高中生物胚胎分割移植综合题

图7－16－4为牛胚胎移植过程示意图，请回答下列问题：

图7－16－4
(1)②阶段常用________激素对供体母牛进行处理，其目的是获得更多的卵子。
(2)冲卵的生理基础是
________________________________________________________________________。
(3)③阶段对胚胎进行质量检查，这时的胚胎应发育到________或________阶段。
(4)若要通过④获得遗传物质完全相同的多个新个体，可对③阶段检查合格的胚胎进行________(技术)处理，该过程中应注意对________进行均等分割。
(5)ES或EK细胞的形态特征是
________________________________________________________________________，
在培养液中加入______________，可诱导其向不同类型的组织细胞分化。

2012年4月，世界首例转乳糖酶基因奶牛“克拉斯”在我国内蒙古大学生命科学院生物制造重点实验室诞生。2011年5月，科研人员在一头黑白花奶牛（甲）怀孕45天的一个胎儿（乙）中提取成纤维细胞，然后用病毒作运载体把乳糖酶基因转到该细胞中，接着再将该细胞注入到去核的卵母细胞中，再在体外将该杂合细胞培养成早期胚胎，然后将胚胎移植到代孕母牛（丙）的子宫内，283天后，代孕母牛正常分娩，“克拉斯”就此诞生；科研人员预期，“克拉斯”所产的牛奶中，乳糖含量将大大降低，这样的牛奶适合于乳糖不耐症的人群的饮用。
（1）人类婴幼儿时期以乳汁为食，此时小肠上皮细胞是能够产生乳糖酶的，但成年后乳汁摄入很少，尤其在亚洲人群中，乳糖酶基因的表达受到抑制，这体现了基因表达在      上的差异。
（2）“克拉斯”是否是一头真正的转基因牛，可以对其基因进行检测，检测的原理是        。
（3）“克拉斯”转入的目的基因是         ，该基因只在           细胞中表达。
（4）将早期胚胎移植到代孕母牛（丙）子宫内时，必须对丙注射      ，使其子宫适合于胚胎的着床，囊胚时期的         细胞发育为胎膜和胎盘，可与子宫建立正常的生理和组织联系。
（5）“克拉斯”的培育过程涉及的生物技术有       、       、         。

动物乳腺生物反应器是一项利用转基因动物的乳腺代替传统的生物发酵，进行大规模生产可供治疗人类疾病或用于保健的活性蛋白质的现代生物技术。目前科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要药品。大致过程如图所示：

(1)在过程③中需要用到的工具酶有   。要使人的药用蛋白基因在奶牛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、     、标记基因等部分。
(2)要实现超数排卵，应在性成熟雌牛发情周期的某一阶段用   处理。通过①采集的精子不能直接使成熟的卵子受精，原因是      。
(3)将获得的重组细胞培养成早期胚胎后，移植到经过   处理的受体母牛子宫内。因为我们对细胞所需的营养条件还没有完全搞清楚，所以，在早期胚胎的培养基中，往往还需要添加    。
(4)若要一次获得多只完全相同的转基因牛，应采用胚胎分割移植技术。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意将   均等分割。胚胎分割移植后发育成小牛，这些小牛的基因型   (填“相同”或“不同”)。

下图为某转基因小鼠培育过程示意图，①～⑦表示相关过程。请回答：

（1）过程①注射的激素是____________，
（2）过程③用到的工具酶有_____________，过程④常用的方法是______________。基因工程的核心步骤是__________________。
（3）⑥筛选过程通常采用的检验方法是_____________。

请回答有关下图的问题：


(1)图甲中①～⑤所示的生物工程为________________。该工程通过对__________的修饰或合成，对现有的________进行改造，或制造出一种新的蛋白质，以满足人类生产生活的需求。
(2)图甲中序号④所示过程叫做________________，该过程遵循的碱基互补配对原则不同于翻译过程的是________(请将模板碱基写在前)。
(3)如图乙，一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，在基因尾端还必须有[2]________；图中[3]________的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
(4)若预期蛋白质欲通过乳腺生物反应器生产，则构建基因表达载体时，图乙中序号[1]代表的是________；且在图甲中⑨过程之前，要对精子进行筛选，保留含性染色体________的精子。
(5)为获得较多的受精卵进行研究，图甲中⑥过程一般用激素对供体做________处理；为提高培育成功率，进行⑩过程之前，要对________动物做________处理。若图甲中的卵母细胞来自从屠宰场收集的卵巢，则其在⑧之前需进行体外培养到________期方能受精。
(6)用________技术处理发育到________期或囊胚期的早期胚胎，可获得同卵双胎或多胎。若是对囊胚进行处理，要注意将________均等分割。

