- 细胞工程
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下列属于有性生殖的是( )
正确答案
解析
解:A、试管婴儿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,A正确;
B、胚胎分割属于无性生殖,B错误;
C、组织培养属于无性生殖,C错误;
D、胚胎干细胞培养属于细胞水平上的克隆,不属于有性生殖,D错误.
故选:A.
【选修3现代生物科技】
人的血清白蛋白在临床上需求量很大,通常从人血中提取.由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重.如果应用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.将人体血清白蛋白基因导入“雌性奶牛胚胎”的细胞中,形成重组细胞①;
b.取出重组细胞①的细胞核,注入去核牛卵细胞中,形成重组细胞②;
c.电脉冲刺激重组细胞②促使其形成早期胚胎;
d.将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)重组细胞①和②中______(①/②)实现了基因的重组.
(2)实验过程b利用的技术是______,胚胎工程操作中最后环节是______.
(3)该过程培养的牛被称为克隆牛,与其相比,试管牛培育过程特有的生物技术是______.
(4)若将早期胚胎分离成若干个胚胎细胞,让其分别发育成小牛,这些小牛的基因型______(相同/不同),此项技术称为______,操作过程需要特别注意的问题是______,否则会影响胚胎的恢复和进一步发育.
(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.为了维持ES细胞不分化的状态,一般将ES细胞在______细胞上,或在添加抑制因子的培养液中进行培养.
(6)哺乳动物的胚胎的营养液成分较复杂,除一些无机盐和有机盐外,还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及______等物质.
正确答案
解析
解:(1)重组细胞①实现了基因的重组,重组细胞②实现了细胞核和细胞质的重组.
(2)实验过程b采用了核移植技术;胚胎工程的最后一道工序是胚胎移植.
(3)克隆牛的培育主要采用了核移植和胚胎移植技术,而试管牛的培育主要采用了体外受精技术和胚胎移植技术,因此与克隆牛相比,试管牛培育过程特有的生物技术是体外受精.
(4)来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此这些小牛的基因型相同;胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,经移植获得同卵双胚或多胚的技术.胚胎分割时应选择形态正常、发育良好的桑椹胚或囊胚,对囊胚进行分割时,要特别注意将内细胞团均等分割,否则会影响胚胎的恢复和进一步发育.
(5)动物细胞培养过程中,必须用胰蛋白酶处理内细胞团,使之分散成单个细胞.ES细胞在饲养层细胞上,或在添加抑制因子的培养液中进行培养,可维持只分裂不分化的状态.
(6)哺乳动物的胚胎的营养液成分较复杂,除一些无机盐和有机盐外,还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及动物血清等物质.
故答案为:
(1)①
(2)核移植 胚胎移植
(3)体外受精
(4)相同 胚胎分割 将内细胞团均等分割
(5)胰蛋白酶 饲养层
(6)动物血清
图示利用二倍体小鼠所做的实验,下列有关叙述错误的是( )
正确答案
解析
解:A、过程①需运用早期胚胎培养技术,A正确;
B、图中囊胚是由白鼠和黑鼠8细胞胚合并形成的16细胞胚发育而来的,因此其中的细胞的基因型不都相同,B错误;
C、胚胎移植时,为保证胚胎移植入相同的生理环境,代孕母鼠需进行同期发情处理,C正确;
D、嵌合体幼鼠仍属于二倍体,D正确.
故选:B.
英国伦敦大学学院医院的医生利用基因诊断和胚胎筛选技术,使一对拥有乳腺癌家族病史的英国夫妇顺利孕育一名排除乳腺癌隐患的婴儿.下列有关叙述,不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、利用“设计试管婴儿”进行胎儿性别检查,受到社会道德等的限制,A正确;
B、该项技术中涉及体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等技术,B正确;
C、为保证胚胎移植成功,必须将受精卵在体外培养至囊胚时期,C错误;
D、进行乳腺癌基因诊断时可运用DNA分子杂交技术将癌变基因筛选出来,D正确.
