- 细胞工程
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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）在试管牛E和克隆牛G的培育过程中都必须用到的生物技术有______和______．
（2）用激素处理的目的是使B牛______，用的激素是______，E牛的性别是______．
（3）从B牛体内获得的卵母细胞需要培养到______（时期）才能与精子结合．
（4）A牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后，才能与B牛的卵细胞结合，完成受精作用，这个过程叫做______．卵子受精的标志是在卵黄膜和透明带的间隙能够观察到______．
（5）生产上常用______期的胚胎进行胚胎移植．若希望同时获得多个性状相同的家畜个体，可以使用______技术．操作时应注意______．
正确答案
解析
解：（1）试管牛E的培育采用了体外受精、早期胚胎发育和胚胎移植技术，克隆牛G的培育采用了核移植、早期胚胎发育和胚胎移植技术，因此试管牛E和克隆牛G的培育过程中都用到了动物细胞培养和胚胎移植技术．
（2）给母牛注射促性腺激素可促使其超数排卵；试管牛E是由受精卵发育形成的，而图中的精子未标明是X精子还是Y精子，因此其性别是雌性或雄性．
（3）从B牛体内获得的卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期才能与精子结合．
（4）A牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后，才能与B牛的卵细胞结合，完成受精作用，这个过程叫做精子获能．卵子受精的标志是在卵黄膜和透明带的间隙能够观察到2个极体．
（5）胚胎移植时，一般选用发育至桑椹胚或囊胚期的胚胎；由于来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此要想同时获得多个性状相同的家畜个体，可以使用胚胎分割移植技术，对囊胚期的胚胎进行分割时，应注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和发育．
故答案为：
（1）动物细胞培养 胚胎移植
（2）超数排卵 促性腺激素 雌性或雄性
（3）减数第二次分裂中期
（4）获能 2个极体
（5）桑椹胚或囊胚 胚胎分割移植 将内细胞团均等分割
干扰素是能够抑制多种病毒复制的抗病毒物质．科学家利用基因工程技术从人的T淋巴细胞中提取干扰素基因转入牛的基因组中，培育出牛乳腺生物发生器，使牛乳汁中含有人体干扰素．如图是利用多种生物工程技术获得转基因牛的基本操作流程，请分析回答：
（1）为获得更多的卵母细胞，通常给供体母牛注射______．
（2）在获取目的基因和构建目的基因表达载体的过程中，需要用到两种工具酶，它们的作用分别是______和______．一般将受精卵作为目的基因的受体，将目的基因导入受精卵常用的方法C称______法．
（3）流程A和B分别指______和______．A过程应保证发育到______阶段，才能进行B操作．
（4）为同时获得多个完全相同的子代个体，可在进行B操作之前进行______．
（5）除了按上述培育转基因牛的方法来生产干扰素外，人们还提出了通过分离效应T细胞并进行体外培养让其大量增殖，来生产大量干扰素的设想．请你运用细胞工程的原理，提出一个简单而可行的设计思路______．
正确答案
解析
解：（1）为给供体母牛注射促性腺激素可促使其超数排卵，这样可以获得更多的卵母细胞．
（2）在获取目的基因和构建目的基因表达载体的过程中，需要用到两种工具酶，即限制酶和DNA连接酶，其中限制酶的作用是识别双链DNA分子某种特定的核苷酸序列，并使每条链中特定部位两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断开，而DNA连接酶的作用是将两个双链DNA片段连接起来，恢复被限制酶切开的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键．显微注射法是将目的基因导入动物细胞最有效的方法．
（3）由以上分析可知，图中A和是指早期胚胎培养过程；B是指胚胎移植过程．早期胚胎培养到桑椹胚或囊胚时才能进行胚胎移植．
（4）来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此为同时获得多个完全相同的子代个体，可在胚胎移植之前进行胚胎分割．
（5）效应T细胞能产生干扰素，但在体外培养条件下不能无限增殖；骨髓瘤细胞不能产生干扰素，但能无限增殖，因此可采用动物细胞融合的方法来生产大量干扰素，即将T淋巴细胞与骨髓瘤细胞在体外融合，筛选出既能产生干扰素又能无限增殖的杂交瘤细胞并在适宜条件下进行培养．
故答案为：
（1）促性腺激素
（2）识别双链DNA分子某种特定的核苷酸序列，并使每条链中特定部位两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断开 将两个双链DNA片段连接起来，恢复被限制酶切开的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 显微注射
（3）早期胚胎培养（受精卵培养） 胚胎移植 囊胚（桑椹胚）
（4）胚胎分割
（5）将T淋巴细胞与骨髓瘤细胞在体外融合，筛选出既能产生干扰素又能无限增殖的杂交瘤细胞并在适宜条件下进行培养
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）在试管牛E和克隆牛G的培育过程中都必须用到的生物技术有______、______．
