- 细胞工程
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如图是克隆羊的培育流程图,根据所学知识回答下列问题.
(1)培育克隆羊时用到的卵母细胞可以从屠宰场收集,并在体外培养到______.
(2)从供体羊中取上皮细胞,用______处理,然后进行分散培养.培养过程一般在二氧化碳培养箱中进行,整个过程必须保证细胞处于______的环境中,所需营养物质要与体内基本相同.
(3)通过______法吸出卵母细胞中的细胞核,微型吸管除了将细胞核吸除外,往往还会将第一极体一并吸出.
(4)去核的卵母细胞与供体细胞通过电击后融合,______进入受体卵母细胞,构建成重组胚胎,融合后的重组胚胎,需要用物理或化学的方法进行激活,使其完成______过程.
(5)将重组胚胎发育到一定阶段,移植到同种的、______相同的其他雌性动物体内,使之继续发育,最后形成克隆羊.移入的胚胎能够存活,是因为代孕子宫并不会对其发生______,同时能够在子宫内建立正常的生理和组织联系.
正确答案
解析
解:(1)体外受精时,卵母细胞需在体外培养到减数第二次分裂中期.
(2)动物细胞培养时,需用胰蛋白酶处理组织使其分散成单个细胞.动物细胞培养过程必须保证细胞处于无菌、无毒的环境中.
(3)核移植过程中,通过显微操作法吸出卵母细胞中的细胞核.
(4)去核的卵母细胞与供体细胞通过电击后融合,供体核进入受体卵母细胞,构建成重组胚胎,融合后的重组胚胎,需要用物理或化学的方法进行激活,使其完成细胞分裂和发育过程.
(5)将重组胚胎发育到一定阶段,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内,使之继续发育,最后形成克隆羊.移入的胚胎能够存活,是因为代孕子宫并不会对其发生免疫排斥反应,同时能够在子宫内建立正常的生理和组织联系.
故答案为:
(1)减数第二次分裂中期
(2)胰蛋白酶 无菌、无毒
(3)显微操作
(4)供体核 细胞分裂和发育
(5)生理状态 免疫排斥反应
如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______.冲卵实质上是用特定装置,将供体母牛子宫内的______冲洗出来.
(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______.
(4)通过胚胎分割产生的两个或多个个体共有的根本特点是______
(5)图乙中A细胞是______,在进行体外受精前要对精子进行______处理.
(6)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意______.
(7)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______.
正确答案
解析
解:(1)对母牛注射促性腺激素能促进其超数排卵.冲卵中的“卵”是指胚胎.
(2)图乙中②是囊胚腔.进行胚胎分割时,应选择形态正常、发育良好的桑椹胚或囊胚进行操作.
(3)图甲中3为滋养层,将来发育为胎膜和胚盘.
(4)来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割产生的两个或多个个体共有的根本特点是具有相同的遗传物质.
(5)图乙中A为卵原细胞,需培养到减数第二次分裂中期才有可能受精.精子需进行获能处理后才具有受精能力.
(6)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时,应注意内细胞团均等分割,以免影响胚胎的恢复和进一步发育.
(7)胚胎移植时,受体母牛必须和供体牛属于同一物种.受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应,这是移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础.
故答案为:
(1)促性腺激素 早期胚胎
(2)囊胚腔 桑椹胚或囊胚
(3)滋养层 胎膜和胚盘
(4)具有相同的遗传物质
(5)(次级)卵母细胞 获能
(6)胚胎分割要将内细胞团均等分割,(以免影响胚胎的恢复和进一步发育).
(7)同一物种 受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应.
[选修3--现代生物科技专题]
牛胚胎移植的基本程序如图,请据图回答:
(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______.
(3)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______.
(4)胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有______.
正确答案
解析
解:(1)根据胚胎移植的一般过程,可以判断图中a过程代表超数排卵,b表示受体母牛和供体母牛进行同期发情处理,c表示冲卵来收集胚胎,d表示胚胎移植.
