- 细胞工程
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如图为通过不同技术获得优良品种牛丁的过程，A至H代表胚胎或细胞，其中C为成纤维细胞，D为胚胎细胞，数字代表操作过程．请据图回答下列问题
（1）以上过程涉及到的细胞工程生物技术和胚胎工程技术有______和______（分别回答一种即可）
（2）从甲牛获得单细胞C、D时应先将相应组织剪碎后再用______处理，培养过程中通常在培养液中加入______，以保证无菌环境．
（3）通过③⑤过程获得可移植胚胎比通过④⑥过程更难，原因是______，该过程中用到的细胞E是______．
（4）用于②过程的胚胎通常为发育至______（时期）的胚胎，后者进行此操作时应注意______，为了实现胚胎B在相同生理环境条件下的空间位置转移，首先要对甲牛和丙牛做______处理．
正确答案
解析
解：（1）由图可知，涉及到的细胞工程生物技术和胚胎工程技术有动物细胞培养、核移植和胚胎分割、胚胎移植；
（2）获得单细胞C、D时应先将相应组织剪碎后再用胰蛋白酶处理，使细胞分散，制成单细胞悬液，才能使细胞与培养液充分接触，才会有利于细胞充分吸收营养物质，更容易生长和分裂，培养过程中通常在培养液中加入抗生素，抑制各种细菌生长；
（3）通过③获得的体细胞分化程度高，恢复全能性更难，该过程中用到的细胞E是减数第二次分裂中期的次级卵母细胞；
（4）用于②过程的胚胎通常为发育至桑椹胚或囊胚的胚胎，此时期发育程度低，分割后易成活；后者进行此操作时应注意内细胞团均等分割，要对甲牛和丙牛做同期发情处理处理，保证胚胎B处于相同生理环境．
故答案为：
（1）动物细胞培养、核移植 胚胎分割、胚胎移植
（2）胰蛋白酶 抗生素
（3）体细胞分化程度高，恢复全能性更难 减数第二次分裂中期的次级卵母细胞
（4）桑椹胚或囊胚 内细胞团均等分割 同期发情处理
供、受体母牛选择好后，要用激素进行同期发情处理的原因是（ ）
正确答案
解析
解：胚胎移植过程中，需要用激素对供受体母牛进行同期发情处理，因为动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的，这样被移植的胚胎才能继续正常发育．
故选：B．
科学家培育“荧光猪”的技术流程如图所示．字母表示有关技术或原理，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、字母a表示将目的基因导入动物细胞，常用显微注射法，农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞常用的方法，A错误；
B、图中字母b表示动物细胞核的移植，属于无性繁殖，B错误；
C、图中字母c表示体外早期胚胎培养技术，进行了细胞的有丝分裂和分化，C错误；
D、图中字母d表示胚胎移植，通过这一过程可获得后代，D正确．
故选：D．
下列关于胚胎工程的叙述，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、胚胎分割时需将囊胚的内细胞团均等分割，A错误；
B、试管牛的培育主要采用了体外受精技术，属于有性生殖，不属于克隆技术，B错误；
C、超数排卵技术要使用一定的激素如促性腺激素，C错误；
D、胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程，D正确．
故选：D．
下图为胚胎移植的基本程序、早期胚胎发育过程（图甲），及经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程（图乙）．请回答下列问题：
（1）超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射______激素．
（2）图乙中②指的是______．进行胚胎分割时，应选择发育到______时期的胚进行操作．
（3）图甲中标号3为______，它将来可发育为胎膜和胎盘．
（4）图乙中A细胞是______，在进行体外受精前要对精子进行______处理．
（5）（多选）哺乳动物受精过程有哪些机制阻止多精子入卵受精？______
A．精子获能具有差异性 B．精子穿越卵子透明带触及卵黄膜，导致透明带反应
C．精子触发卵黄膜表面微绒毛的抱合反应 D．精子入卵后，触发卵黄膜封闭作用
（6）对囊胚阶段的胚胎分割时应注意______，以免影响胚胎恢复和发育．
正确答案
解析
解：（1）对供体母畜注射促性腺激素可促使其超数排卵．
（2）图乙中②指的是囊胚腔；进行胚胎分割时应该选择形态正常、发育良好的桑椹胚或囊胚进行操作．
（3）图甲中标号3为滋养层，它将来可发育为胎膜和胎盘．
（4）图乙中A是卵母细胞；精子受精前要进行获能处理．
（5）防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵黄膜封闭作用．
（6）在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意将内细胞团均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育．
故答案为：
（1）促性腺激素
（2）囊胚腔 桑椹胚或囊胚
（3）滋养层
（4）卵母细胞 获能
（5）BD
