- 细胞工程
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胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术,可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用.下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程.
(1)从良种母牛获得卵母细胞有两个途径:一是从屠宰场中获取;二是采用______的方法从母牛体内直接获取.获取卵母细胞前可以对良种母牛注射______,进行处理.
(2)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______后才能进行受精作用,该过程常采用______法和______法.
(3)在受精作用的过程中,精子头部会释放相关酶溶解放射冠细胞之间的物质,这叫做______反应.
(4)阻止多精子入卵的两道屏障是______和______.
(5)判断卵子是否受精的标志是______.
(6)早期胚胎的发育过程一般经过卵裂期、囊胚期、原肠胚期等几个阶段.囊胚时期的细胞开始有了分化,其中______发育成胎儿的各种组织,______发育成胎盘和胎膜.
正确答案
解析
解:(1)从良种母牛获得卵母细胞有两个途径:一是从屠宰场中获取;二是从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞.获取卵母细胞前可以对良种母牛注射促性腺技术,促使其超数排卵.
(2)刚获取的卵母细胞还没有发育成熟,不能与精子受精,需要在人工模拟环境(如温度、营养、pH等)条件下,培养卵母细胞到减数第二次分裂中期才成熟;采集的精子要进行获能处理才能完成受精作用,该过程常采用培养法和化学诱导法.
(2)在受精作用的过程中,精子头部会释放相关酶溶解放射冠细胞之间的物质,这叫做顶体反应.
(4)阻止多精子入卵的两道屏障是透明带反应和卵黄膜封闭作用.
(5)判断卵子是否受精的标志是在在卵黄膜和透明带之间的间隙可以观察到两个极体(一个是第一极体,还有一个是第二极体).
(6)囊胚时期的细胞开始有了分化,其中内细胞团发育成胎儿的各种组织,滋养层发育成胎盘和胎膜.
故答案为:
(1)活体采卵 促性腺激素
(2)使卵母细胞成熟 获能 培养 化学诱导
(3)顶体
(4)透明带反应 卵黄膜封闭作用
(5)在卵黄膜和透明带之间的间隙可以观察到两个极体
(6)内细胞团 滋养层
下面是科学家设计的快速繁殖良种奶牛的两种方法,下列叙述不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在试管牛E和克隆牛G的培育过程中都必须用到动物细胞培养、胚胎移植的生物技术,A正确;
B、用促性腺激素来促进B牛超数排卵,故图中激素处理良种母牛B的目的是为了获得更多的卵细胞,B正确;
C、给克隆牛G提供细胞核的是良种公牛C,故克隆牛G一定是公牛,C正确;
D、克隆牛G的遗传信息是母牛B提供细胞质,公牛C提供细胞核,故母牛B和公牛C杂交后代与克隆牛G的遗传信息不同,D错误.
故选:D.
下列关于胚胎工程的说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、通过胚胎移植已经成功获得了许多试管婴儿,A正确;
B、胚胎分割是将早期胚胎的内细胞团均等分割,再经移植获得同卵双胎或多胎的一种技术,B正确;
C、在培养液中加入分化诱导因子,如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向分化,能培育出供移植的组织器官,C正确;
D、大量的研究已经证明,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,D错误.
故选:D.
胚胎移植技术中,受体的条件不包括( )
正确答案
解析
解:A、胚胎移植技术中,受体与供体要是同种生物,A正确;
B、胚胎移植技术中,受体要是同种雌性个体,B正确;
C、胚胎移植技术中,供体要有优秀的遗传性能和生产性能,但受体不需要,C错误;
D、胚胎移植技术中,受体要具有健康的体质和正常繁殖能力,D正确.
故选:C.
在胚胎移植过程中,不出现的是( )
正确答案
解析
解:A、胚胎分割过程中才需要对胚胎进行均等分割,A错误;
B、胚胎移植过程中需要对胚胎进行收集、检查、培养或保存,B正确;
C、胚胎移植过程中需要对供体与受体进行选择与处理,C正确;
D、胚胎移植过程中需要配种或进行人工受精,D正确.
故选:A.
培育“试管山羊”的基本过程如图所示,若要培育成功,下列叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、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,A错误;
B、乙过程的目的是体外受精形成受精卵,B错误;
C、甲过程可通过给母山羊注射有关激素(促性腺激素)使其超数排卵,C正确;
D、丁过程中早期胚胎须移植到供体生理状态相同的代孕母羊子宫内,D错误.
故选:C.
下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在体外受精前,要对精子进行获能处理,其目的是使精子获得受精能力,A正确;
B、排卵是卵子从卵泡中排出,B错误;
C、冲卵的实质是把供体子宫内的胚胎冲洗出来,C正确;
D、对囊胚进行分割时,要将内细胞团需均等分割,这种方法属于无性繁殖,D正确.
故选:B.
如图是同学们到某良种场进行参观时,看到的胚胎移植繁育良种奶牛的技术流程示意图,请据图回答问题:
(1)为了获得更多的早期胚胎,常用______激素对供体进行处理,其目的是获得更多的______,经人工授精后可得到早期胚胎.
