高中生物胚胎分割移植综合题

科学家将人的生长激素基因与质粒重组后，导人牛的受精卵，并成功地从牛奶中提取到了人生长激素，操作流程如下图所示，与此相关问题如下。(已知限制酶I的识别序列和切点是 一G↓GATCC一，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是一↓GATC一)

（1）如果用某种生物发育过程中的mRNA反转录产生的          片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫做这种生物的                   。
（2）基因工程的核心步骤是                   。基因表达载体的组成，除了目的基因外还必须有            、               及                 。
（3）据图分析，在构建重组质粒的过程中，目的基因用限制酶        （Ⅰ/Ⅱ）进行切割。质粒要用限制酶        （Ⅰ/Ⅱ）进行切割。
（4）获能的精子和卵细胞相遇后首先发生         反应，之后精子接触卵黄膜，并进一步与卵细胞结合，在该过程中，               和               可以防止其他精子入卵。

请回答与胚胎工程有关的问题。
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，据图回答有关问题：

（1）“试管牛”技术的操作流程是______________（填字母）。
（2）图中数字标号代表的结构名称是：①______________ ②______________
（3）图中用到的激素是______________，过程h常用的方法是______________。
（4）在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意____________________________。
（5）哺乳动物在自然条件下，             、                和早期胚胎的发育规律是胚胎工程的理论基础。

【现代生物科技专题】人组织纤溶酶原激活物（htPA）是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下：

（1）htPA基因与载体用_________切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体。检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用_________技术。
（2）为获取更多的卵（母）细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其__________。采集的精子需要经过__________，才具备受精能力。
（3）将重组表达载体导入受精卵常用的方法是__________。为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行__________。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的__________。
（4）若在转ht-PA基因母羊的羊乳中检测到__________，说明目的基因成功表达。

下图为牛胚胎移植的基本程序示意图。请回答下列问题

(1)图中a过程代表           ，b表示受体母牛经人工激素调节后与供体母牛达到                 。
(2)供体牛的主要职能是产生具有优良遗传特性的                      ，受体母牛必须具备健康的体质和正常的繁殖能力。
(3)在配种过程中，精子需要经过成熟和                           的过程，才能与卵细胞受精，受精作用过程的场所是                      。
(4)为了获得核基因型相同的多个胚胎，常采取的方法是                                      ，处理的时期是                       或                         。

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。

科学家将人的胰岛素基因与质粒重组后，导人牛的受精卵，并成功从牛奶中提取到 了人胰岛素。回答下列相关问题：
(1)获取目的基因的主要途径包括直接提取和_______________________________________。
(2)在构建基因表达载体的过程中，目的基因和质粒用同一种 _______ 进行切割。
(3)在将基因表达载体导人牛的受精卵的过程中，常采用 _______ 法，若将基因表达载体导人大肠杆菌细胞中，则通常采用 _______ 溶液处理大肠杆菌，使其成为 _______ 细胞。
(4)为了得到较多的卵细胞，可以对受体母牛注射适宜剂量的                 ；利用获能的精子进行体外受精，经过细胞培养至 _______ 期，最后进行 _______ 移植，最终获得“符合要求的个体”，具体是指____________。

下图为哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图。据图作答：

(1)该图胚胎所处的时期为            ，继续发育会导致        破裂，胚胎从其中伸展出来，叫做孵化。对该阶段胚胎进行分割时要注意将               均等分割。
（2）图中①过程为                          。
（3）图中滋养层细胞将来发育成          和           。

(共12分)阅读如下材料：
材料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵，得到了体型巨大的“超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。
材料乙：T4溶菌酶在温度较高时易失去活性，科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造，使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性。
材料丙：兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。
回答下列问题：
（1）材料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用        法。构建基因表达载体常用的工具酶有      和     。在培育转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是              。
（2）材料乙属于           工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对         进行改造，或制造一种        的技术。在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的           序列发生了改变。
（3）材料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到    种的，生理状况相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中，兔甲称为   体，兔乙称为    体。

下图表示应用现代生物技术制备H7N9病毒单克隆抗体的流程。回答下列问题：

（1）①过程表示______________；②过程用到的工具酶是________________。
（2）构建基因表达载体时，目的基因的首端必须含有 ，以利于目的基因的表达。③过程常用的方法是                。
（3）从分子水平上鉴定目的基因是否转录可采用_____________技术。
（4）细胞Ⅱ的特点是                                        。
（5）若要预防H7N9禽流感，可用图中的________________作为疫苗。
（6）传统农业中，植物秸秆往往是通过焚烧以便使其中的无机盐还田，该做法的最大缺点是会造成环境污染；而现代农业中，在充分利用能量、减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，这主要体现了生态工程的________________原理。

