高中生物胚胎分割移植综合题

胚胎干细胞在基础生物学研究和临床应用方面具有重要价值。下图是胚胎干细胞获取方法图解。

（1）早期发育的胚胎分为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿几个主要阶段。（2）C、D细胞分别为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，它们的形态特性是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）胚胎干细胞有何应用前景?（说出两例）。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）我国政府禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆的研究，请你谈谈为什么要反对克隆人? ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白(GFP)方面做出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光，这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况，帮助推断蛋白质的功能。我国首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪在东北农业大学的种猪场自然分娩产出，这标志着我国在转基因克隆猪技术领域已达到世界领先水平。下图为我国首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪的培育过程示意图，请据图回答：

（1）图中通过过程①、②形成重组质粒，需要限制性内切酶切取目的基因、切割质粒。若限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是一G↓GATCC一，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC一。在质粒上有酶I的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。
①请画出质粒被限制酶I切割后所形成的黏性末端。
②在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来? ＿＿＿＿＿。理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）GFP基因与目的基因一起构建到载体上不影响目的基因的表达，也不影响由目的基因控制合成的蛋白质的结构与功能,且对细胞无毒性作用，因此GFP基因可以运用作为基因表达载体上的＿＿＿＿＿＿。
（3）过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时，采用最多也最有效的方法是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。然后还要通过＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿技术来检测绿色荧光蛋白基因是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的染色体DNA上。
（4）为了获得更多的猪卵母细胞，可通过对母猪注射＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的方法，做超数排卵处理，并将所采集到的卵母细胞在体外培养到＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿期即可通过显微操作将其细胞核去除。
（5）早期胚胎的培养液成分较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿等物质。
（6）绿色荧光蛋白转基因克隆猪的培育过程属于＿＿＿＿＿＿生殖。目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白，黄色荧光蛋白等，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是：＿＿＿＿＿＿(用数字表示)。
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列
②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计
③蓝色荧光蛋白基因的修饰(合成)
④表达出蓝色荧光蛋白

生物技术在农业生产、优良畜群繁育、疾病征服等方面展现出诱人的前景。请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（粮食问题），为人类创造了巨大的财富。
（1）植物细胞工程首先要用_______________酶将植物的细胞壁除去，因为细胞壁的存在
要阻碍___________________。
（2）目前，兰花、香蕉等植物的生产都是通过微型繁殖技术来提供试管苗，其优点是
____________________________________________________________________________。
采用微型繁殖所用的材料最好是该植物的芽尖细胞；因为该处的细胞进行组织培养,再生的植株就有可能________________________________________________________________。
材料二：为大力发展我国奶牛养殖业，科学家对育种途径进行了大胆的探索，下图为相关构思过程：

（3）这种生殖方式属于_________生殖；犊牛1和犊牛2的性别__________；（“相同”
或“不相同”）；它们的表现型不完全相同的原因可能是______________________________。
（4）据图可知该过程所涉及的现代生物技术有_________________、________________、
__________________和___________________。

人血中提取的血清白蛋白在临床上需求量很大，由于人类免疫缺陷病毒(HIV)等病原体造成的威胁与日俱增，使人们对血液制品顾虑重重。通过一定的生物工程技术，将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白就成为可能。大致过程如下：
a．采集良种供体奶牛的卵母细胞和精液，通过体外受精形成受精卵，进行体外培养形成胚胎，然后再选出雌性奶牛胚胎供进一步使用。
b．将人体血清白蛋白基因导入雌性奶牛胚胎细胞，形成细胞①；
c．取出细胞①的细胞核，注入去核奶牛卵细胞中，形成细胞②；
d．电脉冲刺激细胞②促使其形成早期胚胎；
e．将早期胚胎移植到母牛的子宫内，最终发育成转基因小牛。
请回答下列问题：
(1)一般情况下，良种奶牛所产生的能用于体外受精的卵母细胞数量很少，往往给雌牛注射＿＿＿＿＿＿＿＿激素，使其超数排卵。
(2)采集的精子必须经过＿＿＿＿＿＿作用，才能进行受精作用。
(3)细胞①和②中＿＿＿＿(①、②)实现了基因重组。
(4)在实验过程a中要选择“雌性奶牛胚胎”的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(5)运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞(ES细胞)，培养过程如下：早期胚胎→内细胞团→胚胎干细胞。在培养过程中，必须用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿处理内细胞团，使之分散成单个细胞。胚胎干细胞的结构特点是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。若想获取更多的基因型相同的小牛，应采取＿＿＿＿＿＿＿＿技术。在培养动物细胞时，培养液中加抗生素的目的是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

