- 细胞工程
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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、受孕母畜体内的早期胚胎(桑椹胚或囊胚)能够移植,A正确;
B、试管婴儿的受精及早期胚胎发育过程在试管内完成,B错误;
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、受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态,这样才能保证胚胎移植入相同的生理环境,D正确.
故选:B.
2012年,我国建立了具有镜子功能的单倍体胚胎干细胞系,这些细胞能让卵母细胞受精并发育成健康的小鼠.建立该细胞系采用了核移植技术,即将卵母细胞的核通过显微操作去除.然后注入一个精子,形成携带来自父本基因组的单倍体重构胚胎.待这些胚胎在体外发育到囊胚后,从中分离并建立单倍体胚胎干细胞系.请分析回答以下问题:
(1)核移植时采用的卵母细胞是指发育到______阶段的,受体细胞一定要卵母细胞的原因是______.
(2)待这些胚胎在体外发育到囊胚后,从囊胚的______(部位)分离并建立单倍体胚胎干细胞系.
(3)单倍体胚胎干细胞与卵母细胞完成受精并发育成小鼠运用的技术主要有______和______.
(4)很据该研究思路,从理论上提出获得三倍体小鼠的方法______.
正确答案
解析
解:(1)核移植时采用的卵母细胞是指发育到减数第二次分裂中期阶段的;卵(母)细胞中有促进细胞核全能性表达的物质,因此受体细胞一定要卵母细胞.
(2)胚胎干细胞来源于早期胚胎(囊胚的内细胞团)和原始性腺,因此待这些胚胎在体外发育到囊胚后,从囊胚的内细胞团分离并建立单倍体胚胎干细胞系.
(3)单倍体胚胎干细胞与卵母细胞完成受精并发育成小鼠运用的技术主要有体外受精和胚胎移植.
(4)获得三倍体小鼠的方法:将正常鼠的体细胞核移植到去核卵母细胞中,让该细胞与单倍体胚胎细胞受精.
故答案为:
(1)减数第二次分裂中期 卵(母)细胞中有促进细胞核全能性表达的物质
(2)内细胞团
(3)体外受精 胚胎移植
(4)将正常鼠的体细胞核移植到去核卵母细胞中,让该细胞与单倍体胚胎细胞受精
材料一:2013年7月,中国试管婴儿之母--卢光琇教授与研究伙伴共同宣布全球首批经全基因组测序的PGD/PGS试管婴儿在长沙诞生.新技术的突破意味着通过设计试管婴儿解决部分不孕不育问题的同时,部分肿瘤疾病、遗传性疾病的家族性遗传也将有望避免.
材料二:农业生产的高度发展,现代化畜禽养殖业的迅猛发展,均给生态环境带来了一系列污染问题,发展生态农业、保障农业的可持续发展势在必行.下面是“种植、养殖、加工、沼气、肥料”五环产业并举和互补的生态农业良性循环模式图,请分析回答下列问题:
(1)设计试管婴儿胚胎发育的卵裂期在______(填“透明带”或“放射冠”)内进行.受精卵经72小时体外培养发育成由32细胞左右的胚胎,叫做______,可用于胚胎移植.
(2)为了某些需要,需对胚胎的性别进行鉴定.目前最有效最准确的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序是:从被测的囊胚中取出几个______(填“滋养层”或“内细胞团”)细胞,提取DNA;然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段碱基作______,以滋养层细胞的DNA为模板进行PCR扩增;最后与SRY特异性探针出现阳性反应者,胚胎为______性.
(3)五环产业链生态农业一改传统经济模式,走生态经济之路,其主要实行______原则.
(4)五环产业链生态农业遵循的生态工程原理主要是______、______、______、______.
(5)该生态农业的优点主要表现在______.
正确答案
解析
解:(1)胚胎发育的卵裂期在透明带内进行.32个细胞左右的胚胎形似桑椹,叫做桑椹胚.
(2)进行性别鉴定时,取滋养层细胞;用PCR技术进行扩增时需要引物;SRY位于Y染色体上,与SRY特异性探针出现阳性反应,说明其含有Y染色体,为男性.