(2)人工授精时卵子要发育到______期才能与精子结合,受精的标志是______.
(3)对受体母牛要进行同期发情处理是为了______,冲卵中的“卵”是指______.
(4)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:用于核移植的体细胞一般选用______代以内的细胞,原因是______.
正确答案
促性腺
卵母细胞
减数第二次分裂中期
在卵细胞膜和透明带间出现两个极体
为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境
早期胚胎
10
10代以内的细胞一般能保证正常的二倍体核型
解析
解:(1)给母畜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,经人工授精后可得到更多的早期胚胎.
(2)人工授精时,卵子要发育到减数第二次分裂中期期才能与精子结合;受精的标志是在卵细胞膜和透明带间出现两个极体.
(3)对受体母牛要进行同期发情处理,这样为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境;冲卵中的“卵”是指早期胚胎.
(4)用于核移植的体细胞一般选用10代以内的细胞,因为10代以内的细胞一般能保证正常的二倍体核型.
故答案为:
(1)促性腺 卵母细胞
(2)减数第二次分裂中期 在卵细胞膜和透明带间出现两个极体
(3)为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境 早期胚胎
(4)10 10代以内的细胞一般能保证正常的二倍体核型
应用基因工程和克隆技术,将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,利用牛的乳汁生产血清白蛋白,既提高了产量,又有了安全保障.如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解,根据下图回答:
(1)上述过程涉及到的技术有______(至少三个).
(2)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往往数量不足,请举出一种可以获得更多卵母细胞的方法:______.
(3)图中①一般经______处理可以得到③,在①→③的培养过程中,需向培养液中通入一定量的CO2,其目的是______,将血清白蛋白基因导入奶牛细胞中最为有效的方法是______.
(4)在胚胎发育过程中,囊胚时期的______细胞将发育成幼体的各种组织.
(5)a过程中培养液中除了含有各种无机盐、维生素、氨基酸、核苷酸、葡萄糖等营养成分外,还要添加激素和______.③到⑥体现了______.要实现⑥批量生产血清白蛋白,则要求①的性别是______.
正确答案
解析
解:(1)图中的过程涉及转基因技术、动物细胞核移植、动物细胞培养和胚胎移植等技术.
(2)为了获得更多的卵细胞,可以采用注射促性腺激素,让母牛超数排卵.
(3)动物组织中获得单个细胞的方法有胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理;动物细胞培养时,加入一定量的二氧化碳的目的是维持培养液的pH稳定;重组细胞需要经过细胞分裂和分化才能形成早期胚胎.
(4)囊胚期的内细胞团将来发育成幼体的各种组织.
(5)动物细胞培养时,培养液中除了含有各种无机盐、维生素、氨基酸、核苷酸、葡萄糖等营养成分外,还要添加激素和动物血清等天然成分.单细胞最后能得到完整个体,体现了动物细胞的细胞核具有全能性;乳汁是雌性动物分泌的物质,因此①的性别是雌性.
故答案为:
(1)核移植、胚胎体外培养、胚胎移植
(2)用促性腺激素处理良种母牛(使其超数排卵 )
(3)胰蛋白酶 维持适宜的pH值 显微注射法
(4)内细胞团(胚胎干细胞)
(5)动物血清 细胞核具有全能性 雌性
以下是制定并研究设计的“试管牛”工厂化生产技术流程,其中正确的顺序应是( )
①卵母细胞的采集和培养 ②精子的采集和获能 ③胚胎移植 ④受精 ⑤胚胎的早期培养.
正确答案
解析
解:试管动物的培育过程是①卵母细胞的采集和培养、②精子的采集和获能、④受精、⑤胚胎的早期培养和③胚胎移植.
故选:B.
若某女性患有输卵管阻塞和红绿色盲,其丈夫表现正常,该夫妇借助试管婴儿技术生出两个孩子,如图所示,请分析回答:
(1)在开始阶段该女性患者需要注射______激素,使其一次排出多枚卵母细胞.
(2)过程X精子与卵子相遇时,首先发生______反应,释放出有关的酶,直接溶解卵丘细胞之间的物质.______是防止多精入卵的第一道屏障.过程Y的细胞分裂方式是______.
(3)从早期胚胎或______中分离出来的胚胎干细胞可提供大量的mRNA,若通过反转录合成双链DNA,可用于构建______文库.
(4)如果你是医生,在设计试管婴儿的时候你应该建议这对夫妇选择生下哪种性别的孩子?______;为什么?______.
正确答案
解析
解:(1)对女性患者注射促性腺激素可促进其超数排卵,使其一次排出多枚卵母细胞.
(2)受精时,首先发生顶体反应,释放出有关的酶,直接溶解卵丘细胞之间的物质.透明带是防止多精入卵的第一道屏障,卵黄膜封闭作用是防止多精入卵的第二道屏障.过程Y属于卵裂,细胞分裂方式是有丝分裂.
