科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞（iPS）,继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下:
（1）从黑鼠体内获得体细胞后,对其进行的初次培养称为 。培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂,这种现象称为 。
（2）图中2
细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得,该过程称为 ;也可从灰鼠体内取出卵子,通过 后进行早期胚胎培养获得。
（3）图中重组囊胚通过 技术移入白鼠子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可使用 方法保存。
（4）小鼠胚胎干细胞（ES）可由囊胚的 分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育全能性,有望在对人类iPS细胞进行定向 后用于疾病的细胞治疗。
利用转基因奶牛乳腺生物反应器可生产人的生长激素，根据下图回答有关问题。
（1）获取人的生长激素基因需要用到的酶有_________、__________
（2）基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有_________、_________、标记基因等。
（3）获取良种母牛的卵细胞，一般要对其进行_________处理；在体外受精前，要对于牛的精子进行______处理，使其获能；牛的卵子要发育到_________。
（4）图中①过程常采用的方法是：____________，图中②过程的培养液成分比较复杂，主要由无机盐和____________，维生素、_______、氨基酸、核苷酸等成分，以及_______等物质构成。
（5）对良种母牛和受体母牛要进行___________处理，保证它们的___________相同，获得的早期胚胎要发育到____________才进行移植。
科学家从129品系小鼠中成功分离出胚胎干细胞，并注入小鼠的囊胚，形成嵌合体囊胚，育出嵌合体小鼠。利用该技术，可获得表达绿色荧光蛋白（ GFP）转基因昆明（KM）小鼠，操作流程图如下，请回答：
（1）在基因工程的操作中，携带GFP基因 的病毒作为 。
（2）步骤②中，利用荧光显微镜观察到细胞 ，将其取出，进行扩增培养。
（3）步骤③中，胚胎的收集方法称为 。
（4）步骤⑤中，胚胎干细胞可以 形成包括生殖腺在内的各种组织。
（5）图中X小鼠为 小鼠。
请回答胚胎工程和基因工程方面的问题：
（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）通常奶牛每次排出一枚卵母细胞，采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞，常使用的激素是＿＿
（4）利用基因工程可以获得转基因牛，从而改良奶牛的某些性状。基因工程的四个基本操作步骤是＿＿、基因表达载体的构建、＿＿＿和＿＿＿。若要获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，则所构建的基因表达载体必须包括：某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿和复制原点等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是＿＿＿＿＿（显微注射法、农杆菌转化法），为获得能大量产生人干扰素的转基因牛，该基因表达载体应导入的受体细胞是＿＿＿＿＿（受精卵、乳腺细胞）。
请回答下列有关“试管牛”和“转基因牛”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。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 。
（2）利用基因工程可以获得“转基因牛”，从而改良奶牛的某些性状。若要获得的“转基因牛”分泌的乳汁中含有人干扰素，则所构建的基因表达载体必须包括：某种牛乳腺分泌蛋白基因的启动子、终止子、 、 和复制原点等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是 ，为获得能大量产生人干扰素的转基因牛，该基因表达载体应导入的受体细胞是 （受精卵、乳腺细胞）。
2010年，中科院昆明动物研究所培育出中国首例转基因猕猴。这一研究成果标志着中国科学家在非人灵长类转基因动物研究方面达到世界领先水平，为未来人类重大疾病的非人灵长类动物模型的深入研究奠定了坚实的基础。下图是转基因猕猴培育过程示意图，据图回答：
⑴在构建基因表达载体过程中，它的组成除了目的基因外，还必须有启动子、终止子以及 。过程②中常用 的方法将目的基因导入受精卵。
⑵在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O2维持细胞呼吸外，还需要提供CO2气体以维持 。
⑶图中⑦过程称为 ，为使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同，此前需用促性腺激素对代孕雌猴作 处理。