(2)供体牛的主要职能是产生具有优良遗传特性的胚胎,受体母牛必须具备健康的体质和正常的繁殖能力.
(3)胚胎分割移植属于无性生殖,能够保持亲本的优良性状.为了获得核基因型相同的多个胚胎,可以取桑椹胚期和囊胚期的早期胚胎进行均等分割.
(4)胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有:加速育种工作和品种改良;大量节省购买种畜的费用;一胎多产;保存品种资源和濒危物种;可充分发挥优秀个体的繁殖潜力.
故答案为:(1)(每空2分)超数排卵 同期发情 (2)(每空2分)胚胎 繁殖能力 (3)(每空2分)胚胎分割移植 桑椹胚期和囊胚期 (4)(3分)加快优良种畜的繁殖速度;迅速推广新品种等
现代生物技术广泛应用于医疗、农牧业等各个领域.请回答下列有关问题:
(1)哺乳动物的卵子的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后需经过减数分裂才能变为成熟的卵子,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存在______时,说明卵子已完成受精.
(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.
(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,精子和卵子可以在______或者专用受精溶液中完成受精.
(4)精卵体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中进行培养.培养液的成分比较复杂,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.运用基因工程技术 F.运用细胞工程技术.
正确答案
解析
解:(1)卵原细胞演变为初级卵母细胞后需经过减数分裂才能变为成熟的卵子,减数第一次分裂是在排卵前后完成的,减数第二次分裂是在精子与卵细胞结合过程中完成的.当观察到卵细胞膜与透明带之间存在两个极体时,说明卵子已完成受精.
(2)哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备,是在出生前(胎儿时期)完成的,这是精子和卵子在发生上的重要区别.
(3)用促性腺激素处理良种母畜能促使其超数排卵;获能的精子和成熟的卵子可以在获能液或者专用受精溶液中完成受精.
(4)动物细胞培养时,培养液的成分比较复杂,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、动物血清等物质.
(5)“试管动物”的培育采用了体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术,属于有性生殖.
故答案为:
(1)排卵 精子与卵细胞结合 两个极体
(2)出生前(胎儿时期)
(3)促性腺激素 获能液
(4)动物血清
(5)BCF
2010年度诺贝尔生理学或医学奖授予了“试管婴儿之父”--罗伯特•爱德华兹,以奖励他创立了体外受精技术.该技术没有涉及的过程是( )
正确答案
解析
解:A、体外受精包括精子的采集和获能,A正确;
B、体外受精包括卵母细胞的采集和培养,B正确;
C、体外受精是精子和卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程,没有进行细胞核移植,C错误;
D、体外受精形成的受精卵还需培养至适宜的阶段才能移植,因此还涉及胚胎的早期培养,D正确.
故选:C.
(2015秋•蓟县期中)“设计试管婴儿”与“试管婴儿”,均用到了下列哪些生物技术手段( )
正确答案
解析
解:A、“设计试管婴儿”与“试管婴儿”的最后一道工序都是胚胎移植技术,A正确;
B、“设计试管婴儿”与“试管婴儿”均用到体外受精技术,属于有性繁殖,没有用到克隆技术,B错误;
C、“设计试管婴儿”需用到植入前遗传学诊断技术,但“试管婴儿”不需要采用该技术,C错误;
D、“设计试管婴儿”与“试管婴儿”均未用到胚胎分割技术,D错误.
故选:A.
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______处理,才能进行受精作用.
(3)步骤b中,获取的目的基因,在体外可通过大量______扩增.
(4)步骤c利用的技术是______,胚胎工程操作中最后环节是______.若想获取更多的基因型相同的小牛,应采取______技术.
(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,用于饲养层的细胞一般是______,为了防止细胞培养过程中的细菌污染,可以在培养液中加入适量的______.
正确答案
解析
解:(1)给雌牛注射促性腺 激素,使其超数排卵.
(2)采集的精子不具备受精能力,必须经过获能处理,才能进行受精作用.
