【生物一选修3：现代生物科技专题】
生物技术已经渗入到了我们生活的方方面面，比如：
（1）目前临床用的胰岛素生效较慢，科学家将胰岛素B链的第28和29个氨基酸调换顺序，成功获得了速效胰岛素。生产速效胰岛素，需要对 （胰岛素／胰岛素mRNA/胰岛素基因／胰岛）进行定向改造。为了将改造后的分子导入受体大肠杆菌，一般需要用 处理大肠杆菌细胞，使之成为 细胞。
（2）科学家利用人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体，制作出了早早孕试纸。要获得人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体，需要先将 注射到小鼠体内，培养一段时间之后，将从小鼠的脾脏中提取出的 和小鼠的骨髓瘤细胞融合，获得杂交瘤细胞。
（3）许多不孕不育的夫妇受益于试管婴儿技术，在体外受精前，要对采集到的精子进行 处理，才能与卵子受精。受精后形成的受精卵要移入 培养液中继续培养一段时间再移植到母亲体内，早期胚胎发育到 阶段的某一时刻，会冲破透明带，称之为“孵化”。
（4）生态工程是实现 经济最重要的手段之一。在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，保护环境。另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食、烧柴以及收入等问题，其主要体现了生态工程的基本原理是 （只填一个。）
人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，且疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图：
（1）过程①代表的是 。
（2）过程③构建A基因重组载体时，必须使用 和 两种工具酶。
（3）过程⑥是 。
（4）过程⑦采用的实验技术是 ，获得的X是 。
（5）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的 所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可以从疑似患者体内分离出病毒，与已知病毒进行 比较；或用图中的 进行特异性结合检测。
生物工程技术为人们获得需要的生物新品种或新产品提供了便利。请据图回答：
（1）在培育转入人的生长激素基因牛的过程中。①过程需要的工具酶是 、 。②过程常用的方法是 。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。
（2）在抗虫棉培育过程中，④过程中的受体细胞采用愈伤组织细胞，与采用叶肉细胞相比较，其优点是 。⑤过程采用的技术是 。该技术中，愈伤组织细胞可通过在液体培养基的 中培育成单个胚性细胞，利用胚性细胞再分化形成的 可制成人工种子或发育成植株。但连续传代培养后，胚性细胞全能性可能降低，从细胞内部看，主要原因是传代过程中发生 等变化。
（3）当获能后的精子与卵子相遇时，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，形成精子穿越放射冠的通路。防止多精入卵的生理反应有
（4）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CO2气体以维持 。母体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生 ，这为胚胎在母体内存活提供了可能。
绿色荧光蛋白基因（GFP）被发现以来，一直作为一个监测完整细胞和组织内基因表达及蛋白质位置的理想标记。请根据图表回答下列问题。
（1）若图中GFP的M端伸出的核苷酸的碱基序列是—TCGA—，N端伸出的核苷酸的碱基序列是—TGCA—，则在构建含该GFP的重组质粒A时，应选用限制酶 ，
再对Ti质粒进行切割。
（2）若对符合设计要求的重组质粒A进行酶切，假设所用的酶均可将识别位点完全切开，请根据图表中的信息分析，若采用BamHⅠ和PstⅠ酶切，可得到 种DNA片段。
（3）检测GFP是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的染色体DNA上，可在荧光显微镜下观察GFP的表达，图中绿色荧光蛋白转基因克隆猪的转基因操作中的GFP既是 ，也是 。
（4）如果将外源基因导入猪受精卵，则外源基因可能随机插入到猪受精卵DNA中。这种受精卵有的可发育成转基因猪，有的却死亡。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因 。
血清白蛋白临床上需求量大，通常从人血液中提取。如果应用基因工程和克隆技术，将人的血清白蛋白基因转入奶牛受精卵细胞中，利用牛的乳汁生产血清白蛋白就成为可能。大致过程如下：
请回答下列问题：
（1）培育“乳腺反应器”动物的一个重要环节是获得人体血清白蛋白基因。获得人体血清白蛋白基因的常用方法是从人的细胞获得血清白蛋白基因转录生成的 ，然后在 酶的催化作用下合成血清白蛋白基因，再经过 技术获得大量血清白蛋白基因。
（2）重组表达载体构建是基因工程的核心，一个重组表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有 、 以及标记基因等部分。在此过程中除了使用工具酶外，还需使用的工具是 。