⑷若要同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴，可对早期胚胎进行 ，操作时选择发育到桑椹胚或囊胚期的胚胎进行。若选用囊胚期的胚胎，操作过程中要特别注意的问题是： 。
⑸下列关于现代生物工程技术的安全性和伦理问题的分析，不合理的观点是：（ ）
| A．转基因生物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原或者引起中毒 |
| B．运用DNA重组技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器 |
| C．我国的政策是禁止进行生殖性克隆人 |
| D．转基因生物进入自然界后不会与野生物种杂交而威胁其他生物的生存 |
胚胎干细胞（ES细胞）在基础生物学、畜牧学和医学上都具有十分重要的价值，胚胎干细胞的应用前景吸引着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类细胞，在功能上具有 ，即可以分化为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。在培养液中加入 可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化。
（3）ES细胞的另一个重要的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。
长期以来，优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈，近年来发展起来的细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机，请据图完成下列问题：
（1）在试管牛和克隆羊的培育过程中都必须用到的生物技术有 。
（2）和受精有关的过程有：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。其正确的顺序为 （填序号）。
（3）从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞，称为ES或EK细胞。这类细胞的形态特征有
（4）试管牛E的性别为 ，克隆羊多利的性状和 (黑面绵羊\白面绵羊）最接近。
（5）超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射 ；冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子宫内的 冲洗出来。
（6）从A到E中，适宜于牛的胚胎移植时期有 ；图中标号3为 ，它将来可发育为胎膜和胚盘。
（7）动物的早期胚胎移植到同种且 与供体相同的动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞膜 。
（除标注，每空2分，共15分）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）上图中的胚胎干细胞（ES细胞）可以从____________和____________中分离获取。
（2）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_______________。该过程对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。
（3）过程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中里面全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时，必须去除小鼠的胸腺，使其存在免疫缺陷，该过程研究的意义在于解决________________________________问题。
（4）该研究中，包含的生物技术有___________________________________（至少写出两种）。
（5）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___________。
（6）过程Ⅲ是培育转基因小鼠，将获得的目的基因导入胚胎干细胞之前需构建基因表达载体，将构建好的表达载体导入胚胎干细胞最常用的方法是___________________。
科学家从129品系小鼠中成功分离出胚胎干细胞，并注入小鼠的囊胚，形成嵌合体囊胚，育出嵌合体小鼠。利用该技术，可获得表达绿色荧光蛋白（ GFP）转基因昆明（KM）小鼠，操作流程图如下，请回答：
（1）在基因工程的操作中，携带GFP基因 的病毒作为 。
（2）步骤②中，利用荧光显微镜观察到细胞 ，将其取出，进行扩增培养。
（3）步骤③中，胚胎的收集方法称为 。
（4）步骤⑤中，胚胎干细胞可以 形成包括生殖腺在内的各种组织。
（5）图中X小鼠为 小鼠。
目前，科学家正致力于应用生物技术进行一些疾病的治疗，如器官移植、基因治疗等。请回答下列问题：
（1）人体器官移植面临的主要问题有_______________和________________等，目前临床通过使用免疫抑制剂抑制T细胞的增殖来提高器官移植的成活率。