（6）将内细胞团均等分割
关于试管婴儿和克隆羊的叙述，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：AC、试管婴儿是体外受精、胚胎移植形成的，属于有性生殖；克隆羊是核移植、胚胎移植形成的，属于无性生殖，A错误，C错误；
B、试管婴儿和克隆羊的诞生都采用了胚胎移植技术，B正确；
D、试管婴儿技术体现了体细胞的全能性，但克隆羊体现的是体细胞核的全能性，D错误．
故选：B．
为了加速优良品种家畜的繁殖，在生产上常利用其精子和卵进行体外授精．请据此回答下面的问题：
（1）在体外授精时，只有一个______的______能穿过卵膜进人卵，而尾部仍留在卵外．
（2）______和______结合成为受精卵，并在体外培养成小胚胎后植人一般母畜子宫，使其发育成新个体．这种生殖方式在生命科学中披称为______生殖．
正确答案
精子
头部
精子
卵细胞
有性
解析
解：（1）在体外授精时，只有一个精子的头部能穿过卵膜进人卵，而尾部仍留在卵外．
（2）精子和卵细胞结合成为受精卵，并在体外培养成小胚胎后植人一般母畜子宫，使其发育成新个体．由于该过程中出现两性生殖细胞的结合，因此这种生殖方式在生命科学中被称为有性生殖．
故答案为：
（1）精子 头部
（2）精子 卵细胞 有性生殖
下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、从受孕母畜体内取出的受精卵不能直接移植，需要发育至早期胚胎才能进行移植，A错误；
B、受体母畜必须处于与供体母畜同期发情的状态，这样才能保证胚胎移植入相同的生理环境，B正确；
C、超数排卵技术要使用一定的激素，即促性腺激素，C正确；
D、试管婴儿技术除了受精过程在体外进行外，其早期胚胎发育过程也在体外进行，D错误．
故选：AD．
如图为科学家培育良种牛的过程，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______．
（2）良种牛培育过程中，常用受精卵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______．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）．
正确答案
可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
受精卵的全能性易于表达
内细胞团
胎儿的各种组织
有利于胚胎的恢复和进一步发育
相同
基因工程
早期的胚胎培养、胚胎分割移植
解析
解：（1）与一般的繁育良种动物方式相比较，胚胎移植可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力．
（2）由于受精卵的全能性易于表达，因此良种牛培育过程中，常用受精卵作为外源基因的受体细胞．
（3）图中③为内细胞团，将来发育为胎儿的各种组织；c→d过程需对其均等分割，这样有利于胚胎的恢复和进一步发育．来自同一个胚胎的后代具有相同的基因型，因此A、B牛的基因型相同．
（4）由以上分析可知，以上培育过程中，用到的生物技术有基因工程、早期的胚胎培养、胚胎分割移植等．
故答案为：
（1）可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
（2）受精卵的全能性易于表达
（3）内细胞团 胎儿的各种组织 有利于胚胎的恢复和进一步发育 相同
（4）基因工程、早期的胚胎培养、胚胎分割移植
在生物工程中，所用物质和其发挥的作用组合正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、Ca2+用于精子获能处理，A错误；
B、动物细胞培养时用胰蛋白酶消化处理以分散细胞，B错误；
C、聚乙二醇用于诱导细胞融合，C错误；
D、对供体母畜注射促性腺激素可促进供体母畜超数排卵，D正确．
故选：D．
人类有一种罕见的常染色体显性遗传病，基因型为BB的个体幼年时期死亡．一对夫妻均为该病患者，现希望借助胚胎工程技术生育一个健康的孩子．下列做法可行的是（ ）
正确答案
解析
解：A、超数排卵可以得到多个次级卵母细胞，以便于体外受精得到更多的胚胎，A正确；
B、从囊胚中分离出少量滋养层细胞检测基因型，以便于选择正常胚胎，B错误；
C、常染色体显性遗传病中健康个体基因型应为bb，C错误；
D、人类进行胚胎移植的时间一般8～16个细胞时期，原肠胚期后不能移植，D错误．
故选：A．
关于牛体外受精胚胎的工厂化生产，叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、精子和卵子受精形成受精卵后还需要发育成早期胚胎才能移入母牛子宫，A错误；
B、采集的卵母细胞需要培养成熟才能与获能的精子受精，B错误；
C、成熟卵子与获能的精子相遇形成的受精卵，需培养到一定阶段（桑椹胚或囊胚）才可以移植，C正确；
D、体外受精胚胎的工厂化生产即受精过程和早期胚胎发育在体外进行，但移植后的胚胎发育过程在受体子宫进行，D错误．
故选：C．
长期以来优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈，近年发展起来的生物工程技术使优良种畜的繁殖大大加速．下面是科学家快速繁殖良种奶牛的两种方法，请据图完成下列问题：