故选:C.
“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在试管中完成受精,并在试管中培养使其发育到如图所示的时期,再将胚胎移人女性子宫内发育成胎儿.它不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会,也为人类的优生开辟了新的途径.据此回答:
(1)“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是______
A.有性生殖 B.组织培养
C.克隆技术 D.基因工程
(2)人的受精卵通过卵裂,逐渐形成大量形态、功能不同的细胞、组织,并进而形成器官和系统.从细胞水平看,卵裂的分裂方式是______.
(3)该图示时期是胚胎发育的______期.
(4)在该图下一时期,b细胞最可能成为______胚层的一部分.
(5)“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术?(填序号)______.
①体外培养 ②人工授精 ③胚胎移植 ④核移植
(6)要得到“同卵双胞胎”,采用的技术是______.双胞胎的性别是否相同?______.
(7)“试管婴儿”技术诞生后,继而出现了“设计试管婴儿技术”,二者在对人类作用上的区别是______.
(8)现在大多数人反对设计婴儿性别,其原因是______.
正确答案
解析
解:(1)“试管婴儿”主要采用了体外受精、胚胎移植等技术,属于有性生殖.
(2)卵裂的分裂方式是有丝分裂.
(3)图示胚胎处于囊胚期.
(4)图中a为细胞外包,b为细胞内陷,因此b处细胞最可能成为内胚层的一部分.
(5)“试管婴儿”的形成采用了体外受精技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植技术.
(6)来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此要得到“同卵双胞胎”,采用的技术是胚胎分割移植.经过胚胎分割形成的双胞胎的性别相同.
(7)“试管婴儿”技术诞生后,继而出现了“设计试管婴儿技术”,二者在对人类作用上的区别是前者主要用于治疗不孕夫妇的不孕症,后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病.
(8)现在大多数人反对设计婴儿性别,其原因是破坏了人类正常的性别比例,违反了伦理道德.
故答案为:
(1)A
(2)有丝分裂
(3)囊胚
(4)内
(5)①②③
(6)胚胎分割移植 相同
(7)前者主要用于治疗不孕夫妇的不孕症,后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等的疾病
(8)破坏了人类正常的性别比例,违反了伦理道德
下列有关受精、胚胎发育和胚胎工程的叙述中,错误的是( )
正确答案
解析
解:A、当在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时,说明卵子已经完成了受精,这是判断卵子是否受精的重要标志,A正确;
B、胚胎发育过程经历了:受精卵→8个细胞的胚→桑椹胚→囊胚→原肠胚→胎儿,B正确;
C、良种母畜配种后,从其生殖道取出受精卵或早期胚胎,发育到桑椹胚或囊胚,再移植到生理状态相同的同种母畜体内,C错误;
D、进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚.对囊胚阶段的胚胎进行分割时,还要注意将内细胞团均等分割,D正确.
故选:C.
对进行胚胎移植的优点叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、胚胎移植技术可充分发挥雌性优良个体的繁殖能力,A正确;
B、胚胎移植可缩短繁殖周期,增加一生繁殖的后代数量,B错误;
C、经过胚胎移植可得到多个后代,C正确;
D、胚胎移植不能提取药,D错误.
故选:AC.
某正常夫妻生下的一个血友病男孩,不幸在一次意外中大量失血死亡.该夫妻想借助试管婴儿技术再生一个健康孩子.请结合你所学的知识帮他们解决有关问题:
(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______,并通过培养发育为______后,再经移植产生后代的技术.
(2)人类精子是在______(器官)内形成的,从______期开始,直到生殖机能减退,而女性卵泡的形成和在卵巢内的储备,是在______(时期)完成的,这是精子和卵子发生上的重要区别.
(3)在体外受精时,精子首先要进行______处理,精子与卵子在体外受精后,应移入发育培养液中继续培养,以便检查______和______.
(4)人的体外受精胚胎,在8-16个细胞阶段可以取出向受体移植,也可以______.
