高中生物胚胎分割移植综合题

随着科学技术的发展，人们可以根据人类的需求来改造生物的性状，在许多领域取得了可喜的成果，如图是利用奶牛乳汁生产血清白蛋白的图解，据图回答：

（1）在此工程过程中涉及的现代生物技术主要有                         。
（2）在基因工程中，我们称②为        ，在②进入③之前要用               等工具来构建基因表达载体，能实现②进入③的常用方法是              。
（3）图中①一般经        处理可以得到③，从③到④的过程中一般用未受精的卵子去核后作为受体，不用普通的体细胞，原因是                       。
（4）从A—D中选出④到⑤的过程中正确的操作方法   ，把⑤送入⑥的最佳时期是         。

（5）⑦是⑥生出的后代，但⑦的遗传性状和荷斯坦奶牛最相似的原因是     
             ，如果②的数量太少常用            来扩增。要实现⑦批量生产血清白蛋白，则要求③的性染色体组成是                   。
（6）用这种方法生产药物与工厂化生产药物的优越性在于                  
      。⑦和某些转基因羊可通过分泌乳汁来生产人类所需药物，这类转基因动物被称为             。

(15分)随着生物科学技术的发展，动物、植物乃至人类自身的生殖方式变得越来越多样化。既解决了一些社会的需求，也带来了一些社会的忧虑。请根据下列各种情况，回答有关问题：
（1）试管婴儿技术：解决了部分夫妻不育的难题或生育健康后代的要求。这种技术和母亲正常怀孕生产过程的相同之处是都是以____________________为发育起点，不同之处在于试管婴儿是在体外进行受精后，在试管中进行胚胎培养；最后选取健康的胚胎进行_______，保证生出健康的孩子。
（2）胚胎分割技术：可解决良种动物快速大量繁殖的问题；对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意____________________________，否则将影响分割后的胚胎的恢复和进一步发育，如需做性别鉴定，还需从__________细胞取样做DNA分析。
（3）植物体细胞杂交技术：可以用来培育一些种间亲缘关系较近的杂交种，如白菜-甘蓝，实质上是利用了           和____________ 两大关键技术来实现。
（4）利用基因工程培育转基因植物：如将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米细胞中，可培育转基因高赖氨酸玉米。选用的表达载体可以是农杆菌的Ti质粒，是因为该质粒的T-DNA_________________；除农杆菌转化法外，还有                法等。

让羊产牛奶，科学家对此做了相关的构想，过程如下图所示。请根据图完成相关问题：

（1）图中涉及的现代生物技术有                                       。(写出三种)
（2）小羊a、小羊b、小羊c的性状表现         （填“相同”或“不同”），你的理由是                                                         。
（3）若研究发现羊N细胞中线粒体发达，故而它的产奶率高，则小羊a会有这一优良性状吗？        ；你的依据是                                                  。
（4）有人设想将羊体细胞与牛体细胞进行融合，以获得新物种“羊—牛”，你认为依据目前的生物技术和理论能否实现这一构思？        ；你的理由是                      
                                                                             

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溶菌酶的第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的体内，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。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用________法。构建基因表达载体常用的工具酶是________和________。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。

完成下列填空：
（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）次生演替是指原有植被虽已不存在，但原有        基本保留，甚至还保留了植物种子或其他繁殖体的地方发生的演替。
（3）由于细胞体积较小，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，显微操作可用于            、           等技术。
（4）生态系统“未利用”的能量是指未被           ，也未被后一营养级和分解者利用的能量。

眼虫是一种含有叶绿体的原生动物：据此，某同学认为动物细胞与植物细胞之间在理论上是可以实现杂交的：他设计了一个具体的实验方案如图：

请回答下列有关问题：
（1）实验方案中，步骤A为除去细胞壁得到的        ，常用的除去细胞壁的药品为
（2）步骤B为___       _，受体动物必须接受           处理，以确保其生理状态适合于接受胚胎。
（3）诱导融合可以采用一些物理方法，如         等，也可以使用化学药品           来进行诱导。
（4）进行动物胚胎细胞培养时，需要用            将组织块或贴壁生长的细胞分散成单个细胞。
（5）诱导植物材料形成愈伤组织的两类关键激素是            。