（3）若要获得遗传物质完全相同两个新个体，可对发育到桑椹期或囊胚期阶段的早期胚胎进行 处理，经过“最后一道工序” 植入到受体母牛体内。
（4）由于转基因表达产物存在于奶牛的乳汁中，检测其体内是否出现药用蛋白，在分子水平上的检测方法是从转基因生物乳汁中提取蛋白质，用 方法检测，若有 出现表明目的基因已形成蛋白质产品。
如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解，据图同答下列问题：
（1）在②进入③之前要用 、 、 等工具来构建基因表达载体。
（2）图中①一般经 处理可以得到③。作为受体未受精的卵细胞需要在体外培养到 期去核。
（3）把⑤送入⑥的最佳时期是 。⑥在接受胚胎之前须用 处理．以便为胚胎发育提供相同的生理环境。
（4）采用 法可检测⑦的乳汁中是否产生了人类血清白蛋白，要实现⑦批量生产血清白蛋白，则要求③的性染色体是 。
下图是转基因绿色荧光鼠的培育过程，据图回答相关问题：
（1）现有GFP基因转录得到的mRNA，获取GFP基因通常采用 法。
（2）过程①是转基因技术的核心步骤，为使GFP基因在小鼠细胞中高效表达，需要构建重组表达载体，重组表达载体包括复制原点、 等。
（3）③过程在使用合成培养基进行培养时，除了水、无机盐、氨基酸，葡萄糖、还要加入 等天然成分。
（4）②过程的受体细胞为 ，在转录水平上检测GFP基因是否表达的方法是 。
（5）④过程通过胚胎移植技术实现。移植前需要对代孕母鼠进行 处理，科学家欲获得多个相同性状的绿色荧光小鼠，则应该选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，将其移人盛有操作液的培养皿中，然后用 技术处理。
胚胎干细胞（ES细胞）在基础生物学、畜牧学和医学上具有十分重要的价值，其应用前景吸引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种细胞，在功能上具有__________，即可以分化出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。在培养基中加入____可诱导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。
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 。
现代生物技术的发展，人们对细胞有了更多的认识，回答下列问题：
（1）胚胎干细胞在基础生物学、畜牧学和医学上具有十分重要的应用价值。囊胚期胚胎由 、囊胚腔和滋养层组成。前者将产生胚胎的所有组织和胚外结构，后者形成胎盘。首先用免疫外科方法去掉囊胚外围的滋养外胚层， 再将得到的细胞平铺于 细胞上以防止分化，在高血清浓度条件下培养数天后，ES集落开始形成，大约每隔7d 进行分散和重新平铺，分散的方法可以是微吸管机械分散，也可以用 消化分散。目前已得到未分化状态、具正常双倍体核型及多向分化潜能的干细胞，已传三十多代并可 保存。
（2）Weiss等用细胞融合实验证明，分化的细胞中存在“闲置不用”的结构基因。他们把大鼠肝肿瘤细胞和小鼠成纤维细胞融合成 细胞，筛选出含有两套肝细胞染色体和一套成纤维细胞染色体的细胞。这些细胞既保持了合成 细胞3种特异蛋白的能力，也合成了小鼠肝细胞的这3种蛋白，但是在正常的成纤维细胞中从不合成这些。由此可见，融合实验证实了小鼠成纤维细胞 。
（3）由于细胞体积小，要通过显微操作装置在显微镜下进行解剖手术和微量注射。显微操作技术可用于 、 等技术。
【生物选修3现代生物科技】慢性病人常出现白蛋白值偏低的状况（比如慢性肝病、慢性肾病、肿瘤等）。缺乏白蛋白，人就容易出现浮肿。人体的白蛋白正常值在每100ml血液中含有3．8～4．8克，如果比正常值低很多时就需要注射入血白蛋白，所以临床上对白蛋白需求量很大。下图是利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图：
（1）通过①采集的卵子，都需要进行体外培养，其目的是_________：通过②采集的精子需________后才能进行受精作用。
（2）要使人的白蛋白基因在奶山羊乳腺细胞中特异性表达，完整的基因表达载体要包括目的基因、乳腺蛋白基因的启动子和终止子、_______________等部分。
（3）过程④需将重组质粒用_________方法注入受精卵的雄原核内，在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是___________。正常生理状况下防止多精入卵的两道屏障分别是 、 。
（4）对移植前的胚胎进行性别鉴定时，宜取囊胚期的__________细胞进行鉴定,一般采用SRY－PCR方法，选择出现阴性反应的____________（雌性／雄性）胚胎进行移植。
（5）为了使胚胎移植能成功，需要对代孕奶山羊C进行_______处理，使之与供体的生理状况保持相同。[
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）在Ⅰ图制备单克隆抗体的过程，包括____________和动物细胞培养两个过程，在进行动物细胞培养时，首先要将动物组织剪碎，然后用____________处理，以使其分散成单个细胞，制备成细胞悬液。