(3)生态经济主要是通过实行“循环经济”原则,使一个系统产生出的污染物,能够成为本系统或者另一个系统的生产原料,从而实现废弃物的资源化,而实现循环经济最重要的手段之一是生态工程.
(4)五环产业链生态农业遵循的生态工程原理主要是物质循环再生原理、系统学和工程学原理、整体性原理、物种多样性原理.
(5)该生态农业的优点主要表现在减少了环境污染,提高了综合效益.
故答案为:
(1)透明带 桑椹胚
(2)滋养层 引物 男
(3)循环经济
(4)物质循环再生原理、系统学和工程学原理、整体性原理、物种多样性原理
(5)减少了环境污染;提高了综合效益
胚胎工程的最终技术环节是( )
正确答案
解析
解:转基因、核移植或体外受精等任何一项胚胎工程技术,都必须经过胚胎移植技术才能获得后代,是胚胎工程的最后一道“工序”.
故选:B.
如图为牛胚胎移植示意图,请根据回答:
(1)牛胚胎移植程序,①通常是采用______进行同期发情处理,然后②用______激素使供体母牛超数排卵.
(2)③对胚胎进行质量检查时,胚胎应发育到______或______阶段.
(3)④胚胎移植过程一般有______和______两种方法.
(4)⑤过程产生的犊牛的遗传物质与⑥的遗传物质是否相同?______,为什么?______.
(5)进行胚胎移植的优势是______.
(6)冲卵的生理基础是______.
正确答案
解析
解:(1)牛胚胎移植程序,①通常是采用激素进行同期发情处理,然后②用促性腺激素使供体母牛超数排卵.
(2)③对胚胎进行质量检查时,胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段.
(3)④胚胎移植过程一般有手术法和非手术法两种方法.
(4)⑤过程产生的犊牛的遗传物质来自供体公牛和母牛,因此与⑥受体母牛的遗传物质不同.
(5)胚胎移植大大缩短了供体本身的繁殖周期,充分发挥雌性优良个体的繁殖能力.
(6)早期胚胎在一定时间内处于游离状态,不与母体子宫建立组织上的联系,这便于收集胚胎,也是冲卵的生理基础.
故答案为:
(1)激素 促性腺
(2)桑椹胚 囊胚
(3)手术法 非手术法
(4)不同 因为⑤过程产生的犊牛的遗传物质来自供体公牛和母牛
(5)大大缩短了供体本身的繁殖周期,充分发挥雌性优良个体的繁殖能力
(6)早期胚胎在一定时间内处于游离状态
如图为胚胎移植的基本程序及早期胚胎发育过程,请据图回答:
(1)超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射______.
(2)冲卵实质上是用特定装置,将供体母牛子宫内的______冲洗出来.
(3)动物的早期胚胎移植到同种且______与供体相同的动物体内,使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植.用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时,发现活胚胎细胞不能被染色,其原因是活细胞膜______.
(4)从A到E中,适宜于牛的胚胎移植的时期有______.
(5)图中标号3为______,它将来可发育为胎膜和胎盘.
(6)若一次给受体母牛移入多个胚胎,产生的多个后代基因型相同吗?______;为什么?______.
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.
(2)冲卵中的“卵”是指胚胎.
(3)胚胎移植是指将动物的早期胚胎移植到同种且生理状态与供体相同的动物体内,使之继续发育为新个体的技术.用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时,由于活细胞具有选择透过性,因此活胚胎细胞不能被染色.
(4)适宜于牛的胚胎移植的时期有桑椹胚或囊胚,即图中D、E.
(5)图中3为滋养层,将来可发育为胎膜和胎盘.
(6)一次给受体母牛移入多个胚胎,若这些胚胎可能由不同的受精卵发育而来,则后代的基因型一般不同;若这些胚胎是分割胚胎,则后代的基因型相同.
故答案为:
(1)促性腺激素
(2)胚胎
(3)生理状态 具有选择透过性
(4)D、E
(5)滋养层
(6)不一定相同 因为这些胚胎可能由不同的受精卵发育而来,基因型不同,也可能是分割胚胎,基因相同
下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、从动物体内获取的精子经过获能处理后才能与卵子结合完成受精作用,A正确;
B、体外受精的胚胎需培养到桑椹胚或囊胚阶段才可移植到母体内,B错误;
C、胚胎移植可移植到同种雌性个体内,C错误;
D、同卵双生是指一个受精卵在第一次分裂后彼此分开,进行各自的分裂形成完全相同的两个个体,D错误.