现代生物科技对人类生活、生产和社会发展的影响越来越大，例如：
①下图为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程，请回答：

A细胞是＿＿＿＿＿＿＿＿，在进行体外受精前要对精子进行＿＿＿＿处理。进行胚胎分割时，应选择发育到＿＿＿＿＿＿时期的胚进行操作。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，以免影响＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
②下图是利用生物工程技术让羊生产治疗心脏病药物tPA的大致过程。请据图回答：

图中①过程需要的工具酶是＿＿＿＿、＿＿＿＿。图中②过程选择受精卵作为tPA基因受体细胞的主要原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。通过④过程产生大量基因型相同的克隆羊，该过程需要采用的技术手段有＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿＿。
③胚胎干细胞在基础生物学研究和临床应用方面具有重要价值。下图是胚胎干细胞获取方法图解。

a.早期发育的胚胎分为＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿几个主要阶段。
b.C、D细胞分别为＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿，它们的形态特性是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

下图为胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过程，请据图回答：
 
(1)超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射_____________。
(2)冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子宫内的_________________冲洗出来。
(3)从A到E中，适宜于牛的胚胎移植时期有_________________。
(4)图中标号3为______________，它将来可发育为___________、__________。 
(5)若一次给受体母牛移入多个胚胎，产生的多个后代基因型___________（不同、相同、不一定相同）原因是___________________________________________________。

某女性患有输卵管阻塞和色盲，借用别的女性的卵子，一次生殖过程中生出的两个男孩，如图所示，请分析回答：

(1)过程Y的细胞分裂方式是＿＿＿＿＿。
(2)若这两个男孩分别在两个自然环境不同的地区长大，写出两者的一个相同性状＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；写出两者的一个不同性状＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(3) 过程X和过程Y所采用的生物学技术是＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿＿；＿＿＿＿＿＿＿(生物技术)是甲、乙产生的最后一道工序。

下图是牛胚胎分割示意图。请据图回答下列问题：

(1)进行胚胎分割时，应选择发育到＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿时期的胚进行操作。
(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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

[生物----现代生物科技专题]
下图是利用生物工程技术生产治疗心脏病药物tPA的过程示意图，其中①、②、③、④、⑤表示过程。请据图分析回答:

（1）重组tPA基因时，过程①需要用_____________分别切割运载体和目的基因，运载体的黏性末端与目的基因的黏性末端是通过_______________酶结合的。
（2）图中的②过程选择受精卵作为tPA基因受体细胞的主要原因是________________。体外形成羊受精卵必须在______________的作用下排卵，然后进行_________________。
（3）在③过程培养重组细胞时，培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和________________等。
（4）如要通过④过程产生大量基因型相同的克隆羊，则该过程需要采用的技术主要有细胞核移植和________。细胞核移植时,受体细胞要用__________期的卵母细胞。

下图为经过体外受精和胚胎移植培育优质奶牛的过程，请回答下列问题：

（1）在进行体外受精前要对B进行         处理。
（2）①的名称是       ；②将发育成       ；③的名称是      ，功能上具有        特点。
（3）D是         胚。E进一步扩大，导致①破裂，F伸展出来的过程叫         。

以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a—h为操作过程，请据图回答有关问题：

（1）图中数字标号代表的结构名称是①＿＿＿＿＿②＿＿＿＿＿（每空1分）
（2）图中用到的激素是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）受体母牛必须和供体牛属于＿＿＿＿＿。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

