蛋白基因的启动子、终止子、 、 和复制原点等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是 ，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 （受精卵、乳腺细胞）。
Ⅰ(10分)下面是从蛙体内剥离出的某反射弧结构的模式图，其中甲表示神经中枢，乙、丙未知。神经元A、B上的1、2、3、4为四个实验位点。现欲探究神经元A是传出神经元还是传入神经元，结合所给器材完成以下内容。
材料：从蛙体内剥离出的某反射弧(反射弧结构未被破坏)。供选择仪器：剪刀，电刺激仪，微电流计。
(1)如果该反射弧的效应器为传出神经末梢及其连接的肌肉。探究神经元A是传出神经元还是传入神经元的方法步骤(只在神经元A上完成)：
①先用剪刀在神经元A的 将其剪断；
②再用电刺激仪刺激神经元A上的实验位点 ，若 ，则神经元A为传入神经元，反之则为传出神经元。
(2)如果在实验过程中要保证神经元A和神经元B的完整性，探究神经元A是传出神经元还是传入神经元的方法步骤(每个实验位点只能用一次)：
①将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外；
②用电刺激仪刺激实验位点________，若微电流计的指针偏转________次，则神经元A为传出神经元；若微电流计的指针偏转 次，则神经元A为传入神经元。该实验结果表明兴奋在神经元间传递的特点为 ，具有这种特点的原因是______________。
Ⅱ. (9分) 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）
小鼠是继果蝇之后的又一种模式动物，下图1表示生产长效胰岛素转基因小鼠培育过程示意图，图2表示图1中③表达载体构建过程图示。请回答下列问题：
（1）图1中的过程①注射A物质的目的是使供体母鼠__________________，若进行体外受精，则需将未成熟的卵子培养至_______________才具备受精能力。
（2）在图2中，当目的基因的DNA用HindⅢ、BamhⅠ完全酶切后反应管中有________种DNA片段，经过程⑧形成的重组质粒上将有______________限制酶的切点。
（3）为确保目的基因在小鼠细胞中进行表达，图2的⑧过程在构建基因的表达载体时，需将目的基因插在____________________两种片段之间，将表达载体送入细胞时，图1中的过程④常用的方法是_______________________________________。
（4）为检测目的基因是否成功表达，通常采用的方法是____________________。
有调查显示某山区某些蛙的数目在减少，且在高海拔地区尤为显著。科学家A猜测这是由于全球气候变暖，导致高海拔地区温度上升明显，使得蛙受精卵的性别分化异常所致。
（1）根据A的猜测，某蛙的种群 ，导致出生率下降，使得个体数目减少。用现代生物进化理论来解释，这种温度的变化属于 方向的调整。
（2）蛙受精卵要经历细胞的分裂、 过程，才能发育成蝌蚪。细胞的 导致蝌蚪的尾巴消失。蛙的细胞分裂方式有 种。
（3）科学家S猜测生活在海拔2000m的雨蛙减少的原因，是由于臭氧层空洞使照射到地表的紫外线（UV-B）增强，导致蛙胚胎的成活率下降。现求证S的猜测是否成立：
实验器材：雨蛙早期胚胎，滤光片A（仅能过滤掉UV-B），滤光片B（仅允许UV-B通过）等。（注：以上器材数目均充足。）
实验步骤：
①在海拔2000m的雨蛙生活环境集中放置小型人造水池3个，编号甲、乙、丙；
②在三个水池中放入 的雨蛙早期胚胎各50个；
③ ；
④培养胚胎3周，每周定时计数存活胚胎数目2次，并计算 。
实验分析：
如果实验结果为： ，则证明S的猜测是正确。
2010年，中科院昆明动物研究所培育出中国首例转基因猕猴。这一研究成果标志着中国科学家在非人灵长类转基因动物研究方面达到世界领先水平，为未来人类重大疾病的非人灵长类动物模型的深入研究奠定了坚实的基础。下图是转基因猕猴培育过程示意图，据图回答：
⑴在构建基因表达载体过程中，它的组成除了目的基因外，还必须有启动子、终止子以及 。过程②中常用 的方法将目的基因导入受精卵。
⑵在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O2维持细胞呼吸外，还需要提供CO2气体以维持 。
⑶图中⑦过程称为 ，为使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同，此前需用促性腺激素对代孕雌猴作 处理。
⑷若要同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴，可对早期胚胎进行 ，操作时选择发育到桑椹胚或囊胚期的胚胎进行。若选用囊胚期的胚胎，操作过程中要特别注意的问题是： 。
⑸下列关于现代生物工程技术的安全性和伦理问题的分析，不合理的观点是：（ ）
| A．转基因生物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原或者引起中毒 |
| B．运用DNA重组技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器 |
| C．我国的政策是禁止进行生殖性克隆人 |
| D．转基因生物进入自然界后不会与野生物种杂交而威胁其他生物的生存 |
Ⅰ(10分)下面是从蛙体内剥离出的某反射弧结构的模式图，其中甲表示神经中枢，乙、丙未知。神经元A、B上的1、2、3、4为四个实验位点。现欲探究神经元A是传出神经元还是传入神经元，结合所给器材完成以下内容。
材料：从蛙体内剥离出的某反射弧(反射弧结构未被破坏)。供选择仪器：剪刀，电刺激仪，微电流计。
