高中生物禁止生殖性克隆综合题

【生物——选修3：现代生物科技专题】2015年2月3日，英国议会下院通过一项历史性法案，允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。

据图回答下列问题：
（1）由于女性的自然周期产生的卵子太少，捐献者在取卵前通常需要注射___________激素，促使一次有更多的卵泡发育。
（2）重组细胞需培养到MⅡ中期的原因是该时期的卵母细胞才具备____________，重组细胞体外培养所需的气体主要是O₂和CO₂，CO₂的主要作用是____________。
（3）从受精卵到三亲婴儿的培育还需要______________和______________等技术。
（4）三亲婴儿的培育技术________（填“能”或“不能”）避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，而___________（填“能”或“不能”）避免母亲的红绿色盲基因传递给后代。三亲婴儿的染色体______（填比例）来自母亲提供的细胞核。
（5）设计试管婴儿技术与为解决不孕夫妇的生育问题而出现的试管婴儿技术主要区别是植入前对胚胎进行______________。

克隆猪成功率较低，与早期胚胎细胞的异常凋亡有关。Bcl-2基因是细胞凋亡抑制基因，用PCR技术可以检测该基因转录水平，进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系。克隆猪的培育及该基因转录水平检测流程如图。

请回答：
（1）图中重组细胞的细胞核来自___________细胞，早期胚胎移入受体子宫后继续发育，经桑椹胚、囊胚和___________胚最终发育为克隆猪。
（2）在PCR过程中可检测出cDNA中Bcl-2cDNA的分子数，进而计算总mRNA中Bcl-2mRNA的分子数，从而反映出Bcl-2基因的转录水平。
①图中X表示___________过程。
②从基因组数据库中查询Bcl-2mRNA的核苷酸序列，以便根据这一序列设计合成___________用于PCR扩增，PCR过程第一轮循环的模是 。

白菜、甘蓝均为二倍体，体细胞染色体数目分别为20、18。以白菜为母本，甘蓝为父本，经人工授粉后，将雌蕊离体培养，可得到“白菜—甘蓝”杂种幼苗。请回答问题：
（1）白菜和甘蓝是两个不同的物种，存在 隔离。自然条件下，这两个物种间不能通过 的方式产生后代。雌蕊离体培养获得“白菜-甘蓝”杂种幼苗，所依据的理论基础的植物细胞具有 。
（2）为观察“白菜—甘蓝”染色体的数目和形态，通常取幼苗的 做临时装片，用 染料染色。观察、计数染色体的最佳时期是 。
（3）二倍体“白菜—甘蓝”的染色体数为 。这种植株通常不育，原因是减数分裂过程中 。为使其可育，可通过人工诱导产生四倍体“白菜-甘蓝”这种变异属于 。

酵母菌菌种A能耐高温，但产酒精率较低，而菌种B不耐高温，产酒精率却较高。为获得耐高温、产酒精率高的酵母菌（目的菌种），进行了如图所示的实验。请回答下列相关问题。

（1）步骤①需要加入蜗牛酶，其作用是。步骤②需加入试剂诱导融合。
（2）利用A、B两菌种对某一药物抗药性的差异，对融合子进行选择。实验中，应将含有融合子的培养液利用方法接种于含有相关药物的培养基上。下表为A、B两种菌种在几种药物的作用下，生长状况的实验结果。因为A种不能独立在基本培养基上生长，所以，据表可以判断，加入（药物），可筛选出融合子。

	多菌灵	三唑酮	霜霉狂杀	放线菌酮
菌种A	+	+	–	–
菌种B	+	–	+	–

注：“+”可以良好生长，“–”不能生长。
（3）将配制好的麦芽汁分装到若干个下图所示的装置中，每个装置中的麦芽汁应该，然后再分别接种筛选出的融合子，密闭培养。一段时间后，观察比较并记录每个装置中，可初步判断融合子的发酵能力。进一步做条件下产酒精能力的测定，以获得所需的目的菌种。

下面甲图中DNA决定某一多肽链中的酪氨酸和丙氨酸过程示意图，乙图示样品 DNA经PCR技术(聚合酶链式反应)扩增，可以获取大量DNA克隆分子。分析回答：


（1）甲图中含有种核苷酸；丙氨酸的遗传密码子是。该图表示了DNA中遗传信息的过程。
（2）有一种贫血症是血红蛋白分子的一条多肽链上，一个酪氨酸被一个苯丙氨酸所替代造成的。此种贫血症的根本原因是，即发生了改变。
（3）乙图的“PCR”与人体内的DNA复制相比有何特殊之处?。
（4）现在要通过“PCR”得到甲图中DNA片段的1024个克隆片段，则至少要向试管中加入
个腺嘌呤脱氧核苷酸。（此空2分）