（2）A细胞的特点是____________，经选择性培养的杂交瘤细胞，还需进行_________和抗体检测，经多次筛选就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞，进行体内或体外培养。
（3）单克隆抗体与常规抗体相比，具有____________的特点。
（4）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
________________________。
（5）若要同时获得多头与此优质奶牛相同的小牛，可对Ⅱ中囊胚进行__________，操作过程需要特别注意的问题是：______________________________。否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
回答下列有关问题：
（1）哺乳动物的卵子发生是在雌性动物的卵巢内完成的。卵原细胞演变为初级卵母细胞并依次经过两次分裂，减数第一次分裂是在____________前后完成的，减数第二次分裂是在____________过程中完成的。当观察到卵细胞膜与透明带之间有____________时， 说明卵子已受精。
（2）哺乳动物卵原细胞演变为初级卵母细胞，卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在____________时期完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别。刚排出的精子不能立即与卵子结合，必须在雌性动物的生殖道内发生相应生理变化后，才具备受精能力，这一生理现象叫做_______________。
（3）体外受精是对体内受精的模拟操作，首先对实验动物用____________处理，使其排出更多的卵子，受精时，可以在获能液或者专用受精溶液完成受精。
（4）精卵体外受精后，应将受精卵移入发育培养液培养，它的成分比较复杂，除了一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸、________等物质。
（5）对于“试管动物”的正确理解是_____________。
| A．属于无性生殖 | B．属于有性生殖 | C．体外受精 | D．体内受精 E.体外发育 F.体内发育 |
G.运用基因工程技术 H.运用细胞工程技术
[生物—选修3现代生物科技专题](15分)
下图为纯种荷斯坦奶牛的繁殖过程，据图回答下列问题:
(1)克隆动物培养过程与图示繁殖过程相比特有的技术手段是________技术，这两种繁殖动物的方式相比，实质性的区别为前者是 生殖(填“无性生殖”或“有性生殖”)，后者是 生殖(填“无性生殖”或“有性生殖”)。
(2)一般用_________激素对供体母牛做超数排卵处理。用孕激素处理受体牛以利于胚胎移植。
(3)受精卵体外培养所需的培养液成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及________等物质。
(4)纯种荷斯坦奶牛效殖成功原因之一是纯种荷斯坦奶牛胚胎可与受体黄牛的子宫建立 ，但是移入受体的供体胚胎的 在孕育过程中不受任何影响。
(5)某研究所决定培养转基因荷斯坦奶牛，科研人员先构建含药用蛋白基因的表达载体；再将其导入受精卵中；然后还要采用DNA分子杂交技术检测 。
[生物——选修3：现代生物科技专题]2013年7月，中国试管婴儿之母——卢光琇教授与研究伙伴共同宣布全球首批经全基因组测序的PGD/PGS试管婴儿在长沙诞生。新技术的突破意味着通过设计试管婴儿解决部分不孕不育问题的同时，部分肿瘤疾病、遗传性疾病的家族性遗传也将有望避免。
（1）设计试管婴儿时为了提高受孕率，胚胎移植时多采用多胚胎移植，因此需要用 处理，促进母亲排出更多的卵子。
（2）胚胎发育的卵裂期在 （填“透明带”或“放射冠”）内进行。受精卵经72小时体外培养发育成由32细胞左右的桑椹胚，可用于胚胎移植，而胚胎移植属于胚胎工程的常用技术之一。胚胎工程是指对动物的早期胚胎或 所进行的多种显微操作和处理技术。还包括体外受精、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术。
（3）为了某些需要，需对胚胎的性别进行鉴定。目前最有效最准确的方法是SRY－PCR法，操作的基本程序是：从被测的囊胚中取出几个 (填“部位”)细胞，提取DNA；然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段碱基作 ，以 为模板进行PCR扩增；与SRY特异性探针出现阳性反应者，胚胎为 性。
（4）设计试管婴儿、克隆人等都是引起人们广泛争论的问题。我国不反对治疗性克隆，即可利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病，在去除卵母细胞的细胞核时，可用微型吸管把位于 和 之间的第一极体一并吸出。
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