故选:A.
试管婴儿技术为一些不育症患者带来了福音,阅读下列资料分析回答问题.
一对健康夫妇,经诊断女方怀有患血友病男孩,遂引产.夫妇俩到医院咨询,医生决定为其设计试管婴儿.医生培养7个活体胚胎,抽取每个胚胎的几个细胞进行实验分析后,选2个胚胎进行移植,最后一个移植成功,生出了一健康婴儿.
(1)试管婴儿与人类正常生殖过程相比,不同点是______.
(2)如欲生一女孩,从细胞水平分析,只需通过观察早期胚胎细胞内的______即可;如欲确保该女孩不携带血友病基因,必须通过______并筛选.
(3)胚胎移植是否成功,与供体和受体的生理状况有关.研究表明,受体对移人子宫的外来胚胎基本上不发生______,这为胚胎在受体内的存活提供了可能.
(4)设计试管婴儿技术的问世,引起了世界各界的激烈争论.你是支持还是反对?______;
试说明理由:______.
正确答案
解析
解:(1)试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术.“试管婴儿”实质上就是体外受精和胚胎移植的“产物”,但试管婴儿技术和母亲正常怀孕生产的过程都有双亲生殖细胞融合为合子的过程.
(2)在细胞有丝分裂中期,可通过观察性染色体的形态来判断性别;如欲确保该女孩不携带血友病基因,必须通过基因检测并筛选.
(3)受体对移人子宫的外来胚胎基本上不发生(免疫)排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能.
(4)支持设计试管婴儿技术,理由:a、符合人类伦理道德,实现了父母生育孩子的愿望;b、是救治患者良好方法.(或不支持,理由:抛弃或杀死配型不合适的胚胎也是在谋害生命或配型不合适的胚胎也是有生命的)
故答案为:
(1)体外受精
(2)染色体组型(或性染色体) 基因检测
(3)(免疫)排斥反应
(4)支持 理由:a、符合人类伦理道德,实现了父母生育孩子的愿望;b、是救治患者良好方法(或反对 理由:抛弃或杀死配型不合适的胚胎也是在谋害生命或配型不合适的胚胎也是有生命的)
人的血清白蛋白在临床上需求量很大.将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,就可以利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白.大致过程如图:
(1)①过程采集的精子要进行______处理,该过程自然状态下是在______ (场所)中完成的;②过程得到的卵母细胞,一般要培养到______阶段才能进行体外受精.
(2)要使人的血清白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中选择性‘表达,则③过程中要在目的基因前接上______ (调控组件).一般情况下,将基因表达载体通过______技术导入牛的受精卵.
(3)⑤过程称______作技术.培养过程中不仅要加入氧气维持细胞呼吸,还要提供______以维持PH.
(4)当早期胚胎发育到______阶段时,将胚胎移入受体(代孕)母牛子宫内,受体母牛还需用激素进行______处理.
正确答案
解析
解:(1)①过程采集的精子要进行获能处理,该过程自然状态下是在雌性动物的生殖道中完成的;②过程得到的卵母细胞,一般要培养到减数第二次分裂中期才能进行体外受精.
(2)要使人的血清白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中选择性表达,应在目的基因前接上乳腺蛋白基因的启动子;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法.
(3)⑤为早期胚胎培养过程.培养过程中不仅要加入氧气维持细胞呼吸,还要提供5%的CO2以维持PH.
(4)胚胎移植时,应选择发育到桑椹胚或囊胚阶段的胚胎;受体母牛还需用激素进行同期发情处理,以保证胚胎移植如相同的生理环境.