(3)胚胎干细胞来自早期胚胎或原始性腺;胚胎干细胞可提供大量的mRNA,若通过反转录合成双链DNA,可用于构建部分基因文库(cDNA文库).
(4)母亲色盲、父亲正常,他们生下的女儿必正常,但儿子必为色盲,所以在设计试管婴儿的时候,这对夫妇应该选择生女孩.
故答案为:
(1)促性腺激素
(2)顶体 透明带 有丝分裂
(3)原始性腺 部分基因
(4)女孩 母亲色盲、父亲正常,生下女儿必正常生下儿子必为色盲
通过胚胎工程建立的转基因动物模型,常用于基因表达调控的研究、良种动物的筛选以及基因工程药物的生产等.制备转基因鼠的流程如图所示:
(1)体外受精时,人工采集的动物精子必须经过______处理才能完成图示中的①过程,完成②过程常采用的方法是______.
(2)④过程中,为维持培养液pH的相对稳定,必须将培养瓶放置在______中进行培养,培养过程中用______酶处理才能获得单个细胞.
(3)图示中甲为______时期的去核卵母细胞,⑤过程操作技术叫做______.
(4)在上述转基因鼠的培养过程中,所用到的主要胚胎工程技术有体外受精、______和______.
(5)转基因鼠只携带一个B基因,常采用______的方法培育出基因型为BB的个体.
正确答案
解析
解:(1)体外受精时,人工采集的精子必须经过获能处理才能完成受精作用,②过程表示将目的基因导入受体细胞,由于受体细胞是动物细胞,故常用方法是显微注射法.
(2)④过程表示将从早期胚胎获取的细胞进行动物细胞培养,培养时为维持培养液PH的相对稳定,须将培养瓶放置在CO2培养箱中进行培养,培养过程中还需用胶原蛋白酶或胰蛋白酶将细胞分散.
(3)⑤表示动物体细胞核移植,故甲应为处于减数第二次分裂中期的去核卵母细胞.
(4)在获得转基因动物过程中,所用的主要胚胎工程技术有体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等.
(5)转基因鼠只携带一个B基因,常采用多代杂交并筛选的方法培育基因型为BB的个体.
故答案为:
(1)获能 显微注射法
(2)CO2培养箱 胰蛋白(胶原蛋白)
(3)减数第二次分裂中期(MⅡ中期) 核移植
(4)早期胚胎培养 胚胎移植
(5)多代杂交并筛选
荷斯坦奶牛是世界上产奶量最高的奶牛品种之一.某良种公司引进纯种的荷斯坦奶牛,利用本地黄牛进行高效繁殖.请回答下列问题.
(l)在进行体外受精前,收集的良种奶牛的精子需要通过______法或______法进行获能处理,卵母细胞需要培养到______(时期).
(2)防止多精入卵受精的两道屏障是______和______.体外受精后,应将受精卵转移到______中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力.
(3)胚胎移植能否成功,与供体和受体的______有关.胚胎在受体内可存活的条件是______
(4)为了提高胚胎的利用率,可用______技术,对______胚胎进行操作.
(5)欲充分利用本地黄牛的卵母细胞,还可以采用______技术获得克隆的高产奶牛.
正确答案
解析
解:(l)精子体外获能的方法有培养法和化学诱导法;卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期才成熟.
(2)防止多精入卵受精的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应.体外受精后,应将受精卵转移到发育培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力.
(3)胚胎移植能否成功,与供体和受体的生理状况有关.受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应(或“无免疫排斥反应”),这为胚胎在受体内的存活提供了可能.
(4)来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此为了提高胚胎的利用率,可用胚胎分割技术;胚胎分割时,应选择桑椹胚或囊胚期的胚胎进行操作.
(5)欲充分利用本地黄牛的卵母细胞,还可以采用核移植(或“动物细胞核移植”)技术获得克隆的高产奶牛.
故答案为:
(1)培养法 化学诱导法 减数第二次分裂中期
(2)透明带反应 卵细胞膜反应 发育培养液
(3)生理状况 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应(或“无免疫排斥反应”)
(4)胚胎分割 桑椹胚或囊胚
(5)核移植(或“动物细胞核移植”)
关于胚胎分割移植,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割移植可产生基因型完全相同的新个体,A正确;
B、胚胎分割次数越多,操作难度越大,成功率越低,B错误;
C、胚胎分割移植属于无性生殖,C错误;
D、胚胎分割若在囊胚期,只需要将内细胞团要均等分割即可,D错误.
故选:A.
下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述.错误的是( )
正确答案
解析
解:A、精子获能后才能与卵细胞(减数第二次分裂中期)的细胞结合形成受精卵,A正确.
B、人工受精后的一定时间内收集供体桑椹胚或者囊胚用于胚胎分割,B错误;
C、来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一,C正确;
D、胚胎移植可提高优良种畜的繁殖率,即可增加双胞胎和多胞胎的比例,D正确.
故选:B.
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