高中生物胚胎分割移植试题

I.已知一对等位基因控制的羽毛颜色，为黑羽，为白羽，为蓝羽。另一对等位基因和控制鸡的小腿长度，为短腿，为正常，但胚胎致死。两对基因位于常染色体上且独立遗传。一只黑羽短腿鸡与一只白羽短腿鸡交配，获得₁。
（1）₁的表现型及比例是。若让₁中两只蓝羽短腿鸡交配，₂中出现中不同的表现型，其中蓝羽短腿鸡所占比例是。
（2）从交配结果可判断和的显隐性关系，在决定小腿长度性状上，是，在控制之死效应上，是。
（3）基因控制色素合成酶的合成，后者催化无色前体物质形成黑色素。研究人员对基因进行测序并比较，发现基因的编码序列缺失一个碱基对，据此推测，基因翻译时，可能会出现或，导致无法形成功能正常的色素合成酶。
（4）在火鸡（型性别决定）中，有人发现少数雌鸡的卵细胞不与精子结合，而与某一极体结合形成二倍体，并能发育成正常个体（注：胚胎致死）。这种情况下，后代总是雄性，其原因是。
II.科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊，以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白，其技术路线如图。

（1）由过程获得的为。
（2）在核移植前，必须先去掉卵母细胞的核。目的是，受体应选用期卵母细胞。
（3）进行胚胎移植时，代孕母羊对置入子宫的重组胚胎基本上不发生，这是为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。
（4）采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆，理论上可获得无限个转基因绵羊，这是因为。

Ⅰ(10分)下面是从蛙体内剥离出的某反射弧结构的模式图，其中甲表示神经中枢，乙、丙未知。神经元A、B上的1、2、3、4为四个实验位点。现欲探究神经元A是传出神经元还是传入神经元，结合所给器材完成以下内容。

材料：从蛙体内剥离出的某反射弧(反射弧结构未被破坏)。供选择仪器：剪刀，电刺激仪，微电流计。
(1)如果该反射弧的效应器为传出神经末梢及其连接的肌肉。探究神经元A是传出神经元还是传入神经元的方法步骤(只在神经元A上完成)：
①先用剪刀在神经元A的                  将其剪断；
②再用电刺激仪刺激神经元A上的实验位点          ，若           ，则神经元A为传入神经元，反之则为传出神经元。
(2)如果在实验过程中要保证神经元A和神经元B的完整性，探究神经元A是传出神经元还是传入神经元的方法步骤(每个实验位点只能用一次)：
①将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外；
②用电刺激仪刺激实验位点________，若微电流计的指针偏转________次，则神经元A为传出神经元；若微电流计的指针偏转       次，则神经元A为传入神经元。该实验结果表明兴奋在神经元间传递的特点为           ，具有这种特点的原因是______________。
Ⅱ. (9分) 下图为科学家采用不同方法培育良种牛的过程，请据图回答有关问题：

（1）与一般的繁育良种动物方式相比较，胚胎移植的优势是               。在获取卵母细胞之前需用促性腺激素对奶牛进行处理，目的是                            。
（2）“转基因牛”D培育过程中作为外源基因的受体细胞，主要原因是                。
（3）图中数字标号③代表的结构为        ，③将来发育为          ，c→d过程需对其均等分割的目的是            和            。 A、B牛基因型是否相同？             。
（4）以上培育过程中，用到的生物技术名称是                       （至少答两个）

2012年诺贝尔生理学或医学奖授予约翰·伯特兰·戈登和山中伸弥，以表彰他们在“体细胞重编程技术”领域做出的革命性贡献。请回答下列问题：
（1）1962年约翰·伯特兰·戈登通过实验把蝌蚪肠上皮细胞的细胞核移植进入去核的卵细胞中，成功培育出“克隆青蛙”。此实验说明已分化的动物体细胞的___________具有全能性。更多的实验证明，到目前还不能用类似___________技术（克隆植物的方法）获得克隆动物。
（2）所谓“体细胞重编程技术”是将高度分化的体细胞重新诱导回早期干细胞状态，即获得诱导多能干（iPS）细胞。山中伸弥于2006年把4个关键基因通过逆转录病毒转入小鼠的成纤维细胞，使其转变成iPS细胞。在该技术中，逆转录病毒是这4个关键基因的___________，在其协助下4个基因进入成纤维细胞，并整合到染色体的___________上。
（3）培养iPS细胞时，培养液需要特别加入的天然成分是___________，同时iPS细胞需置于___________培养箱中培养。
（4）iPS细胞可诱导分化成各种细胞类型以应用于临床研究。现用胰高血糖素基因片段做探针，对iPS细胞分化成的甲、乙、丙细胞进行检测，结果如下表：

用探针检测细胞的DNA	用探针检测细胞的RNA
iPS细胞	甲细胞	乙细胞	丙细胞	iPS细胞	甲细胞	乙细胞	丙细胞
+	+	+	+	-	-	+	-

注：“+”表示能检测到，“-”表示不能检测到
得到此检测结果采用的是________技术；结果表明iPS细胞通过___________定向分化为乙细胞。

毛角蛋白Ⅱ型中间丝(KIF Ⅱ)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIF Ⅱ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。