(3)步骤b中,获取的目的基因,在体外可通过PCR技术大量扩增.
(4)步骤c利用的技术表示核移植,胚胎工程操作中最后环节是胚胎移植.采取胚胎分割技术获取更多的基因型相同的小牛.
(5)在培养过程中,必须用胰蛋白酶处理内细胞团,使之分散成单个细胞;用于饲养层的细胞一般是胚胎成纤维细胞;在培养液中加入适量的抗生素,防止细胞培养过程中的细菌污染.
故答案为:
(1)促性腺
(2)获能
(3)PCR
(4)核移植 胚胎移植 胚胎分割
(5)胰蛋白酶 胚胎成纤维细胞 抗生素
1984年3月9日,世界上第一胎“试管山羊”由中国兽医博士旭日干与日本人筑波共同培育成功,旭日干于1989年培育出了中国首胎“试管绵羊”及“试管牛”,如今胚胎工程已经成功应用到农业生产实践中.请回答有关胚胎工程的理论知识和实际问题.
(1)卵子与精子在发生上最大的不同是卵泡形成和储备是在______时期,而精子是在初情期开始的;雌性刚排出的卵并非成熟的卵子,要在精卵结合的过程中完成减数分裂,故用于体外受精所采集的卵母细胞必须培养到减数分裂的______期才能与精子进行受精.判断卵子是否受精的重要标志是可以观察到______,在受精阶段,防止多精入卵的两道屏障依次为______.
(2)哺乳动物成熟的精子外形似蝌蚪,分头、颈、尾三大部分,是由精细胞变形得到的,其中的______结构变为精子头的主要部分.体外受精时,获得精子后要进行获能处理,对于牛、羊来说除了用一定浓度的肝素外还可以用______进行处理.
(3)受精卵形成后,要在体外培养成早期胚胎才能移入母体子宫内,一般需要胚胎发育至______期,将其移植到______的其他雌性动物体内;若需要进行胚胎分割,要注意将胚胎的______均等分割,否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育,胚胎分割可以看做动物______生殖的方法之一.
正确答案
解析
解:(1)卵子与精子在发生上最大的不同是:卵泡形成和储备是在出生前(胎儿),而精子是在初情期开始的;用于体外受精所采集的卵母细胞必须培养到减数第二次分裂中期才能与精子进行受精.卵子受精的重要标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体(1个第一极体和1个第二极体).在受精阶段,防止多精入卵的两道屏障依次为透明带反应、卵细胞膜反应.
(2)精细胞变形形成精子的过程中,细胞核变为精子头的主要部分.体外受精时,获得精子后要进行获能处理,对于牛、羊来说除了用一定浓度的肝素外还可以用钙离子载体A23187溶液进行处理.
(3)受精卵形成后,要在体外培养成早期胚胎才能移入母体子宫内,一般需要胚胎发育至桑椹胚或囊胚期,将其移植到同种生理状态相同的其他雌性动物体内;对囊胚进行胚胎分割时,要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育;由于来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割可以看做动物无性生殖的方法之一.
故答案为:
(1)出生前(胎儿) 第二次分裂中 卵细胞膜和透明带的间隙有两个极体 透明带反应、卵细胞膜反应
(2)细胞核 钙离子载体A23187溶液
(3)桑椹胚或囊胚 同种生理状态相同的 内细胞团 无性
下列有关动物胚胎移植的叙述,错误的是( )
正确答案
解析
解:A、受孕母畜体内的受精卵不能直接移植,需发育到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,以保证胚胎移植入相同的生理环境,B正确;
C、可对母畜注射促性腺激素以促进其超数排卵,C正确;
D、胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,D正确.
故选:A.
(2015春•罗庄区期中)胚胎工程是一项综合性很强的动物繁殖育技术,可在畜牧业领域发挥重要作用,请据图回答:
(1)图示过程中用______处理良种母牛以获取更多的卵母细胞,过程A称为______.
(2)受精卵是胚胎发育的开端,图中卵母细胞发育到______时期才具备受精能力,而精子需经过______处理才能和卵细胞结合.
