高中生物胚胎分割移植综合题

第三十届奥运会在英国伦敦举行，其中的马术比赛被称为贵族的运动，英国纯血马是世界顶级马术比赛的常用马种，其数量少，生育力低。现代生物工程能有效提高优质马的生育效率。请回答：
（1）用         激素处理适龄纯血母马，使其一次性排出比自然情况下多几倍到几十倍的卵子。采集的卵母细胞人工培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）体外受精前要对精子进行一定的处理，使其               .
（3）为取得同卵双胎或多胎，可以在胚胎发育的          期用机械方法将胚胎分割。
（4）随着动物克隆技术的发展，人们可以将纯血马的      移入其他马的     细胞中，将其激活并发育成胚胎，植入代孕母马体内。为保证胚胎移植的成功，胚胎的供体和受体应保持        .
（5）克隆技术在带来巨大社会效益和经济效益的同时，也对人们的传统观念造成极大冲击，我国政府的态度是禁止        性克隆人。
（6）把含有某外源基因的受体细胞培育成为一匹优质马还需要用到的技术有：      。（至少写出两种）

控制哺乳动物的性别对于畜牧业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含量比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）图中过程①是通常采用的_________________技术，在这个过程中            与卵细胞结合形成受精卵，为获得更多的卵细胞需要给良种母牛注射适宜剂量的____________。
（2）早期胚胎培养过程中要保证全面获得营养物质和调节物质，可在培养液中添加______；为防止杂菌污染可在培养液中添加________。
（3）若希望同时获得多个性状相同的个体，可以使用______________技术。

(11分)阅读如下资料:
资料甲:科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中,得到了体型巨大的“超级小鼠”;科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。
资料乙:T₄溶菌酶在温度较高时易失去活性。科学家对编码T₄溶菌酶的基因进行了改造,使其表达的T₄溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键,提高了T₄溶菌酶的耐热性。
资料丙:兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体,科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙体内,成功产出兔甲的后代,证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。
回答下列问题。
(1)资料甲属于基因工程的范畴。为了获得目的基因的大量拷贝，需要通过    技术来扩增目的基因；将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用  法。在培育有些转基因植物时,常用农杆菌转化法,农杆菌的作用是        。
(2)资料乙中的技术属于  工程的范畴,该工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对     进行改造,或制造一种   的技术。在该实例中,引起T₄溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的  序列发生了改变。
(3)资料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到  种的、生理状态相同的另一个雌性动物体内,使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中,兔甲称为  体,兔乙称为  体。

请回答胚胎工程和细胞工程方面的问题：
（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）随着转基因成果的不断涌现，人们对转基因生物是否安全表现出了担忧，在    安全、     安全和环境安全三个方面发生了激烈的争论。
（4）将胚胎干细胞置于成纤维细胞的饲养层上，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，饲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。
（5）在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是　　　　。
（6）单克隆抗体制备过程中，总共有两次筛选，第一次筛选出                    ，第二次筛选出                                。
（7）通过体细胞核移植技术，从患者自身上取出体细胞，将其细胞核植入去核的卵母细胞，从而获得早期人类胚胎，然后再从中培育“患者自身的”胚胎干细胞供医学临床使用的技术叫做“                 ”。这一技术也可以用来研究“克隆人”，中国政府对生殖性克隆人研究所持态度的“四不原则”是：                 不接受任何生殖性克隆人的实验。

为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法，请根据图示信息回答下列问题。

（1）试管牛的培育属于                  （“有性繁殖”或“无性繁殖”）；试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的工程技术有早期胚胎培养、______________________等；克隆牛的培育依据的原理是                              。
（2）促使B牛多排卵的激素一般是                       。对B牛和D牛要进行
处理。
（3）在受精的过程中，判断卵子是否受精的标志是                            。
（4）要培育高产奶率的转基因牛，如建立生产生长激素的乳腺生物反应器，即科学家将
和乳腺蛋白基因的        、         等调控组件重组在一起，该过程需要用到的酶是                          ，再通过            法导入牛的              中。