2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白(GFP)方面作出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白(GFP)能在蓝光或紫外光下发出荧光，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。GFP基因可作为目的基因用于培育绿色荧光小鼠，下图表示培育绿色荧光小鼠的基本流程：

请根据上述材料回答下列问题：
（1）图中过程②常用的方法是                ；过程③利用的生物技术是             ；在进行过程④前，利用         技术可以获得数目更多且基因型相同的绿色荧光小鼠。
（2）用于培育绿色荧光小鼠的基因表达载体的组成必须有启动子、       、       、   等部分。
（3）cDNA属于       基因文库，其构建方法是：用某种生物发育的某个时期的mRNA通过      产生cDNA片段，与          连接后储存在一个受体菌群中。
（4）PCR是一项利用DNA复制的原理在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。其基本过程是：加热至90～95℃使         →冷却至55～60℃使        结合到互补DNA链→加热至70～75℃使        从引物起始进行互补链的合成，如此反复进行。

图示为早期胚胎发育某一时期的示意图。下列叙述正确的是

A．此图表示囊胚，囊胚进一步扩大将会导致透明带破裂，这一过程叫卵裂

B．③为内细胞团，将来发育成胎膜和胎盘

C．进行胚胎移植时，必须选用该图所示时期的胚胎

D．此时期的胚胎既可以进行胚胎分割，也可以进行性别鉴定

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细胞培养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，这过程称为        ，也可以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）可由早期胚胎或者         分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育的全能性，有望通过诱导iPS细胞进行定向           后用于疾病的细胞治疗。

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。

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c的操作名称是___________，d、f的操作名称是___________。
（2）图中用到的激素是_____________，其目的是获得更多的卵母细胞，其受精后发育可得到早期胚胎；图中早期胚胎属于胚胎发育的__________期，其中胚胎干细胞来源于_______（填数字标号）。
（3）过程h常用的方法是_____________。采用______________技术来检测转基因牛D的DNA上是否插入了目的基因。
（4）图中牛A、B的性别_____________（填“相同”、“不相同”、“不一定相同”）

关于精子变形的叙述错误的是（   ）

A．线粒体退化消失	B．高尔基体发育为头部的顶体
C．中心体演变为精子的尾	D．细胞核变为精子头部的主要部分

下图甲表示干细胞的三个发育途径，图乙为细胞增殖过程中某一时期的示意图。请据图回答下列问题:

（1）图甲中若A细胞是胚胎干细胞，B细胞是造血干细胞，则B细胞与A细胞相比，其全能性   （填“升高”“降低”或“不变”），A细胞分化成D细胞的根本原因是     。
（2）在B、C、D三类细胞所含的带有遗传特异性的大分子物质中，     相同，而     有差异。
（3）图乙所示的细胞增殖方式是     ，若②号染色体的遗传信息来自父方，那么含有母方遗传信息的对应染色体的序号为      。图乙所示细胞前一个分裂时期，细胞中的同源染色体对数、着丝粒数、染色单体数分别是         。

请回答下列有关现代生物科技的问题：
（1）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，首先必须用         处理内细胞团，使之分散成单个细胞。体外培养胚胎干细胞能否获得动物器官？       （填“能”或“不能”），原因是_________。动物细胞培养技术与植物组织培养过程中，就细胞增殖、分化来说，二者除了都需要增殖外，植物细胞不同于动物细胞的是还要进行         。
（2）胚胎工程是指对动物         或         所进行的多种显微操作和处理技术。胚胎工程任何一项技术获得的胚胎，都必须通过          给受体才能获得后代。
（3）哺乳动物的体外受精主要包括         、        和受精等几个主要步骤。若要充分发挥优良母畜的繁殖潜能，可给供体注射         ，使其排出更多的卵子。卵子需发育到         时期时，才具备与精子受精的能力。
（4）过度放牧造成当地的生态系统失衡，这主要是违背了生态工程的         原理。

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。

【选修—3：现代生物科技专题】
试管婴儿技术为不孕夫妇带来了福音。试管婴儿技术首先要做的是体外受精和早期胚胎培养。请回答下列问题：
（1）当获能后的精子和卵子相遇时，首先发生         反应，释放出有关的酶直接溶解      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有        、        。
（2）在体外培养受精卵时，除了给予一定量的        以维持细胞呼吸外，还需要提供气体以维持培养液的正常pH。母体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生           ，这为胚胎在母体内存活提供了可能。
（3）某女性患有输卵管阻塞，结婚后借助试管婴儿技术，一次生出两个孩子，如图所示。

①进行过程X时，来自母方的卵子要培养至         期。
②若要借助胚胎分割技术获得这样两个胎儿，可以选用囊胚期的胚胎进行分割，操作过程需要特别注意的问题是         。

胚胎干细胞（ES细胞）在基础生物学、畜牧学和医学上具有十分重要的价值，其应用前景吸引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种细胞，在功能上具有          ，即可以分化出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。在培养基中加入_       ___可诱导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。