（2）用来促进B牛多排卵的激素是______，E牛的性别是______，G牛的性别是______．
（3）试管牛技术作为现代生物技术和母牛正常怀孕、生产的过程的相同之处是______，不同点在于______．
正确答案
解析
解：（1）试管牛E的培育采用了体外受精、早期胚胎发育和胚胎移植技术，克隆牛G的培育采用了核移植、早期胚胎发育和胚胎移植技术，因此试管牛E和克隆牛G的培育过程中都用到了动物细胞培养和胚胎移植技术．
（2）给母牛注射促性腺激素可促使其超数排卵；试管牛E是由受精卵发育形成的，而图中的精子未标明是X精子还是Y精子，因此其性别是雌性或雄性．G牛的核遗传物质都来自母牛C，因此其性别是雌性．
（3）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．试管牛技术作为现代生物技术和母牛正常怀孕生产的过程的相同之处是双亲生殖细胞都融合为合子，不同点在于试管牛是体外受精和胚胎移植的产物．
故答案为：
（1）动物细胞培养 胚胎移植
（2）促性腺激素 雌性或雄性 雌性
（3）双亲生殖细胞都融合为合子 试管牛是体外受精和胚胎移植的产物
成功培育“试管山羊”的基本过程如下，有关叙述错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、甲为卵母细胞的采集过程，该过程可用促性腺激素处理良种母山羊，使其超数排卵，A错误；
B、乙过程表示体外受精，获能的精子和成熟的卵子可以在获能培养液或受精培养液中完成受精，B错误；
C、获能的精子和成熟的卵子可以在获能培养液或受精培养液中完成受精，而受精卵要移入发育培养液继续培养，C错误；
D、胚胎移植时，供受体的生理状态要相同，而不是性状相同，D错误．
故选：ABCD．
第三十届奥运会今年在英国伦敦举行，其中的马术比赛被称为贵族的运动，英国纯血马是世界顶级马术比赛的常用马种，其数量少，生育力低．现代生物工程能有效提高优质马的生育效率．请回答：
（1）用______激素处理适龄纯血母马，使其一次性排出比自然情况下多几倍到几十倍的卵子．采集的卵母细胞人工培育至减数第二次分裂的中期，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和______．
（2）体外受精前要对精子进行一定的处理，使其______．
（3）为取得同卵双胎或多胎，可以在胚胎发育至______阶段用机械方法将胚胎分割．
（4）随着动物克隆技术的发展，人们可以将纯血马体细胞的______移入其他马的______细胞中，将其激活并发育成胚胎，植入代孕母马体内．为保证胚胎移植的成功，胚胎的供体和受体应保持______．
正确答案
解析
解：（1）给良种母畜注射促性腺激素可促使其超数排卵．采集的卵母细胞人工培育至减数第二次分裂的中期，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和第一极体．
（2）精子需要经过获能处理后才能受精．
（3）胚胎发育过程中要获得更多的个体，通常对桑椹胚期或囊胚期的胚胎进行胚胎分割移植．
（4）随着动物克隆技术的发展，人们可以利用细胞核移植技术对良种马进行繁殖，即将纯血马的细胞核移人其他马的去核卵母细胞中，将其激活并发育成胚胎，植入代孕母马体内．为保证胚胎移植的成功，胚胎的供体和受体应保持相同生理环境．
故答案为：
（1）促性腺 第一极体
（2）获能
（3）桑椹胚或囊胚
（4）细胞核 去核卵母 相同的生理环境
如图是通过胚胎工程培育试管牛的过程．据图回答相关问题：
（1）从良种母牛采集的卵母细胞，都需要进行体外培养，其目的是______；从良种公牛采集的精子需获能后才能进行受精作用，其获能的方法有培养法和______法．
（2）在牛体细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的______．此时，瓶壁上形成的细胞层数是______．要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用______酶处理．
（3）在体外培养受精卵时，除了给予一定量的氧气以维持细胞呼吸外，还需要提供二氧化碳气体以维持______，图中过程A称为______．
（4）如暂时不进行A过程，通常在______条件下保存早期胚胎．
正确答案
解析
解：（1）从良种母牛采集的卵母细胞，都需要进行体外培养，其目的是使卵母细胞成熟；对精子进行获能处理的方法包括培养法和化学诱导法．对于啮齿动物、家兔和猪等动物的精子，一般采用培养法，即将取自附睾的精子，放入人工配置的获能液中，培养一段时间后，精子就可获能；对于牛、羊等家畜的精子常采用化学法，即将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液．
（2）动物细胞培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制．此时，瓶壁上只能形成单层细胞．要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理．
（3）动物细胞培养时，除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外，还需要提供CO2，以维持培养液的pH．由以上分析可知，图中过程A为胚胎移植．
（4）通常在冷冻（或超低温、液氮、零下196℃）条件下保存早期胚胎．
故答案为：
（1）使卵母细胞成熟（或使卵母细胞获得受精能力或培养至减数第二次分裂中期） 化学（诱导）
（2）接触抑制单层（或一层） 胰蛋白（或胶原蛋白）