世界上第一只克隆绵羊“多利”的培育程序如图所示，请据图回答：

（1）写出图中a.b所指的细胞工程名称：
a               ；b                           
（2）实施细胞工程a时，所需的受体细胞大多采用动物卵母细胞的原因是                                        
（3）“多利”面部的毛色是         。请根据遗传学原理说明判断依据：
                                            
（4）继植物组织培养之后，克隆绵羊的培育成功，证明动物细胞核也具有       。

如图表示精卵相遇示意图。仔细读图，回答下列问题。

(1)精子与卵子相遇，________内的某些酶类释放出来，可直接溶解______  __之间的物质，形成精子穿越放射冠的通道。当精子触及卵黄膜的瞬间，会产生阻止后来精子进入透明带的生理反应，称为______     __。
(2)精子入卵后，形成一个新的核即______   __。与此同时，被激活的卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体后形成________。
(3)当__________________________________  __时，受精过程至此结束。

内蒙古白绒山羊的血管内皮生长因子基因（VEGF164），若在皮肤毛囊细胞中特异性表达，可促进毛囊发育和毛发生长，显著提高羊毛产量。科学家将该基因导入羊胎儿的成纤维细胞核，成功培育出转基因克隆山羊。技术流程如下图，其中EcoRⅠ、SalⅠ、SphⅠ为限制酶。

请据图回答:
⑴在构建基因表达载体的过程中，应采用_____________________（填酶名称）对质粒和含绿色荧光基因的DNA片段进行酶切，再经_____________________（填酶名称）处理形成重组质粒。其中绿色荧光基因的作用是_____________________________。
⑵要使VEGF164在皮肤毛囊中表达，须将它与羊绒蛋白基因的____________________
__________        ______等调控组件重组起来，构建基因表达载体。
⑶图中过程②应用了_______________   ______技术获得重组细胞，重组细胞进一步培养成早期胚胎，再经图中③___________  __________技术可培育成转基因克隆山羊。

阅读短文，回答问题。
高等动物的后代都是通过两性生殖细胞的两两结合发育而成的。但是随着科学的发展，人们用人工的方法在鱼类和两栖类获得了单性后代。例如，我国著名的实验胚胎学家朱冼教授，用玻璃细丝刺激蟾蜍产生的卵子①，经过多年实验，前后获得的23只无父亲的小蟾蜍②，其中一只小蟾蜍在次年顺利产出了3000多枚卵子③，受精后发育良好，并获得了新一代的小蟾蜍800多只④，这是世界上第一批没有外祖父的小蟾蜍。用这种方法获得的后代，也叫做雌核发育。
（1）卵①产生的分裂方式是___________。
（2）小蟾蜍②的性状和谁相似？______。原因是______________。
（3）卵子③的遗传物质和卵子①的遗传物质是否一样？       原因是_____________________。
（4）新一代小蟾蜍的遗传物质和②中小蟾蜍的是否完全一样？       。

基础知识填空：
⑴目的基因导入植物细胞的方法除了农杆菌转化法，还有         法和       法。
⑵目前采用          技术来进行作物脱毒，其原理是植物        附近病毒极少，甚至无病毒，操作过程需要在无菌条件下进行以防止         。
⑶动物细胞培养与早期胚胎培养时，除了必需的营养成分外，通常都需要在培养液中添加      ，以促进细胞的生长和增殖。
⑷早期胚胎发育过程中：桑椹胚阶段之前的每一个细胞都属于       细胞；囊胚期的      细胞，将来发育成胎儿的各种组织；原肠胚时期出现    分化。
⑸ES细胞在         细胞上，或在添加抑制因子的培养液中，能维持不分化状态。
⑹为了实现可持续发展，人类的经济发展必须走生态经济之路，生态经济主要实行循环经济的原则，而实现“循环经济”最重要的手段之一是         。

2010年10月4日英国剑桥大学的罗伯特·爱德华兹教授荣获该年度的诺贝尔生理医学奖，授予理由是“他使试管受精技术用于治疗不孕症成为可能，为占总人口比例超过10%的不孕夫妇带来了福音”。胚胎工程等生物工程技术正在改变着人类的生活。请回答下面相关问题：
(1)试管婴儿的奥秘，通俗地说就是改变精子和卵子的相遇方式及场所，采集的精子需要在体外经
过                      处理才能在体外培养皿中完成受精作用。
(2)受精卵在体外培养的过程称为                                         。
(3)体外受精及培养过程需在             ℃条件下及无菌环境中进行，通常通过添加_                        来抑制杂菌的生长。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。