(5)你建议这对夫妇选择______性胎儿,这需要在胚胎移植前取1-2个细胞观察______或做DNA分析来做性别鉴定.
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,再经移植产生后代的技术.
(2)人类精子的形成场所是睾丸,从初情期开始,而女性卵泡的形成和在卵巢内的储备是在胎儿时期完成的,这是精子和卵子发生上的重要区别.
(3)在体外受精时,精子首先要进行获能处理;精子与卵子在体外受精后,应移入发育培养液中继续培养,以便检查受精状况和(受精卵的)发育能力.
(4)人的体外受精胚胎,在8-16个细胞阶段可以取出向受体移植,也可以冷冻保存.
(5)血友病是伴X染色体隐性遗传病(用H、h表示),已知这对夫妻表现正常(XHX_×XHY),但他们生下了的一个血友病男孩(XhY),说明这对夫妻的基因型为XHXh×XHY,他们所生后代中女孩均正常,但男孩有的概率会患病,因此选择生女孩;男性和女性的性染色体组成不同,因此可通过观察性染色体形态或做DNA分析来做性别鉴定.
故答案为:
(1)成熟和受精 早期胚胎
(2)睾丸 初情期(青春期) 出生前(胎儿时期)
(2)获能 受精状况 (受精卵的)发育能力
(4)冷冻保存
(5)女 性染色体形态
对于试管牛的相关叙述,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、对供体和受体母牛进行同期发情处理,所用激素相同,但对供体母牛进行超数排卵要用促性腺激素,受体母牛则不需要,A错误;
B、对于牛、羊等家畜的精子常采用化学诱导法,B错误;
C、胚胎移植一般选择桑椹胚或囊胚期,C正确;
D、培养液是液体的,不需加琼脂这种凝固剂,D错误.
故选:C.
如图表示畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法,请分析回答下列有关问题.
(1)方法Ⅰ和方法Ⅱ培育优良种牛的本质区别是方法Ⅰ涉及的生殖方式为______,方法Ⅱ涉及的生殖方式为______.
(2)过程①应用的技术是______.
(3)过程②常用______激素处理,目的是使B牛______,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牛的精子在体外完成受精,通常采用的获能方法有培养法与______法.卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙能够观察到______.防止多精入卵的生理反应有______和______.
正确答案
解析
解:(1)采用方法I培育试管牛时采用了体外受精技术,因此属于有性生殖;采用方法Ⅱ培育克隆动物时采用了核移植技术,因此属于无性生殖.
(2)图中①过程采用可核移植技术.
(3)过程②用促性腺激素处理可使B牛超数排卵;从B牛体内获得的卵母细胞不能直接与精子结合,需要培养到减数第二次分裂中期才能与精子结合.
(4)精子获能的方法有培养法与化学诱导法.卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙能够观察到两个极体(一个是第一极体,另一个是第二极体).防止多精入卵的生理反应有透明带反应和卵细胞膜反应.
故答案为:
(1)有性 无性
(2)核移植技术
(3)促性腺 超数排卵 减数第二次分裂中期(MⅡ中期)
(4)化学诱导 两个极体 透明带反应 卵细胞膜反应
胚胎移植的基本程序如图(以牛胚胎移植为例),请据图回答:
(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”是指______.
(3)哺乳动物受精过程有下列中的______机制阻止多精子入卵受精(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细胞
膜,导致透明带反应
C.精子触发卵细胞膜表面微绒毛的抱合反应
D.精子入卵后,触发卵细胞膜反应
(4)与受精有关过程有:①第一次卵裂即将开始,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、雄原核融合.其正确的顺序为______(填序号),卵子受精的标志是______.
正确答案
解析
解:(1)供体母牛、供体公牛要是具优良遗传性状的同种牛.
(2)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.
(3)阻止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵黄膜封闭作用.
(4)受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始.因此,其正确的顺序为③④②⑤⑥①.卵子受精的标志是卵细胞和透明带间出现两个极体.