(3)对图中良种母牛和普通母牛要进行______处理,使其生理状态相同,以保证移植的胚胎能够继续正常发育.
(4)从图中早期胚胎或牛胎儿的______中分离出来的ES或EK细胞,其形态特征为______,在功能上具有______特点.
(5)为了提高牛胚的利用率,常用的技术是______,处理的时期是______.
正确答案
解析
解:(1)对良种母牛注射促性腺技术可促使其超数排卵;图中A为胚胎移植过程.
(2)卵母细胞发育到减数第二次分裂的中期才具备受精能力,而精子需经过获能处理才能和卵细胞结合.
(3)胚胎移植时,需要对良种母牛和普通母牛进行同期发情处理,使其生理状态相同,以保证移植的胚胎能够继续正常发育.
(4)胚胎干细胞来源于早期胚胎和原始性腺,其形态特征为体积小、细胞核大、核仁明显,在功能上具有发育的全能性.
(5)来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此为了提高牛胚的利用率,常用胚胎分割技术对胚胎进行分割,一般选择形态正常、发育良好的桑椹胚或囊胚.
故答案为:
(1)促性腺激素 胚胎移植
(2)减数第二次分裂的中期 获能
(3)同期发情
(4)原始性腺 体积小、细胞核大、核仁明显 发育的全能性
(5)胚胎分割 桑椹胚期或囊胚期
科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛,如果要加速转基因奶牛的繁育,可以对此转基因奶牛进行克隆(如图所示),请结合图示回答下列问题:
(1)在进行细胞培养时,要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分离,形成单个细胞,这个过程中需要利用______酶处理.
(2)形成重组细胞时应选用______期的卵母细胞.
(3)如果重组细胞为贴附性细胞,则在进行原代培养时,会表现出______和______等特点.
(4)上图中所示的生物技术整体被称为______,其包括的具体生物技术有______、______等.
正确答案
解析
解:(1)动物细胞培养时,常用胰蛋白酶处动物组织,以分散成单个细胞.
(2)形成重组细胞时应选用减Ⅱ中期的卵母细胞.
(3)动物细胞在进行原代培养时,细胞的特点是贴壁生长、接触抑制.
(4)图中犊牛并非是对体细胞核供体母牛100%的复制,其主要原因是犊牛的细胞质来自卵母细胞,生物的性状受细胞核基因和细胞质基因共同控制,其次是生物的性状还受环境因素的影响.
(5)上图中所示的生物技术整体过程被称为转基因技术,具体包括核移植(或体细胞核移植)、细胞培养、胚胎移植等.
故答案为:
(1)胰蛋白(或胶原蛋白)
(2)减Ⅱ中
(3)贴壁生长 接触抑制(两空顺序颠倒也可)
(4)转基因技术 核移植(或体细胞核移植) 细胞培养
英国某医院通过生物技术,成功对一对丈夫家族有乳腺癌发病史的夫妇的后代进行胚胎筛选,并排除了后代携带致癌基因的隐患.该“设计婴儿”的培育流程如下:通过人工方式得到15个受精卵→所有受精卵生长3天时,抽取一个细胞进行基因检测,剔除含致癌基因的受精卵→选取不含致癌基因的健康受精卵植入妻子子宫,一个健康的“设计婴儿”得以孕育.下列关于该项“设计婴儿”培育过程中所用技术的叙述,错误的是( )
正确答案
解析
解:A、正常女性一个性周期只能产生一个卵细胞,因此需要用到超数排卵,然后在体外进行人工受精,故A正确;
B、检测受精卵中是否含有致癌基因,可以用DNA分子杂交技术进行检测,故B正确;
C、只需要通过基因检测出含有致癌基因的受精卵,然后剔除该受精卵即可,不需要进行“基因敲除”,故C错误;
D、要将受精卵培养到桑椹胚或囊胚后,再移植入子宫,故D正确.
故选:C.