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。

Ⅰ．我国科学工作者经研究发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，而此毒蛋白对人畜无害。通过科技攻关，我国科学工作者已成功地将该毒蛋白基因导入棉花植株体内并实现了表达。由于棉铃虫吃了新品种“转基因抗虫棉”植株后就会死亡，所以该棉花新品种在近年推广后，已收到了很好的经济效益，请据以上所给材料回答下列问题：在培育抗虫棉新品种过程中，所用的基因的“剪刀”是__________，基因的“运输工具”是________。我国科学工作者采用了独创的花粉管通道法，将毒蛋白基因导入棉花的体细胞，再利用___________技术获得“转基因抗虫棉”植株。
Ⅱ．如图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程，请据图作答。

（1）人类“治疗性克隆”属于生物工程中的__________________工程。“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有___________。
（2）相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是胰岛细胞，有的是血细胞，有的是心肌细胞，究其根本原因是基因__              _______的结果，而直接原因则是           不同。上述“克隆”过程是建立在胚胎干细胞的___________和__________的基础上的。
（3）按上述方法克隆的器官在移植方面的主要优点是_____            __________。这与细胞膜表面的            有关。

请根据给出的材料回答下列相关问题。
Ⅰ、据美联社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，以及2名志愿者的皮肤成纤维细胞，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：
⑴上述过程中主要应用到的动物细胞工程有                           。
⑵在使用合成培养基进行胚胎干细胞培养时，通常需要加入           等天然成分。在细胞培养时，要保证被培养的细胞处于一定的气体环境，所需要的气体主要有        ，其作用分别是                                 。如果将此细胞用于检测有毒物质是否引起了细胞基因突变，可用                   技术。
⑶科学家欲进行胚胎分割移植，则应该选择发育良好、形态正常的桑椹胚或             ，将其移入盛有操作液的培养皿中，然后用分割针进行分割。
⑷胚胎移植是否成功，与供体和受体的生理状况有关。大量的研究已经证明，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生                反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
⑸我国禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆的研究，而美国国会反对治疗性克隆。请你谈谈反对克隆人的理由：                                                               
                                                                   。（至少两点）。
Ⅱ、下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程，请据图作答。

⑹在体外培养条件下，为保持胚胎干细胞的未分化状态，通常在培养皿中铺上一层
                细胞。
⑺“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的核仍然具有___________。相同的胚胎干细胞，“克隆”的结果各种各样，如有的是胰岛细胞，有的是血细胞，有的是心肌细胞，究其本质原因是基因____________________的结果。
⑻若将上述技术用于白血病人的骨髓移植，且图 中患者是A型血（I^Ai），提供卵细胞的女性是AB型血（I^AI^B）的，则骨髓移植成功后患者的血型是_________型。
⑼科学家为何要将患者的体细胞的核植入去核的卵细胞，而不直接用体细胞进行细胞培养？____________________                      。
⑽按上述方法克隆器官在器官移植方面的主要优点是________________________。

I．(10分)周期性共济失调是一种由常染色体上的基因(用A或a表示)控制的遗传病，致病基因导致细胞膜上正常钙离子通道蛋白结构异常，从而使正常钙离子通道的数量不足，造成细胞功能异常。该致病基因纯合会导致胚胎致死。患者发病的分子机理如题8图所示．请回答：

(1)图中①表示的生理过程是_______，如细胞的_______ (填结构)被破坏，会直接影响图中结构C的形成。
(2)图中所揭示的基因控制性状的方式是_______。
(3)一个患周期性共济失调的女性与正常男性结婚生了一个既患该病又患红绿色盲的孩子(色盲基因用b代表)。这对夫妇中，妻子的基因型是_______，这对夫妇再生一个只患一种病的孩子的概率是_______。
II．(10分)试管婴儿技术是指采用人工方法将卵子与精子从人体内取出并在体外受精，发育成胚胎后，再移植回母体子宫内，以达到受孕目的的一种技术．
(1)顺利受精必须满足两个条件：来自父方的精子要进行_________．来自母方的卵母细胞要_________。
(2)_________(填生物技术)是培育试管婴儿最后一道工序。一般来说，该技术操作比较合适的时期是_________。
(3)PCR技术可用于产前基因诊断，若消耗引物分子14个，则DNA扩增了_________轮。