高中生物胚胎分割移植综合题

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。

下图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所作的一系列研究，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。
(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。在哺乳动物早期发育过程中，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　　　　　　，将获得的目的基因转入胚胎干细胞前须构建重组DNA分子，其目的是　                         　。
(4)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。

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。

【生物——现代生物科技专题】
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。

（1）过程①中最常用的运载工具是_______，所需要的酶是限制酶和____________。
（2）在过程②中，用________处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中，将成纤维细胞置于5％CO₂的气体环境中，CO₂的作用是_________。
（3）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。

人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用
正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。

（1）卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可以从处死的雌鼠          中获取。
（2）图中的高血压相关基因作为          ，质粒作为       ，二者需用     切割后连接成重组载体，该过程与质粒上含有          有关。
（3）子代大鼠如果          和          ，即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型。
（4）在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           
       、                和                。

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)。

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：                。

——现代生物科技专题(第4小题1分，其他每空2分，共15分)
根据所学生物学知识回答：
⑴如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的         中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的         上。
⑵目前临床上使用的红细胞生成素(一种糖蛋白，用于治疗肾衰性贫血)主要来自基因工程技术生产的重组人红细胞生成素(rhEPO)。检测rhEPO的体外活性需用抗rhEPO的单克隆抗体。分泌该单克隆抗体的         细胞，可由rhEPO免疫过的小鼠          细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合而成。
⑶在“试管牛”的培育过程中，采用激素处理可使良种母牛一次排出多枚卵母细胞，最常用的激素是          。从良种公牛采集的精子需          后才能进行受精作用。在胚胎移植前，通过      技术可获得较多胚胎。
⑷生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡，也会很快有其他物种占据它原来的生态位置，从而避免系统结构或功能失衡。这体现了生态工程的什么原理(    )(1分)

A．协调与平衡原理	B．物种多样性原理
C．物质循环再生原理	D．整体性原理

在胚胎干细胞培养过程中加入适当诱导物后，发现培养的细胞呈胰岛样细胞的变化。下列系列实验，以检测该细胞是否具有胰岛B细胞的生理功能。
（1）胰岛素释放实验：控制培养液中葡萄糖的浓度，检测细胞分泌的胰岛素的量。图甲表示所得实验结果，据此分析胚胎干细胞诱导成功，得到此结论的依据是            。

（2）体内移植实验：将细胞移植到患糖尿病的小鼠体内，测小鼠血糖，结果如图乙所示。细胞移植实验是否支持胰岛素释放实验的结论？___        。
（3）某些小鼠肝细胞膜上的胰岛素受体数目减少，即使移植上述实验细胞，血糖浓度还是偏高，其主要原因是                　　                     。

运用现代生物科技相关知识，回答下列问题：
（1）动物细胞融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的________细胞，称为杂交细胞。
（2）合子形成后即在_____________内进行有丝分裂，开始发育。胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的，这一时期成为_______期。
（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依次有__________、__________。（时间顺序不可颠倒）
（4）生态经济主要是通过实行“_______________”的原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一就是__________________。

科学家仅使用小分子化合物的组合对体细胞进行处理，成功地将已高度分化的小鼠成纤维上皮细胞诱导成多潜能干细胞，并将其命名为化学诱导的多潜能干细胞（GiPS细胞）。下图是利用GiPS细胞对镰刀形细胞贫血症小鼠进行基因治疗的技术流程：

请据图回答：
（1）过程①中若用传代培养的细胞应不超过10代，以保证细胞的__________不发生变化。
（2）科学家用小分子化合物的组合对小鼠成纤维上皮细胞进行处理，促使已经分化的成纤维上皮细胞“重新编程”产生GiPS细胞，这些GiPS细胞与囊胚中__________细胞性质相同。
（3）过程③中，导入的重组质粒中调控目的基因表达的组件是_____________，____________的作用是鉴别和筛选含有目的基因的受体细胞。
（4）若利用GiPS细胞诱导分化形成______________，再经_________________技术，可较容易得到高等动物的体细胞克隆个体。
（5）GiPS细胞经过体外诱导分化，可以培育出人造组织器官。图中培育骨髓造血干细胞移植回该小鼠体内与异体骨髓造血干细胞移植相比，最大的优点是__________________。