故答案为:
(1)获能 雌性动物的生殖道 减数第二次分裂中期(MⅡ中期)
(2)乳腺蛋白基因的启动子 显微注射
(3)早期胚胎培养 CO2
(4)桑椹胚或囊胚 同期发情
科学家运用胚胎移植技术培育试管牛时,首先用激素促进良种母牛超数排卵,然后进行体外受精和培育,最后把胚胎送入母牛子宫内,孕育成小牛产出.下列分析错误的是( )
正确答案
解析
解:A、体外受精是在试管中完成的,A正确;
B、来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此在胚胎移植前可采用胚胎分割技术快速繁殖良种牛,B正确;
C、运用胚胎移植技术培育的试管牛属于有性生殖,不属于动物克隆范畴,C错误;
D、需配制一系列不同成分的培养液以培养不同发育时期的胚胎,D正确.
故选:C.
A.试管婴儿技术不仅使一部分不能生育的夫妇重新获得了生育的机会,也为人类的优生优育开辟了新的途径.
(1)获得图中的胎儿还需要的技术是______,图中的胎儿被称为______,目前大多数生物学家认为克隆技术尚不成熟,理由是______
(2)在体外受精时,精子首先要进行______处理,卵细胞则要培养到______(时期)才能与精子结.
(3)现在大多数人反对设计婴儿性别,其原因是______.
B.图示“DNA的粗提取”实验装置:
( 1 )在图 A 所示的实验步骤中加蒸馏水的目的是______,通过图B所示的步
骤取得滤液,再在溶液中加入2mol/LNaCl溶液的目的是______;图中C所示实验步骤中加蒸馏水的目的是______.
C:自2000年10月开展“南京莫愁湖物理生态示范实验研究”开始,相继引种了浮水植物、沉水植物共计10余种,在围隔区内已经形成了以沉水植物为优势的水生植物群落.试验区内营养盐的浓度得到有效控制,如试验区内氨氮和总氮仅分别为试验区外的1/13和1/5,有效地改善了水质.
(1)此项生态工程依据的生态学原理除了应用整体性原理、系统学和工程学原理、物种多样性原理之外,还应用了______.
正确答案
解析
解:A:(1)获得图中的胎儿还需要采用胚胎移植技术;图中的胎儿被称为克隆人,目前大多数生物学家认为克隆技术尚不成熟,理由是重构胚胎成功率低.
(2)在受精前有一个准确阶段,即精子要进行获能处理,卵细胞要培养到减数第二次分裂中期.
(3)设计婴儿性别会破坏人类正常的性别比例,同时也违背了伦理道德,因此现在大多数人反对设计婴儿性别.
B:(1)图A步骤中加蒸馏水的目的是使细胞吸水胀破;DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同,在0.14mol/LNaCl溶液中的溶解度最低,而在2mol/LNaCl溶液中的溶解度高,因此通过图B步骤取得滤液,再在溶液中加入2mol/LNaCl溶液的目的是使滤液中的DNA溶于高浓度盐溶液中;图中C步骤中加蒸馏水的目的是降低NaCl溶液的浓度,使DNA析出.
C:(1)生态工程依据的生态学原理有:物质循环再生原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理、物种多样性原理.
故答案为:
A:(1)胚胎移植 克隆人 重构胚胎成功率低
(2)获能,减数第二次分裂中期;
(3)破坏了人类正常的性别比例,违背了伦理道德.
B:(1)使血球破裂、使滤液中的DNA溶于浓盐溶液、使DNA析出.
C:物质循环再生原理、协调与平衡原理
第三代试管婴儿技术也称胚胎植入前遗传学诊断,指在胚胎移植前,取胚胎细胞的遗传物质进行分析,筛选出健康胚胎进行移植的方法.下列有关说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、胚胎植入前遗传学诊断过程不需要进行羊膜腔穿刺取羊水细胞,因为此时羊水中不含有胚胎细胞,故A错误;
B、体外受精后,胚胎必须在体外培养到桑椹胚或囊胚阶段才能进行胚胎移植,故B正确;
C、胚胎移植的受体只要能够为胚胎的正常发育提供条件,不一定属于胚胎的遗传学母亲,故C错误;
D、第三代试管婴儿技术的成熟并不意味着大家可以随意选择和定制孩子,故D错误.
故选:B.
慢性病人常出现白蛋白值偏低的状况(比如慢性肝病、慢性肾病、肿瘤等),缺乏白蛋白,人就容易出现浮肿.人体的自蛋白正常值在每100mL血液中含有3.8~4.8g,如果比正常值低很多时就需要注射人体白蛋白,所以临床上对白蛋白需求量很大.下图是利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图:
(1)要实现①超数排卵,应在崂山奶山羊A发情周期的某一阶段用______处理,采集的卵母细胞必须发育到______期,才能与获能的精子受精.