（3）（培养液/基的）pH 胚胎移植
（4）冷冻（或超低温、液氮、零下196℃）
关于牛体外受精胚胎的工厂化生产的叙述正确的是（ ）
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、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，C错误；
D、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，D正确．
故选：D．
我国引进良种红安格肉牛后，使其快速繁殖使用的方法有（ ）
①发酵工程
②组织培养
③基因工程
④克隆
⑤细胞工程
⑥体外受精和胚胎移植．
正确答案
解析
解：①发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术，①错误；
②动物组织培养的目的获取动物细胞和产物，②错误；
③基因工程 是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，不能快速繁殖动物，③错误；
④将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为克隆动物，加速家畜遗传改良进程，促进良畜群繁育，④正确；
⑤细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人们的意愿来改变细胞内遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术，⑤错误；
⑥体外受精和胚胎移植获得试管动物，能缩短繁殖周期，增加一生繁殖的后代数量，⑥正确．
故选：D．
下列关于胚胎移植和胚胎分割说法正确的是（ ）
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、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、试管牛的培育主要采用了体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术，没有采用核移植技术，因此不属于动物克隆范畴，C错误；
D、胚胎移植产下的个体的遗传物质来自供体，D错误．
故选：B．
进行胚胎移植时，应选择那一时期之前的胚胎（ ）
正确答案
解析
解：早期胚胎发育过程：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚．胚胎移植时，应选择处于桑椹胚或囊胚期的胚胎，即原肠胚之前的胚胎．
故选：D．
胚胎移植的生理学基础包括（ ）
正确答案
解析
解：A、同期发情处理后，供体和受体生殖器官的生理状态是相同的，这为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境，A正确；
B、胚胎形成后，一段时间内不会与母体子宫建立生理上的联系，这位胚胎的收集提供了可能，B正确；
C、受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体的存活提供了可能，C正确；
D、受体子宫与外来胚胎可建立生理上的联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响，D正确．
故选：ABCD．
下列有关生物学原理或技术运用的叙述，正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、培育三倍体无子西瓜应用了多倍体育种的方法，其原理是染色体数目变异，A错误；
B、以茎尖为材料通过植物组织培养技术获得的脱毒苗不含病毒，但不能抗病毒，B错误；
C、通过胚胎移植获得的新个体兼具供体母畜和公畜的优良遗传特性，不具有受体母畜的优良遗传特性，C错误；
D、来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此对桑椹胚或囊胚进行胚胎分割移植，可获得性别相同的后代，D正确．
故选：D．
下列有关哺乳动物胚胎移植的叙述，错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、受精卵要发育到早期胚胎才能进行胚胎移植，A错误；
B、早期胚胎形成后，一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，这便于胚胎的收集，B正确；
C、冲卵的实质是把供体子宫内的胚胎冲洗出来，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．
下列叙述正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的，A正确；
B、内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，B错误；
C、哺乳动物的早期胚胎发育可在体外进行，C错误；
D、早期胚胎发育到一定阶段（桑椹胚或囊胚）才可取出向受体移植，D正确．
故选：AD．
华南虎是国家一级保护动物，可采用试管动物技术进行人工繁殖，该技术包括的环节有（ ）
①转基因 ②核移植 ③体外受精 ④体细胞克隆 ⑤胚胎移植．
正确答案
解析
解：根据试管动物技术的定义可知，试管动物需要经过体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等技术，其中不涉及转基因技术、核移植技术以及体细胞克隆技术．
故选：D．
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