（1）用来促进B牛多排卵的激素是______，从B牛输卵管中取出卵子，在一定条件下培养到______期；并从A牛附睾中取出精子，在一定条件下培养一段时间，目的是______；
（2）卵子受精的标志是在______的间隙能够观察到______．
（3）培育G牛的理论依据是______；其性别是______．属于无性生殖是______（E牛/G牛）．
正确答案
解析
解：（1）在超数排卵的过程中，常利用了促性腺激素注射供体母牛，从供体母牛输卵管中取出卵子，在一定条件下培养到减数第二次分裂中期；并从供体公牛附睾中取出精子，在一定条件下培养一段时间，使精子获能；
（2）卵子受精的标志是在卵黄膜（卵细胞膜）和透明带的间隙能够观察到两个极体．
（3）培育克隆牛的理论依据是动物体细胞核的全能性；由于细胞核来自于良种母牛C的乳腺细胞，因此其性别仍然是雌性．试管牛属于有性生殖，克隆牛属于无性生殖．
故答案为：
（1）促性腺激素 减数第二次分裂中期 使精子获能
（2）卵黄膜（卵细胞膜）和透明带 两个极体
（3）动物体细胞核的全能性 雌性 G牛
胚胎移植的基本程序如图（以胚胎移植为例），请据图回答下列问题．
（1）对供体母牛、供体公牛的要求是______．
（2）同期发情处理的方法是______，冲卵中的“卵”的指______．
（3）哺乳动物受精过程有下列中的______机制阻止多精子人卵受精．（多选）
A．精子获能具有差异性
B．精子穿越卵子透明带触及卵黄膜，导致透明带反应
C．精子触发卵黄膜表面微绒毛的抱合反应
D．精子入卵后，触发卵黄膜封闭作用
（4）受精有关过程有：①第一次卵裂开如，②释放第二极体，③顶体反应，④穿越透明带，⑤雌、雄原核的形成，⑥核膜消失，雌、雄原核整合．其正确的顺序为______（填序号），受精的标志是______．
（5）若供体母牛具有许多优良性状，可利用体细胞克隆技术加速遗传改良进程，请回答下列有关问题：
①目前核移植技术中普遍使用的去核方法是______．
②用于核移植的供体细胞一般选用______代以内的细胞，原因是______．
正确答案
解析
解：（1）胚胎移植的供体公牛、供体母牛必须是具优良遗传性状的同种牛．
（2）胚胎移植首先要对供、受体母牛进行选择，并用激素进行同期发情处理，一般注射促性腺激素．配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来，因此冲卵中的“卵”是指胚胎．
（3）透明带反应是防止多个精子进入透明带引起多精子受精的第一道屏障；卵黄膜的封闭作用是防止多精子入卵受精的第二道屏障．
（4）受精过程为：精卵相遇，发生顶体反应，精子穿过放射冠；精子接触透明带；精子穿过透明带，接触卵黄膜；精子头膨胀，同时次级卵母细胞完成减数第二次分裂，释放第二极体；雌、雄原核形成；核膜消失，两个原核融合；第一次卵裂即将开始．因此，正确的顺序为③④②⑤⑥①；受精的标志是在卵黄膜和透明带之间出现两个极体．
（5）①目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法．
②由于10代以内的细胞一般能保证正常的二倍体核型，保证了供体细胞正常的遗传基础，因此用于核移植的供体细胞一般都选用10代以内的细胞．
故答案为：
（1）具有优良遗传性状的同种牛
（2）注射促性腺激素 胚胎
（3）BD
（4）③④②⑤⑥①在卵黄膜和透明带之间出现两个极体
（5）①显微操作去核法
②10 10代以内的细胞一般能保证正常的二倍体核型，保证了供体细胞正常的遗传基础．
人们利用该转基因奶牛的乳汁生产人类血清白蛋白．
（1）试管动物实际上是体外受精与胚胎移植两项技术的综合运用．体外受精前需要对良种奶牛的精子进行______处理，方法是将精子放入一定浓度的______或钙离子载体A23187溶液中．防止多精入卵的生理反应包括______和______．胚胎工程的终端环节是______．
（2）人体白蛋白基因通常可以从基因文库中获取，含有一种生物所有基因的文库称为______，获得人体白蛋白基因后可以利用______技术进行扩增．基因工程的核心步骤是______．人体白蛋白基因一般利用______技术导入牛的受精卵中，当受精卵分裂到囊胚期时，需要取囊胚的______细胞进行性别鉴定，以确保发育成熟的牛能分泌乳汁．
正确答案
解析
解：（1）精子受精前需要先进行获能处理，一般将精子放入一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中；透明带反应、卵黄膜封闭作用是防止多精入卵的两道屏障；胚胎移植是胚胎工程的终端环节．
（2）基因文库包括cDNA文库、基因组文库等．某个群体包含一种生物所有的基因的文库叫基因组文库，而用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA片段属于cDNA文库．通过PCR技术能对DNA进行扩增．基因工程的核心步骤是构建基因表达载体．动物基因工种中常用显微注射技术将目的基因导入受精卵中．囊胚期时常用取滋养层细胞进行性别检测．
故答案为：
（1）获能 肝素 透明带反应 卵黄膜封闭效应 胚胎移植
（2）基因组文库； PCR； 构建基因表达载体 显微注射； 滋养层
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