红细胞生成素(EPO)是人体内促进红细胞生成的一种糖蛋白，可用于治疗肾衰性贫血等疾病。目前临床使用的是重组人红细胞生成素(rhEPO)，其简易生产流程如图所示。

请回答问题：
(1)图中①所指的物质是________，②所指的物质是________。
(2)基因表达载体导入中国仓鼠卵巢细胞系(CHO)最常采用的方法是。
(3)CHO是仓鼠的卵巢细胞经过细胞培养过程中的___________________培养获得的无限增殖细胞。重组CHO细胞培养需要____________的环境及营养、温度、pH和气体环境适宜的条件。
(4)检测rhEPO的体外活性需用抗rhEPO的单克隆抗体。单克隆抗体的优点是，并可大量制备，它是由小鼠的骨髓瘤细胞与其特定 B淋巴细胞通过____________技术获得的杂交瘤细胞分泌的。

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。

（15分，除标注每空2分）人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备的抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。如图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，请分析回答下列问题。

(1)制备单克隆抗体过程中要用到____________和____________技术。
(2)制备单克隆抗体过程中，给小鼠注射的HCG相当于____________，使小鼠产生能分泌相应____________的淋巴细胞，此过程属于特异性免疫中的____________免疫。
(3)在细胞内DNA合成一般有两条途径。主要途径是在细胞内由糖和氨基酸合成核苷酸，进而合成DNA，而氨基喋呤可以阻断此途径。另一辅助途径是在次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷存在的情况下，经酶催化合成DNA，而骨髓瘤细胞的DNA合成没有此辅助途径。
①利用两条DNA合成途径的不同特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的___________成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。
②最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是_____________________________________。
(4)此过程生产的单克隆抗体可以与__________________________________特异性结合，从而诊断早孕。

供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。而治疗性克隆能最终解决这些问题。下图是治疗性克隆的过程图解。请回答下列问题。

(1)正常情况下，去核的卵细胞取自女性卵巢排卵后在输卵管中的________期的卵母细胞。
(2)重组细胞发育的过程中，细胞开始分化发生在________期。
(3)治疗性克隆所用到的技术名称是________，要想获得基因型完全相同的两个胚胎，可采用________技术。
(4)已知患者是红绿色盲的女性，图中提供卵细胞的为完全正常的年轻女性。移植器官后，该患者所生育的子代患红绿色盲的情况是_______________。
(5)我国禁止生殖性克隆，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？___________________________________________________________。
(6)请你结合图中信息举一实例说明干细胞在临床治疗上的应用。__________________________________________________________________。

如图甲、乙分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图，请据图回答下列问题。

(1)图甲和图乙所示的过程中，都必须用到的动物细胞工程技术手段是________。
(2)图甲中②过程常在________诱导下完成，④过程与体外培养相比，其优点是___________________________________________________。
(3)单克隆抗体能定向攻击癌细胞，主要是利用其________。
(4)若不考虑环境因素影响，克隆羊的性状全部像白面绵羊吗？________。原因是_____________________________________________________。

回答下列有关问题：
（1）哺乳动物的卵子发生是在雌性动物的卵巢内完成的。卵原细胞演变为初级卵母细胞并依次经过两次分裂，减数第一次分裂是在____________前后完成的，减数第二次分裂是在____________过程中完成的。当观察到卵细胞膜与透明带之间有____________时，说明卵子已受精。________________是防止多精入卵的第一道屏障。
（2）哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在______________完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别。刚排出的精子不能立即与卵子结合，必须在雌性动物的生殖道内发生相应生理变化后，才具备受精能力，这一生理现象叫做_______________。
（3）体外受精是对体内受精的模拟操作，首先对实验动物用____________处理，使其排出更多的卵子，待精子获能后，可以在____________或者专用受精溶液小滴中完成受精。
（4）精卵体外受精后，应将受精卵移入发育培养液培养，它的成分比较复杂，除了一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸、________等物质。
（5）对于“试管动物”的正确理解是_____________。
A属于无性生殖 B属于有性生殖 C体外受精 D体内受精
E体外发育 F体内发育 G运用基因工程技术 H运用细胞工程技术

转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位点。请据图回答下面的问题。

(1)构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶________，对 ________进行切割。
(2)培养基中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有______________，作为标记基因。
(3)香蕉组织细胞具有________，因此，可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中①、②依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的________。