故答案为:
(1)具优良遗传性状的同种牛
(2)注射促性腺激素 (早期)胚胎
(3)B、D
(4)③④②⑤⑥①卵细胞和透明带间出现两个极体
哺乳动物如牛、羊等是人类生活中重要的肉制品、毛皮制品的原料来源,但哺乳动物妊娠时间长,每胎产子数少,繁殖速度比较慢.要加快良种畜的繁殖速度,目前可行的方法是( )
正确答案
解析
解:A、动物细胞培养的目的是获得细胞或细胞产物,A错误;
B、胚胎移植可充分发挥优秀个体的繁殖潜力,缩短繁殖周期,增加一生繁殖的后代数量,B正确;
C、动物细胞融合是将两个或多个动物细胞结合形成一个杂种细胞,C错误;
D、核移植的技术能加速家畜遗传改良进程,促进良畜群繁育,但存在胚胎成活率低,另外动物健康存在问题,因此应用并不广泛,D错误.
故选:B.
如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,然后在恰当时期采集卵子.通过②采集的精子不能直接使成熟的卵子受精,要对精子进行获能处理,对羊的精子常用化学诱导法,即用一定浓度的______诱导精子获能.
(2)若我们已知白蛋白基因的碱基序列,一般采用______获取目的基因.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)过程④需将重组质粒用______方法注入受精卵的雄原核内,在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是______.
(4)为了使胚胎移植能成功,需要对代孕奶山羊C进行______处理,使之与供体的生理状况保持相同.
正确答案
促性腺激素
肝素(或钙离子载体A23187溶液)
PCR扩增
乳腺蛋白基因的启动子
终止子
显微注射
在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体
同期发情
解析
解:(1)对供体母畜注射促性腺激素可促使其超数排卵.对精子进行获能处理的方法有培养法和化学诱导法,对羊的精子常用化学诱导法,即用一定浓度的肝素(或钙离子载体A23187溶液)诱导精子获能.
(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、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)为了使胚胎移植能成功,需要对代孕奶山羊C进行同期发情处理,使之与供体的生理状况保持相同.
故答案为:
(1)促性腺激素 肝素(或钙离子载体A23187溶液)
(2)PCR扩增 乳腺蛋白基因的启动子 终止子
(3)显微注射 在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体
(4)同期发情
如图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程,请据图回答下列问题:
(1)克隆动物培养过程与图示繁殖过程相比特有的技术手段是______技术,这两种动物的繁殖方式相比,实质性的区别为后者是______(无性生殖/有性生殖).
(2)一般用______激素对供体母牛做超数排卵处理.
(3)受精卵体外培养所需的培养液成分一般比较复杂,除一些无机盐和有机盐类外,还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及______等物质.
(4)受精卵体外培养到______阶段,再冷冻保存.
正确答案
核移植
有性生殖
促性腺
动物血清
桑椹胚或囊胚
解析
解:(1)克隆动物采用的技术是核移植技术,为无性生殖;而题图所示的繁殖过程具有精卵结合形成受精卵的过程,应为有性生殖.
(2)早期胚胎的培养过程中,培养液中需加入动物血清.
(3)将目的基因导入动物细胞常用的技术是显微注射技术,受体细胞通常是受精卵,DNA分子杂交技术可用于检测目的基因是否导入.
(4)受精卵体外培养到桑椹胚或囊胚阶段,再冷冻保存.
故答案为:
(1)核移植 有性生殖
(2)促性腺
(3)动物血清
(4)桑椹胚或囊胚
通过胚胎移植技术,可以实现良种牛的快速繁殖.下列相关叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、对供体和受体母牛进行同期发情处理,所用激素相同,但对供体母牛进行超数排卵要用促性腺激素,受体母牛则不需要,A错误;
B、受精和胚胎的早期培养不一定要在体外进行,也可以在体内进行,B错误;
C、对冲卵获得的桑椹胚或囊胚检查合格后方可移植,C错误;
D、胚胎分割移植可以实现同卵多胎,D正确.
故选:D.
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