(1)如果该反射弧的效应器为传出神经末梢及其连接的肌肉。探究神经元A是传出神经元还是传入神经元的方法步骤(只在神经元A上完成)：
①先用剪刀在神经元A的______将其剪断；
②再用电刺激仪刺激神经元A上的实验位点______，若____________，则神经元A为传入神经元，反之则为传出神经元。
(2)如果在实验过程中要保证神经元A和神经元B的完整性，探究神经元A是传出神经元还是传入神经元的方法步骤(每个实验位点只能用一次)：
①将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外；
②用电刺激仪刺激实验位点________，若微电流计的指针偏转________次，则神经元A为传出神经元；若微电流计的指针偏转______次，则神经元A为传入神经元。该实验结果表明兴奋在神经元间传递的特点为______，具有这种特点的原因是______________。
Ⅱ.(9分)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）。
材料Ⅰ：家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可提取干扰素用于制药。材料Ⅱ：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。
请依材料所给出的信息分析回答下列问题：
（1）在基因工程操作程序中， 是基因工程的核心，为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的 和 之间。
（2）采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。该PCR反应体系的主要成分应包含：扩增缓冲液（含Mg2＋）、水、4种脱氧核糖核苷酸、模板DNA、 和 。
（3）据材料Ⅱ，在过程②中，将成纤维细胞置于5％CO2的气体环境中，CO2的作用是 。在过程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。
胚胎干细胞简称ES细胞，从胚胎中提取干细胞这项技术备受伦理争议，但重组成体细胞却不涉及制造或摧毁胚胎，通过细胞培养、诱导可以克隆器官。下图是克隆器官的技术路线图，请回答下列有关问题：
（1）哺乳动物的ES细胞是由 中分离出来的一类细胞；体外培养能不断增殖、自我更新，在功能上，具有发育的 性。
（2）运用 技术可以形成图中的重组细胞，对重组细胞的培养，其培养基与植物细胞培养的培养基主要不同点是含有 。
（3）利用重组细胞培养出的干细胞，也可以形成特定器官组织，这是 的结果，其根本原因是 。
（4）克隆动物与图中克隆器官的技术相比，通常还需运用 和 等胚胎工程技术。
如图为制作奶山羊乳腺生物反应器生产某种蛋白质的流程图，请分析回答：
(1)图中A、B分别表示：__ __、__ __。
(2)①过程用激素对奶山羊a进行 ________处理，②过程中对奶山羊b产生的精子在体外受精前需用________法进行获能处理。对采集的卵母细胞要在体外培养至 ________期，才能与获能的精子受精。过程④常采用________法将目的基因导入受精卵内。为获得较多的相同的转基因奶山羊d的早期胚胎，⑤可采用 ________ 。在将早期胚胎移植入代孕奶山羊子宫内之前，需检测早期胚胎细胞是否已经导入目的基因，宜采用________技术。
(3)蛋白质工程中，要对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来完成，而不直接改造蛋白质，原因是__________________________________________________。
科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞（iPS）,继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下:
（1）从黑鼠体内获得体细胞后,对其进行的初次培养称为 。培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂,这种现象称为 。
（2）图中2
细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得,该过程称为 ;也可从灰鼠体内取出卵子,通过 后进行早期胚胎培养获得。
（3）图中重组囊胚通过 技术移入白鼠子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可使用 方法保存。
（4）小鼠胚胎干细胞（ES）可由囊胚的 分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育全能性,有望在对人类iPS细胞进行定向 后用于疾病的细胞治疗。
【生物―――选修3现代生物科技专题】
请根据给出的材料回答下列相关问题。
Ⅰ.美国加州的科学家使用了进行试管受精的年轻女性捐献的卵子，以及2名志愿者的皮肤成纤维细胞，成功克隆出了5个人体胚胎，进而可以开发出有研究价值的干细胞。请回答：
（1）上述过程中主要应用到的动物细胞工程技术有 。
（2）在使用合成培养基进行胚胎干细胞培养时，通常需要加入 等天然成分。在细胞培养时，要保证被培养的细胞处于一定的气体环境，所需要的气体主要有 ，如果将此细胞用于检测有毒物质是否引起了细胞基因突变，可用 技术检测是否发生突变。
（3）科学家欲进行胚胎分割移植，选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，将其移入盛有操作液的培养皿中，然后用分割针进行分割，注意必须对后者的 做到均等分割。