1981年Evans和Kaufman首次成功分离出小鼠胚胎干细胞(ES细胞)，医学界对其的研究虽颇有争议但也如火如荼。2008年1月17日《干细胞》杂志报道，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去核，以及2名志愿者的皮肤成纤维细胞的细胞核，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。请回答下列问题。
(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至囊胚期的________或胎儿的________中分离得到的一类细胞。
(2)上述过程中主要应用的动物细胞工程技术有____________、________。
(3)胚胎干细胞可诱导分化为皮肤干细胞，进而分化成皮肤细胞的根本原因是_____________________。
(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，骨髓移植治疗的实质是将________移植到患者体内。
(5)在培养胚胎干细胞时，培养基中通常需要加入______等天然成分，培养过程中所需气体主要有________。
(6)胚胎干细胞也可作为基因工程的受体细胞，将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需构建基因表达载体，其目的是______________________。

2010年10月4日，瑞典卡罗林斯卡医学院将2010年诺贝尔生理学或医学奖授予有“试管婴儿之父”之称的英国生理学家罗伯特·爱德华兹；世界首例胚胎分割、性别鉴定试管水牛小公犊“明明”在广西水牛研究所顺利诞生。请回答下列有关试管动物的问题：
(一)(1)试管婴儿是利用________________和________________等技术繁殖个体，主要目的是解决人类不孕夫妇的生育问题。
(2)试管婴儿技术和母亲正常怀孕生产过程的相同点是___________________________，不同点在于试管婴儿是_________________________________________________。
(3)关于设计试管婴儿的问题，下列哪项不合乎道德规范________。

A．利用试管婴儿提供骨髓造血干细胞，救治病人

B．利用设计试管婴儿技术设计畸形胎儿，以供展览

C．利用试管婴儿的脐带血

D．设计试管婴儿，不一定要考虑他的性别

(二)下图为牛胚胎性别鉴定和分割示意图，请据图完成下列问题。

(1)进行胚胎分割时，应选择发育到________________________时期的胚胎进行操作。
(2)1指的是________________；2指的是________________________________________。
(3)通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有的特点是___________________________。
(4)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意____________________________________。

某一局部山区有一种雌性黑牛A，与一种雄性黄牛B交配，由于某种原因，其后代中无雄性小牛出现，但为了在自然情况下延续种族，雌性黑牛A只能与另一山区的雄性黄牛C交配，后代中才有雄性小牛出现。
（1）请分析，导致局部山区无雄性小牛出现的原因很可能是              。
（2）请你利用现代科学技术手段，设计一种方案，使此局部山区的雌牛A不与另一山区的雄牛交配，就能得到一种黄色小雄牛。
方案设计的理论依据：________________________________________。
方案设计的思路（不写详细步骤）：                                             。
（3）上述方案设计中能得到黄色小雄牛，与题中A、C交配能得到黄色小雄牛是否有区别？_____。理由是                                                  。

加拿大科学家通过转基因技术培育出转基因山羊，其乳汁中可产生大量人类丁酰胆碱酯酶，这种酶是对付神经毒气弹的强力解毒药。下图是转基因山羊的培育过程示意图，请据图回答问题（山羊为二倍体）：

（1）在上述操作中，目的基因是                 基因，为了使该基因只在乳腺细胞表达，应将该基因与_____________________基因的启动子等调控组件重组在一起，通过__________________法，将该基因导入受精卵中。
（2）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。图中过程⑦所涉及的胚胎工程技术是                 。
（3）从雌性山羊卵巢内获取的卵母细胞需要培养到          期才能完成受精作用，此时细胞中的染色体组数是          。„过程是精子的采集和获能，根据实验目的，应用精子分离技术选择_____________精子。受精过程中防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和                       。
（4）假设生产出来的丁酰胆碱酯酶的某些方面还不符合要求，还需要通过基因修饰进行改造，这一技术称为                          。
（5）下列不属于生物武器特点的是           （单选）。