下图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答:

(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至   期的内细胞团或胎儿的   中分离得到的一类细胞。
(2)图中分化程度最低的干细胞是   。在体外培养条件下,培养液中加入   因子,可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。
(3)在机体内,皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因      的结果。
(4)某患者不能产生正常的白细胞,通过骨髓移植可以达到治疗的目的,骨髓的治疗的实质是将上图的   细胞移植到患者体内。
(5)若要克隆某种哺乳动物,从理论上分析,上述红细胞、白细胞、神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟的        ,其原因是     。
(6)若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制,使用该药物可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期的 期。
(7)在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段,用   细胞与骨髓瘤细胞融合,经多次筛选最终得到能分泌       的杂交瘤细胞。

一对表现正常的夫妇,其家族中都有遗传性囊性纤维化病(常染色体隐性遗传病)患者。医生对他们进行了遗传咨询后,决定运用试管婴儿的方法实现他们的优生愿望。医生首先为女性注射   ,刺激卵泡成长,实现控制性超数排卵,然后在局部麻醉下从卵巢中吸取   ,并在显微镜下将其移到含特殊培养液的培养皿中,置于37 ℃培养箱中培养。再从男性体内采集精子经过   处理,其方法通常采用   和   。处理后的精子与卵子放在含有   的同一培养皿中完成   。然后将受精卵移入发育培养液中继续培养,检查   和发育能力,待发育到桑椹胚或囊胚时,分别对多个胚胎的细胞进行   ,选择出   的胚胎植入母亲   内,避免遗传病孩子出生。

为加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法：请据图的信息回答：

（1）试管牛与克隆牛的培育过程中均用到的生物工程技术有           （至少答出两项）。
（2）用来促进B牛多排卵的激素是             分泌的促性腺激素，E牛的性别是             。
（3）产生F牛的生殖方式属于                。
（4）要培养高产奶率的转基因牛，一般将目的基因导入的受体细胞是         ；导入常用           法；如果要获得能表达出人干扰素（一种淋巴因子）的目的基因，则需要从人体的哪种细胞中获得？      。

下图表示绿色荧光蛋白转基因克隆猪的培育过程。

（1）图中A—B过程中的核心步骤是________，B过程常用的方法是______。C过程需用_______处理猪胚胎的部分组织，以获得单个成纤维细胞进行培养。
（2）H过程能充分发挥______个体的繁殖潜力。图中的“早期胚胎”一般为______。
（3）在进行H过程之前，需要对代孕母猪进行_______处理，以便给供体胚胎移入受体提供______。图中涉及的现代生物工程技术中，属于分子水平的是_______。

阅读下列材料,结合所学知识回答问题:
2012年诺贝尔生理学或医学奖授予英国和日本两位科学家。他们所做的细胞核重编程就是将成年体细胞重新诱导回早期干细胞状态,用于形成各种类型的细胞,创造了诊断和治疗疾病的新方法。请回答下列问题:
(1)在胚胎工程中,胚胎干细胞可来自于囊胚的   ,它能被诱导分化为多种细胞、组织,说明它具有   的特性。
(2)培养胚胎干细胞的关键是要有一种既能促进细胞分裂又可抑制   的培养体系。
(3)若下图为运用胚胎干细胞核移植技术进行高等动物克隆的模型图,则C→D一定包含   和   技术。

下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。据图回答相关问题：

(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____________；从良种公牛采集的精子需获能后才能进行受精作用，其获能的方法有培养法和___________法。
(2)在牛体细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的________。此时，瓶壁上形成的细胞层数是_______。要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用________________酶处理。
(3)在体外培养受精卵时，除了给予一定量的氧气以维持细胞呼吸外，还需要提供二氧化碳气体以维持________，图中过程A称为________。
(4)如暂时不进行A过程，通常在________条件下保存早期胚胎。