（2）EK细胞来源于____________或原始性腺，也可以通过___________技术得到重组细胞后再进行相应处理获得。通过对患者的EK细胞进行___________，可培育出特定人造组织器官，进而解决免疫排斥问题。
（3）基因工程技术还可以用于基因诊断和基因治疗，基因治疗包括_______________两种方法。
（4）人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植，但小型猪器官表面的某些抗原仍可引起免疫排斥。目前，科学家正试图利用基因工程对小型猪的器官进行改造，在改造中导入小型猪基因组中的一些调节因子属于基因工程中的_______________，作用是___________________________。
（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。
科学家将小鼠多能干细胞的4种基因，同时导入已分化的小鼠体细胞中，结果体细胞被诱导成为多能干细胞。他们将由此得到的干细胞称为诱导多能干细胞（iPS cell），诱导多能干细胞能分裂并产生皮肤细胞、神经细胞以及可以搏动的心肌细胞等（如图），请分析回答：
（1）①过程表示提取小鼠的体细胞A，②过程表示将基因导入A，此过程需要某种病毒作 。
（2）⑤过程表示细胞发生了分化，原因是C细胞的基因进行了 。
（3）科学家最初将24种可能有诱导作用的基因同时导入小鼠的一个体细胞中，结果此体细胞转化为多能干细胞。后来，他们逐一做了减法研究，最后发现只需4种基因就足以将一个体细胞变成多能干细胞。现有足够数量的小鼠的一种体细胞、某种病毒、24 种不同的基因和其他条件，一兴趣小组为模拟科学家筛选出有诱导作用的4种基因的研究过程，设计了如下的实验方案。请你补充实验步骤并进行实验分析：
①实验步骤：
第一步，将24种不同的基因同时导入一个体细胞中，培养观察；第二步，将23种不同的基因同时导入另一个体细胞中，培养观察；第三步，将______种不同的基因同时导入另一个体细胞中，培养观察；第四步，将______种不同的基因同时导入另一个体细胞中，培养观察；直至筛选出有诱导作用的基因为止。
②实验分析：
（a）实验过程中，相邻的两步为一组对照实验，则自变量为 ；因变量为 。
（b）减除了某种基因进行诱导实验，若体细胞与上一步实验一样，仍然能转化为多能干细胞，则可得出结论： 。
（c）若第五步发现了一种基因有诱导作用，则此种基因是否还需要用于下一步的实验？请说明理由。 。
有调查显示某山区某些蛙的数目在减少，且在高海拔地区尤为显著。科学家A猜测这是由于全球气候变暖，导致高海拔地区温度上升明显，使得蛙受精卵的性别分化异常所致。
（1）根据A的猜测，某蛙的种群 ，导致出生率下降，使得个体数目减少。用现代生物进化理论来解释，这种温度的变化属于 方向的调整。
（2）蛙受精卵要经历细胞的分裂、 过程，才能发育成蝌蚪。细胞的 导致蝌蚪的尾巴消失。蛙的细胞分裂方式有 种。
（3）科学家S猜测生活在海拔2000m的雨蛙减少的原因，是由于臭氧层空洞使照射到地表的紫外线（UV-B）增强，导致蛙胚胎的成活率下降。现求证S的猜测是否成立：
实验器材：雨蛙早期胚胎，滤光片A（仅能过滤掉UV-B），滤光片B（仅允许UV-B通过）等。（注：以上器材数目均充足。）
实验步骤：
①在海拔2000m的雨蛙生活环境集中放置小型人造水池3个，编号甲、乙、丙；
②在三个水池中放入 的雨蛙早期胚胎各50个；
③ ；
④培养胚胎3周，每周定时计数存活胚胎数目2次，并计算 。
实验分析：
如果实验结果为： ，则证明S的猜测是正确。
下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。请回答：
（1）天然质粒往往需经过改造才能作为基因工程中的运载体，经改造后的质粒同时具备的条件有 （填序号）。
①标记基因 ②多个限制酶切割位点 ③对受体细胞无害 ④启动子 ⑤起始密码子
（2）若对图1中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性将会 。
（3）用图2中的人乳铁蛋白目的基因和图1所示的质粒构建重组质粒时，选用的限制酶是 （从“EcoRⅠ”、“BamHⅠ/ HindⅢ”、“SmaⅠ/ HindⅢ”中选择）。不能选择其他限制酶的理由分别是 。
（4）图3中，①常用的导入方法是 ，为了获得雌性转基因牛，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行 ，③过程选用的早期胚胎应发育到 阶段。
目前，精子载体法逐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物方法之一，该方法以精子作为外源基因的载体，使精子携带外源基因进入卵细胞受精。下图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。请据图回答：
(1)获取外源基因用到的工具酶是 ，为了提高实验成功率，通常利用 技术获得大量标记的外源基因。
(2)外源基因能够整合到精子的 上是提高转化率的关键，因为受精时只有精子的 才能进入卵细胞中。
(3)过程②采用的是 技术，该过程中应对已经导入外源基因的精子进行 处理。
(4)过程③需要在 (至少写出两点)等条件下进行。由于人们对动物细胞所需营养物质还没有完全搞清楚，因此在培养细胞时需在培养基中加入 。
粤公网安备 44130202000953号