如图是培育能产生人胰岛素牛的过程示意图,试回答相关问题:
(1)在过程③中,为使精子能顺利与卵子结合,需要先对精子进行______处理.当一个精子进入卵细胞后会激发卵子发生反应,如透明带反应和______等,其意义是______
(2)在过程④中需要先将该基因与______结合,主要目的是为了保证人胰岛素基因能够在受精卵中______.检验人胰岛素基因是否导入受精卵的方法是______.
(3)过程⑥涉及的技术是______,为保证该过程的成功,一般应选择______相同的同种母畜.
(4)为能从良种母牛体内一次取得多枚卵子,可以采用注射______的方法.据报道,这种技术已经被滥用于人类生育中,从而出现许多人工“多胞胎”,这种技术带来的危害之一是______.
正确答案
解析
解:(1)③表示体外受精过程,该过程中,为使精子能顺利与卵子结合,需要先对精子进行获能处理.阻止多精入卵的两道屏障为透明带反应和卵黄膜封闭作用.
(2)④表示将目的基因导入受体细胞,在此之前需要先将该基因与运载体结合,主要目的是为了保证人胰岛素基因能够在受精卵中稳定存在并表达.检验目的基因是否导入受体细胞常用DNA分子杂交技术,即用目的基因探针进行检验.
(3)⑥表示胚胎移植过程,为保证该过程的成功,一般应选择生理状态相同的同种母畜,这就需要进行同期发情处理.
(4)对良种母牛注射促性腺激素可促使其超数排卵.据报道,这种技术已经被滥用于人类生育中,从而出现许多人工“多胞胎”,这种技术带来的危害:影响胎儿的健康发育、对孕妇的身体不利等.
故答案为:
(1)获能 卵黄膜封闭 防止多精入卵
(2)运载体 稳定存在并表达 用目的基因探针进行检验(或用DNA分子杂交技术)
(3)胚胎移植 生理状态
(4)促性腺激素 影响胎儿的健康发育、对孕妇的身体不利等
下面关于胚胎移植的描述中,不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、进行胚胎移植时要对供体、受体进行选择,应选择遗传特性和生产性能优秀的供体,同时选择有健康的体质和正常繁殖能力的受体,A正确;
B、常用促性腺激素处理使供体超数排卵,B错误;
C、供体对外来胚胎不发生免疫排斥反应,因此不必对供体和受体进行免疫检查,C正确;
D、胚胎移植常采用手术法和非手术法两种方法,D正确.
故选:B.
胚胎移植技术的应用为大量繁殖良种奶牛带来了光明的前景.这项技术的操作过程大致如图.请回答:
(1)为了促进良种奶牛排卵,应给母牛注射______激素.为了使早期胚胎顺利地在接受胚胎的母牛子宫内膜上着床,事先应给母牛注射______激素.
(2)选择良种公牛的精子时,应选择含______的精子才可繁殖出良种奶牛.
(3)把受精卵培养成早期胚胎过程中,应使用的培养基是______.
(4)胚胎移植技术除了快速繁育良种家畜外,还可用于那些方面(至少答出两个方面)______,______.
正确答案
解析
解:(1)给良种雌性奶牛注射促性腺激素可促使超数排卵;为了使早期胚胎顺利地在接受胚胎的母牛子宫内膜上着床,事先应进行同期发情处理,即给受体母牛注射孕激素.
(2)只有雌性奶牛才能产奶,因此选择良种公牛的精子时,应选择含X染色体的精子才可繁殖出良种奶牛.
(3)把受精卵培养成早期胚胎过程中,应使用液体培养基.
(4)胚胎移植技术除了快速繁育良种家畜外,还可用于克隆哺乳动物,培育转基因动物,保存珍稀哺乳动物;保护生物多样性;克服人类不孕等.
故答案为:
(1)促性腺 孕
(2)X染色体
(3)液体培养基(培养液)
(4)克隆哺乳动物;培育转基因动物,保存珍稀哺乳动物;保护生物多样性;克服人类不孕等
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