（4）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，为胚胎在受体内的存活提供了可能的生理基础是 。
Ⅱ. 下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程，请据图作答。
（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___________。
（6）上述技术用于白血病人的骨髓移植，且图中患者是A型血（IAi），提供卵细胞的女性是AB型血（IAIB）的，则骨髓移植成功后患者的血型是_________型。
（7）为何要将患者的体细胞的核植入去核的卵细胞，而不直接用体细胞进行细胞培养？ 。
阅读下列材料：英国媒体2007-3-24日报道说，科研人员已经创造出全球首只人羊嵌合体，有望给需要器官移植的患者带来福音。英国《每日邮报》报道说，美国内华达大学教授伊斯梅尔·赞贾尼历经7年研究，最终利用向绵羊胚胎注射人体干细胞的技术，成功培育出一只含有15％人体细胞的绵羊。报道说，科研人员首先从人体骨髓中提取干细胞，然后将干细胞注入胎羊的腹膜中，这样人体细胞就会通过新陈代谢和循环系统进入胎羊体内各个器官。羊羔降世两个月后，就会长出含有人体细胞的肝、心脏、肺等器官。赞贾尼表示，这项技术的最终目的，就是要在绵羊身上培育出可向人体移植的器官。此前，赞贾尼已经成功培育出一个人体细胞占较大比例的羊肝。请回答下列问题：
（1）动物细胞融合是指两个或多个动物细胞 的过程。人羊嵌合体与动物细胞融合是否相同？ 。
（2）人羊嵌合体与克隆羊所采用的主要生物技术分别属于 工程和 工程。克隆羊不能用类似植物组织培养的方法进行，只能通过 技术手段来实现。我国已成功克隆了牛、羊等动物。克隆高产奶牛时，采集到的卵母细胞应在体外培养到 期，再用微型吸管吸出 ，然后将培养好的高产奶牛的 注入到去核卵母细胞中，通过电刺激使两细胞融合，供体核进入受体卵母细胞，构建 。
（3）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 ，不同点是 。
胚胎干细胞（ES细胞）在基础生物学、畜牧学和医学上都具有十分重要的价值，胚胎干细胞的应用前景吸引着众多科学家投入到这一研究领域中。根据相关知识，回答下列问题：
（1）哺乳动物的胚胎干细胞（ES细胞）是由 或原始性腺中分离出来的一类细胞，在功能上具有 ，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
（2）ES细胞也是研究体外细胞分化的理想材料，ES细胞在 细胞上能维持不分化的状态。在培养液中加入 可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化。
（3）ES细胞的另一个重要的应用前景为体外诱导分化，从而培育出人造组织器官，进而解决临床上存在的供体器官不足和 问题。此外科学家还试图用基因工程方法对动物器官进行改造：向器官 （填“供体”或“受体”）基因组中导入某种调节因子，以抑制 （抗原或抗体）决定基因的表达，或设法除去该基因，再结合 技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因动物器官。
下图表示利用人类胚胎干细胞(ES细胞)所做的一系列研究，请据图分析回答：
(1)过程Ⅰ将胚胎干细胞置于γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的滋养层上，并加入动物血清、抗生素等物质，维持细胞不分化的状态。在此过程中，滋养层提供干细胞增殖所需的______________，加入抗生素是为了________________，这对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。
(2)过程Ⅱ将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响的因素，这项研究利用了胚胎干细胞具有______________的特点。在哺乳动物发育过程中，囊胚的后一个阶段是__________。
(3)过程III中目的基因导入胚胎干细胞最常用的方法是____________。过程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时，必须用X射线照射去除胸腺的小鼠，获得免疫缺陷小鼠，其目的是____________。该过程研究的意义在于解决____________问题。
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、＿＿＿＿、＿＿＿＿＿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）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。基因工程的四个基本操作步骤是＿＿、基因表达载体的构建、＿＿＿和＿＿＿。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包括：某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿和复制原点等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是＿＿＿＿＿（显微注射法、农杆菌转化法），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＿＿＿＿＿（受精卵、乳腺细胞）。
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