A．致病力强，传染性大	B．污染面积大，危害时间长
C．有潜伏期，传染途径多	D．造价高，技术难度大

(15分)下图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程，请据图回答下列问题。

（1）一般用                 激素对供体母牛做超数排卵处理。
（2）克隆动物培育过程与图示繁殖过程相比，克隆动物特有的技术手段是            技术，这两种动物繁殖的方式相比，实质性的区别为前者是                       。
（3）如果培育转基因荷斯坦奶牛，可采用               技术将药用蛋白基因导人到受精卵中，在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时，常采用的方法是            ，根据是否显示出杂交带进行鉴定。
（4）纯种荷斯坦奶牛的胚胎能在受体黄牛的子宫内存活并正常发育的生理原因是                  
（5）哺乳动物的早期胚胎发育中，               发育成胎儿的各种组织，滋养层发育成胎儿的胎膜和胎盘。胚胎分割是将发育良好、形态正常的                移入盛有操作液的培养皿中，然后用分割针或者分割刀进行分割。

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（注:基因B为高血压相关基因）。

(1)进行①过程之前，需对人工采集的精子进行获能处理。获能的方法有培养法和
法。①过程中精子入卵后，卵细胞膜会立即发生___________,这是防止多精入卵的第二道屏障。
(2)高血成相关基因B在导入②之前需要    ，这是基因工程的核心。为保证基因B正确表达，应将其插入在_____和之间。其中标记基因的作用是为了鉴别_________。
(3)④过程中，为了防止污染，通常还要在细胞培养液中添加一定量的_____。并且一般需将细胞置于含95%的空气加______的混合气体的培养箱中进行培养。
(4)圈示中甲细胞是  。其在核移植⑤之前需要进行去核处理，同时用微型吸管吸走________。

【生物—选修模块3：现代生物科技专题】
根据以下材料回答相关问题：
材料一：经过一个世纪的发展，植物细胞工程技术解决了人类生存的关键问题（如粮食问题、花卉苗木生产等），为人类创造了巨大的财富。
（1）用植物花药进行离体培养时，要经过_____________过程才能培育成单倍体幼苗。要获得正常植株还需要用____________对幼苗进行处理。
（2）枣庄的优质石榴、长红枣等植物的生产都可以通过微型繁殖技术来提供试管苗，其优点是不仅可以__________,还可以高效快速的实现无病毒种苗的大量繁殖。
材料二：中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊猫的细胞核植入去核的兔子的卵母细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎，这表明我国的大熊猫繁殖研究再次走在世界前列。
（3）克隆大熊猫过程中使用的生物技术手段有_______________（至少写三种）。
（4）实验中选取兔子的卵母细胞实际是处于______________期的卵母细胞。如果的多个供体细胞来着同一只大熊猫，培育的这些大熊猫在性状上也不完全相同，分析其原因，下列叙述中不正确的是（   ）

A．性状变异可由环境条件引起

B．基因可能会发生突变

C．受体细胞的细胞质基因不同

D．细胞核基因发生了重组

（5）用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞，是因为这些细胞        。

(15分)请回答下列有关胚胎工程和生态工程的相关问题：
（1）雌性排卵时，减数第一次分裂尚未完成，此时卵子处于        卵母细胞阶段。当该细胞发育至减数第二次分裂     期时，才具备受精能力。若在卵细胞膜和透明带之间看到两个极体，则表明        过程已发生。
（2）若某对夫妇结婚后发现妻子双侧输卵管堵塞，无奈需进行试管婴儿技术，该技术包括____________和____________。
（3）2015年3月，柴静的纪录片《穹顶之下》引发全国人民对雾霾的关注和讨论，而山西作为产煤大省，生态环境破坏严重，请问矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于____________，具体措施有_________________，（举例说明，任答两种）利用了的生态工程原理是_________________。

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）细胞A的形成过程中有两次筛选，第一次筛选的方法是                       ，第二次筛选的目的是                       。
（2）获取杂交瘤细胞过程中利用的动物细胞工程技术有               ，单克隆抗体的优点有                               。
（3）病毒在基因工程和细胞工程中的主要用途分别是               。
（4）图Ⅱ中受精作用前需要对精子进行       处理，在对图Ⅱ胚胎分割移植操作过程中需要特别注意的问题是               。
（5）在培育优质奶牛过程中，要对供体母牛用一定激素做               处理。