下图表示应用基因工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题：

（1）在培育转人生长激素基因牛过程中，①过程必需的工具酶主要是       和       ，①过程中必需的酶作用于图7中的     处（填“a”或“b”）

（2）转人生长激素基因牛分泌的乳汁中含人生长激素，③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段，可以采用_____________技术，培育出多头相同的转基因牛。
（3）prG能激发细胞不断分裂，向Ⅱ中导入该基因可以用来制备单克隆抗体，Ⅱ最可能是
           细胞，Ⅲ代表的细胞具有               的特点。此外，还可以让Ⅱ与
           细胞融合，形成的细胞也能用来制备单克隆抗体。
（4）在抗虫棉培育过程中，⑤采用的技术是                     。
（5）图8 中A－D段表示质粒的某基因，阴影区的长度相当于mRNA的长度。B表示与RNA聚合酶结合位点。请在图上方的方框内用箭头表示出RNA聚合酶在C上的移动方向。为使目的基因直接表达，目的基因插入的最佳位点是图中的_________处。（填数字序号）

美国及日本两个研究团队的报告中证实皮肤细胞经过“基因直接重组”后可以转化成为具有胚胎干细胞特性的细胞。这项发现解决了利用胚胎进行干细胞研究的道德争议，另一方面也使得干细胞研究的来源更广泛。请回答下列有关问题。
（1）人类的胚胎发育过程中，细胞分化开始于＿＿＿＿阶段。
（2）胚胎工程中的胚胎移植实际上是生产胚胎的＿＿＿＿和孕育胚胎的＿＿＿＿共同繁殖后代的过程。
（3）美日科学家利用病毒分别将四个基因导入皮肤细胞，促使普通的反肤细胞产生变化，最后成为带有胚胎干细胞性质的细胞。在基因工程中，这四个基因称为＿＿＿＿＿，病毒称为＿＿＿＿，在基因工程中常用的工具酶有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）如果要在体外大量复制这四个基因，应使用的技术为＿＿＿＿＿，在此过程中用到的酶为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

请就基因表达及其模式的相关研究分析回答：
（1）图1是运用标记的基因单链作探针检测到的人3种细胞中4种基因及其活性状态。基因是否有活性是指能否被转录成RNA。

1）用探针检测基因是否有活性依据的基本原理是_______________________。
2）图1显示在所有代谢的细胞中都有活性的基因是________________，其表达产物的合成和发挥作用的场所分别是_________________。细胞A的名称是_______________，其产生的特殊蛋白质如果不足则会使人出现______________________等增多的现象。
（2）图1结果说明不同类型的细胞表达不同的基因组合。那么不同类型的动物细胞都具有全套基因吗？科学家进行了如图2的克隆研究。Ⅰ~Ⅶ代表有关过程，a~h代表有关结构或个体。

1）图2中，证明供体细胞的核具有全能性的过程是Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→________________（填标号）；a细胞的名称是____________。过程Ⅴ取出的细胞f是________________，该细胞经过Ⅶ过程分化成何种h细胞取决于培养基中加入的_______________________。
2）若g是能产生人生长激素的羊，则无需图中的Ⅰ过程，对b的操作方法通常是______
____________。为了尽快获得大量的生长激素，但让g进行有性生殖会丢失目的基因，你将通过_____________________________技术来实现之。

下图简单表示一哺乳动物体内细胞的某些生命活动。

（1）a所代表的一类细胞被称为＿＿＿＿。
（2）上图各细胞中，染色体数目肯定与正常体细胞不同的是＿＿＿＿。g细胞所处的时期不同于c细胞的特点主要是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（3）由于基因的选择性表达，e细胞和f细胞中＿＿＿＿等生物大分子不会完全相同。
（4）若干个f组成一个＿＿＿＿＿＿，这是动物完成＿＿＿＿的结构基础。
（5）如果该动物是一转基因优良种畜（外源基因已经成功整合在某染色体上），人们计划应用现代生物技术，在短时间内利用其繁育出一批遗传特性相同的后代，请你尝试写出一种操作思路。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