一对表现型正常的夫妇,生了一个镰刀型细胞贫血症(常染色体隐性遗传病)患儿。在他们欲生育第二胎时,发现妻子的双侧输卵管完全堵塞,不能完成体内受精。医生为该夫妇实施了体外受精和产前基因诊断,过程如图。

请回答:
(1)过程①是指在体外进行的   处理,从而使精子与卵子结合形成受精卵;过程②称为   。
(2)在对胎儿进行镰刀型细胞贫血症的产前基因诊断时,要先从羊水中的胎儿细胞提取物质③   进行PCR扩增,然后用Mst Ⅱ对扩增产物进行切割,产生多个片段的酶切产物。据此判断,Mst Ⅱ是一种      酶。
(3)不同长度的酶切产物在电泳时移动的速率不同,形成不同的电泳条带。该家庭成员的镰刀型细胞贫血症基因分析的电泳带谱如④,据此判断该胎儿为   (正常/患者/携带者)。

请回答下列有关细胞工程和胚胎工程的问题：
一对健康夫妇生下一男婴，一岁时脑出血死亡，两年后女方怀孕6个月时，经羊水及脐带血诊断为男孩且患血友病，遂引产。于是夫妇俩到广州中山大学附属一院做试管婴儿。医生培养了7个活体胚胎，抽取每个胚胎1～2个细胞检查后，选两个胚胎移植，最后一个移植成功，生出了一健康婴儿，她是我国第三代试管婴儿。
请回答：
(1)试管婴儿技术属于有性生殖还是无性生殖？__________，和母亲正常怀孕生产的过程相比，其不同点在于__________________________________。
(2) 医生抽取活体胚胎的1～2个细胞后，可通过显微镜观察___________判断早期胚胎的性别，你认为医生应选用________性胚胎进行移植，应用现代生物技术，现在人们已能够选取最理想的胚胎，自然状态下，出现这样的胚胎的概率是________。该实例体现了现代科学技术应用于社会和人类生活的重要意义。

阅读如下材料：
资料甲：传统哺乳动物的胚胎干细胞是经由核移植构建成重组胚胎过程中获得的。
资料乙：现代在哺乳动物的体细胞中导入4个多能性相关的基因、2种特殊组蛋白的基因，在添加特殊化合物的培养基中培养，能快速获得诱导性多能干细胞（iPS）。但是，这种方法诱导的多能干细胞必须应用逆转录病毒才能进行基因组整合。
资料丙：应用iPS已经成功培养和分化出心肌、神经、胰腺、骨等多种体细胞和不同的组织，多能干细胞的研究在器官再生、修复和疾病治疗方面极具应用价值。
回答下列问题：
（1）胚胎干细胞是从动物胚胎发育至_________期的内细胞团或胎儿的_________中分离得到的一类细胞。
（2）iPS建立的过程需将病毒介导后的细胞种植于___________细胞上，并于ES细胞专用培养体系中培养，以维持不分化状态；所用逆转录病毒相当于基因工程中的__________工具，且病毒应对生物体_________。
（3）在体外培养条件下，培养液中加入            因子，可诱导iPS向不同类型的组织细胞分化，分化的实质是细胞中基因___________的结果。
（4）用上述两种方法获得的自体干细胞诱导分化形成的相应组织、器官进行移植，比传统器官移植的优点是可避免发生___________反应。

为大力发展我国奶牛养殖业，科学家们对育种途径进行了大胆探索，下图为相关构思过程：

（1）该过程所涉及的现代生物技术有核移植、胚胎分割、胚胎体外培养和                    。
（2）目前使用的供体细胞一般都选择传代10代以内的细胞，原因是                               。
（3）在供体细胞与受体卵母细胞结合之前，先要去掉受体卵母细胞的核的原因是：                。