如图为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程,请回答下列问题:
(1)A细胞是 ,在进行体外受精前要对精子进行 处理。
(2)进行胚胎分割时,应选择发育到 时期的胚胎进行操作。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。
(3)②指的是 。
(4)通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同遗传性状的根本原因是 。
(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 。
请填写有关受精过程的内容
(1)获能后的精子与卵子相遇时,精子顶体释放 ,溶解
之间的物质,形成精子穿越 的通路。穿过放射冠的精子立即与
接触,顶体酶随后将透明带溶出一条孔道,精子借自身运动穿越透明带,并接触 。
(2)在精子接触卵黄膜的瞬间,会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应,这个反应称作 。形成多精子入卵受精的第一道屏障。
(3)只有穿过透明带的精子才能与卵黄膜接触。由于卵黄膜表面有大量的 ,当精子与卵黄膜接触时,立即被微绒毛抱合,随后,精子外膜和卵黄膜 ,精子进入 ,而精子入卵后,卵黄膜会立即发生一种生理反应,拒绝其他精子再进入卵内,这种生理反应称作 ,可看作是防止多精子入卵受精的第二道屏障。
(4)精子入卵后的另一个变化,是尾部脱离,并且原有的核膜破裂;随后,精子形成一个新的核膜,最后形成一个比原来精子核还大的核,叫做_______。与此同时,精子入卵后被激活的卵子完成____________,排出__________后,形成雌原核,雌原核一般略小于雄原核。
雄、雌原核充分发育后,相互移动,彼此接触,二者体积缩小、合并,两组染色体合为一组,形成一个含二倍染色体的合子,就是受精卵。受精作用至此结束,受精卵的发育也由此开始。
iPS细胞全称为诱导性多能干细胞,是由体细胞诱导而成的干细胞,具有发育的多潜能性,可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下为iPS细胞研究中的几个重要事件。
资料1:2007年,美日科学家利用病毒将“c-Myc”等4个基因植入人类皮肤细胞,发现皮肤细胞可转化为iPS细胞。
资料2: 2009年7月,我国科学家首次利用由体细胞诱导而成的iPS细胞,通过四倍体囊胚注射得到存活并具有繁殖能力的小鼠。
(1)美日科学家所利用的病毒的作用相当于基因工程中基因操作工具中的 。 iPS细胞与__________细胞的特性最相近。
(2)皮肤取出后一般用胰蛋白酶等物质处理将细胞分散,而不用胃蛋白酶,原因是__________________________________________________________________
(3)皮肤细胞经诱导可形成iPS细胞,原因是_______________________________。
(4)在皮肤干细胞培养过程中,科研人员发现人工合成激素Ry可能引起细胞癌变。下面是关于这一问题的探究实验,请完善相应内容。
材料用具:含皮肤干细胞的培养液、适宜浓度的激素Ry溶液、显微镜、__________等
实验步骤:
①将皮肤干细胞培养液平均分成2组,编号为A、B。
②B组培养液中添加少量___________,A组培养液不添加。
③将A、B两组干细胞置于相同的培养条件下培养72小时。
④取样,分别染色、制片,在显微镜下观察__________________________________________。
结果与结论预测:如果____________________________,说明激素Ry能引起细胞癌变。
胚胎工程技术包含的内容很丰富,下图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是黄牛,请据图回答下列问题:
(1)应用1中获得的小牛,其遗传物质来源于 ,为一次获得多个细胞B,往往需要向供体2内注入的是促性腺激素,而不是性激素,原因是 。
(2)将优良公牛的精子收集后放在一定浓度的肝素溶液中进行培养,其目的是 。
(3)通过应用2获得小牛,涉及到胚胎工程的最后一道“工序”是 。
(4)应用3中的细胞D取自囊胚的 ,细胞C取自牛胎儿的 。
(5)应用4中获得二分胚①和②,移植到受体牛中得到两只小牛,两只小牛的性别是 。
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? ______________________________________ ____________。
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
_____________________________________________________________________________ 。
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。
胚胎移植的基本程序如下图所示(以牛胚胎移植为例),请据图回答:
(1)可给供体母牛注射 激素,促进其超数排卵。
(2)分娩后产生的多个优质后代,其遗传性状是否完全相同?为什么?
。
(3)哺乳动物受精过程有哪些机制阻止多精子入卵受精(多选) ( )
A.精子获能具有差异性 |
B.精子穿越次级卵母细胞透明带触及卵黄膜,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 |
(4)受精有关过程有①第一次卵裂开始,②释放第二极体,③顶体反应,④穿越透明带,⑤雌、雄原核的形成,⑥核膜消失,雌、雄原核融合。其正确顺序为 (填序号),受精过程的完成,标志着 的开始
(5)若供体母牛具有许多优良性状,可利用体细胞克隆技术加速遗传改良进程,请回答下列有关问题:
①目前核移植技术中普遍使用的去核方法是 。
②用于核移植的体细胞一般选用 代以内的细胞,原因是 。
③进行胚胎分割时,应选择发育到 时期的胚胎进行操作。
④通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同遗传性状的根本原因是 。
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 。
某女性患有输卵管阻塞和红绿色盲,其丈夫表现正常,该夫妇借助试管婴儿技术,“借腹生子”,一次生殖过程中生出的两个孩子,如下图所示.请分析回答:
(1)过程Y的细胞分裂方式是 。该过程早期在 进行。
(2) (生物技术)是甲、乙产生的最后一道工序。一般来说,该技术操作比较合适的时期是 。
(3)这两个孩子的性别是否相同? 。若借助人工手段获得这样两个胎儿,需要用到的关键技术手段是 。
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。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。
下图是培育能产生人凝血因子牛的过程示意图,试回答相关问题:
(1)为能从良种母牛体内一次取得多枚卵子,可以采用__________的方法。
(2)在过程③中,当一个精子进入卵细胞后会激发卵子发生反应,如透明带反应等,其意义是______________________________。
(3)过程④中为保证人凝血因子基因能够在受精卵稳定存在并表达,需要先将该基因与__________结合,检验人凝血因子基因是否导入受精卵的方法是____________________。
(4)过程⑥涉及的技术是__________________。
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_______________________________________________________ 。
请回答下列有关生物科技方面的问题:
(1)应用 工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过 、早期胚胎培养、
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,要在体外成功获得 ,需要对 进行处理,使其获能。另外,培养的 需要发育至减数第二次分裂的中期。在体外早期胚胎培养时,除了给予一定量的____ 以维持细胞呼吸外,还需要提供__ __气体以维持___ _。
(3)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞,采用 处理可使其一次排出多枚卵母细胞。
(4)利用基因工程可以获得“转基因牛”。若要研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器,构建基因表达载体时必须在 基因前加入 基因及其启动子。
(5)利用 技术可获得“克隆牛”。转基因克隆牛能提供异体移植器官,从而为解决器官移植中的 等问题提供途径。
胚胎工程技术包含的内容很丰富,如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是黄牛,请据图回答下列问题:
(1)应用1中获得的小牛,其遗传物质来源于 ,细胞B的名称是 。
(2)应用2中牛完成体内受精的场所是____________,刚种植在子宫内的胚胎其发育程度一般为
期,这种试管牛的产生,采用的胚胎工程技术有 、胚胎移植等。
(3)获得更多基因型完全相同的牛,可采用图中的应用 的培养技术。该技术具体操作时的
注意要点是 。
(4)在体外进行a过程时,通常需要一定的气体环境,其中加入二氧化碳的主要作用是 。