(2)要使人的白蛋白基因在奶山羊乳腺细胞中特异性表达,完整的基因表达载体要包括目的基因、______、______、______、标记基因等部分.
(3)在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是______.
(4)对移植前的胚胎进行性别鉴定选择______(性别)胚胎进行移植.
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.采集的卵母细胞必须发育到减数第二次分裂中期.
(2)若已知目的基因的碱基序列,一般采用PCR扩增获取目的基因.基因表达载体包括目的基因、乳腺蛋白基因的启动子、终止子、复制原点、标记基因等部分.
(3)将目的基因导入动物细胞常用显微注射法;完成受精作用的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体.
(4)对移植前的胚胎进行性别鉴定选择雌性胚胎进行移植,进而形成乳腺生物反应器.
故答案为:
(1)促进腺激素,MII中
(2)启动子,终止子,复制原点
(3)在卵黄膜和透明带之间观察到两个极体
(4)雌性
取某哺乳动物的染色体DNA被32P标记的精子与未被标记的卵细胞进行体外受精和早期胚胎培养.若不考虑染色体变异,下列关于该受精卵形成及其分裂所产生后代细胞的说法,错误的是( )
正确答案
解析
解:A、受精卵形成后进行有丝分裂,第二次卵裂结束时,最多有4个细胞带放射性,A正确;
B、次级卵母细胞在受精作用过程中完成减数第二次分裂,B正确;
C、取胚胎细胞制片观察,如果细胞分裂结束或处于分裂间期,则看不到染色体,C正确;
D、获能的精子与卵子相遇,释放顶体酶穿过放射冠进入透明带,D错误.
故选:D.
科学家运用胚胎移植技术培育试管牛时,首先用激素促进良种母牛多排卵,然后进行体外受精和培育,最后把胚胎送入母牛子宫内,孕育成小牛产出.试分析回答:
(1)体外受精属于生物工程中的______工程领域,该生殖方式属于______.
(2)题干中“激素”可能是______分泌的______ (蛋白质类).
(3)为探索该激素对卵巢的作用,现提供如下材料,请设计实验完成之.(蛙卵巢活动可通过检查泄殖腔内含有卵子的情况来分析)
A.材料用具:小青蛙若干,2ml 注射器 2 支,小铁丝笼若干,用生理盐水配制的该激素溶液等.
B.方法、步骤:
①饲养小青蛙至性成熟后,选择______基本相同的若千只雌蛙,分成两等组.
②注射1ml的激素溶液,放人小铁丝笼单独培养,并记上“实验”标签.
③另一组蛙作为对照组,每只在相同部位注人______,放入小铁丝笼,与实验组在相同条件下单独饲养,并记上“对照”标签.
④相同时间后,检查每只蛙的泄殖腔内是否有卵子,并______.
⑤记录实验结果并分析.
C.请设计一个实验数据记录表.
正确答案
解析
解:(1)体外受精属于胚胎工程工程,生殖方式属于有性生殖.
(2)题干中“激素促进良种母牛多排卵”,可能是垂体分泌的促性腺激素.
(3)实验“探索促性腺激素对卵巢的作用”,则自变量为激素的有无,因变量是卵巢的发育,对照实验一般三步走.取材:饲养小青蛙至性成熟后,选择生长状况基本相同的若干只雌蛙,分成两等份;分别作不同处理:给每只青蛙注射1mL激素溶液,放入小铁丝笼单独培养,并记上“实验”标签,给对照组青蛙,每只在相同部位注入1mL生理盐水,放入小铁丝笼,与实验组在相同条件下单独饲养,并记上“对照”标统计;记录实验结果并分析:相同时间后,检查每只蛙的泄殖腔内是否有卵子,并计数、统计记录实验结果并分析.
故答案为:
(1)胚胎工程 有性生殖
(2)垂体 促性腺激素
(3)①生长状况 ②等量(1ml)生理盐水 ④计数、统计.
⑤
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