- 细胞工程
- 共5750题
请回答下列有关细胞工程和胚胎工程的问题:
一对健康夫妇生下一婴儿,一岁时脑出血死亡,二年后女方怀孕6个月时,经羊水及脐带血诊断为患血友病,遂引产.于是夫妇俩到医院做试管婴儿.医生培养7个活体胚胎,抽取每个胚胎1-2个细胞检查后,选两个胚胎移植,最后一个移植成功,出生了一健康婴儿,是我国第三代试管婴儿.请回答:
(1)早在1951年,美籍华人生物学家张明觉就发现了______现象,为哺乳动物体外受精奠定了理论基础,由于他在体外受精和胚胎移植研究中作出的重大贡献,也被人们誉为“试管婴儿”之父.
(2)试管婴儿技术作为现代生物技术和母亲正常怀孕生产的过程的相同之处______,不同点在______.
(3)医生抽取活体胚胎的1或2个细胞后,可通过观察______判断早期胚胎的性别,你认为医生应选用______性(男性,女性)胚胎进行移植.应用现代生物技术,现在人们已能够选取更理想的胚胎.
(4)供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题.而治疗性克隆能最终解决这两个问题.如图是治疗性克隆的过程图解:
Ⅰ.请在图中横线上填上适当的术语:①______;②______
Ⅱ.上图中的③④表示的生理过程是______.
正确答案
解:(1)美籍华人生物学家张明觉发现了精子获能现象.
(2)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.
(3)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;双亲的基因型为XBY×XBXb,后代中女孩均正常,而男孩有一半的概率会患血友病,因此应该选择女性胚胎进行移植.
(4)Ⅰ.图中①细胞核,②内细胞团细胞.
Ⅱ.上图中的③④表示细胞分化过程.
故答案为:
(1)精子获能
(2)都由双亲生殖细胞融合为合子(有性生殖) 试管婴儿是体外受精,胚胎移植的产物
(3)性染色体形态 女
(4)Ⅰ.①细胞核 ②内细胞团细胞
Ⅱ.细胞分化
解析
解:(1)美籍华人生物学家张明觉发现了精子获能现象.
(2)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.
(3)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;双亲的基因型为XBY×XBXb,后代中女孩均正常,而男孩有一半的概率会患血友病,因此应该选择女性胚胎进行移植.
(4)Ⅰ.图中①细胞核,②内细胞团细胞.
Ⅱ.上图中的③④表示细胞分化过程.
故答案为:
(1)精子获能
(2)都由双亲生殖细胞融合为合子(有性生殖) 试管婴儿是体外受精,胚胎移植的产物
(3)性染色体形态 女
(4)Ⅰ.①细胞核 ②内细胞团细胞
Ⅱ.细胞分化
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,近年来发展起来的细胞工程技术和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机.下面是科学家通过这两种方法快速繁殖良种奶牛的过程,请据图回答:
(1)在试管牛E和克隆牛G的培育过程中最后一道“工序”都是______技术.
(2)为了让供体母牛和受体母牛同时处于适合的生理状态,需用激素对供体、受体进行______处理;此外,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生______反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能.
(3)通过试管动物技术培养发育为早期胚胎后,再经______产生多个基因型相同的后代.对胚胎进行分割时,要特别注意将______均等分割,否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育.
(4)自然条件下防止多精入卵有两道屏障,它们分别是透明带反应和______.
(5)在体外受精时,精子首先要进行______处理,卵细子在受精前也要经历类似的过程.
正确答案
解:(1)在试管牛E和克隆牛G的培育过程中最后一道“工序”都是胚胎移植技术.
(2)胚胎移植时,需用激素对受体进行同期发情处理,受体母牛D处于与同体相同的生理状况;受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能.
(3)来自同一个胚胎的后代具有相同的基因型,因此经胚胎分割移植能产生多个基因型相同的后代.对囊胚期的胚胎进行分割时,要特别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.
(4)防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵黄膜封闭作用.
(5)在体外受精时,精子首先要进行获能处理,卵细子在受精前也要经历类似的过程.
故答案为:
(1)胚胎移植
(2)同期发情 免疫排斥
(3)胚胎分割 内细胞团
(4)卵黄膜封闭作用
(5)获能
解析
解:(1)在试管牛E和克隆牛G的培育过程中最后一道“工序”都是胚胎移植技术.
(2)胚胎移植时,需用激素对受体进行同期发情处理,受体母牛D处于与同体相同的生理状况;受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能.
(3)来自同一个胚胎的后代具有相同的基因型,因此经胚胎分割移植能产生多个基因型相同的后代.对囊胚期的胚胎进行分割时,要特别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.
(4)防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵黄膜封闭作用.
(5)在体外受精时,精子首先要进行获能处理,卵细子在受精前也要经历类似的过程.
故答案为:
(1)胚胎移植
(2)同期发情 免疫排斥
(3)胚胎分割 内细胞团
(4)卵黄膜封闭作用
(5)获能
哺乳动物单倍体胚胎干细胞技术是遗传学研究的新手段.下图表示研究人员利用小鼠(2N=40)获取单倍体胚胎干细胞的方法.请分析并回答下列问题:
(1)方法甲中,研究人员需要对实验小鼠A注射______,使其______,从而获得更多的卵母细胞,再利用SrC12溶液处理、激活卵母细胞,并在体外培养至[④]______期,再利用流式细胞仪筛选出单倍体细胞.
(2)方法乙中,研究人员首先采用特定方法去除⑥中的雌原核,并在体外培养至⑧.与正常二倍体小鼠的基因组染色体组成相比,⑧中细胞的染色体的组成不同在于______
(3)研究发现,单倍体胚胎干细胞也能分化,形成不同功能的细胞、组织和器官,该技术培育的单倍体动物可成为研究______基因功能的理想细胞模型.
正确答案
解:(1)方法一中,给小鼠注射促性腺激素可促使其超数排卵;胚胎干细胞可来源于囊胚的内细胞团.
(2)方法二中,⑥中的雌原核已经被除去,因此与正常二倍体小鼠的基因组染色体组成相比,⑧中细胞的染色体的组成不同在于少一条性染色体.
(3)由于单倍体中隐性基因出现后即会表达,故该技术培育的单倍体动物可成为研究隐性基因功能的理想细胞模型.
故答案为:
(1)促性腺激素 超数排卵 囊胚
(2)少一条性染色体
(3)隐性
解析
解:(1)方法一中,给小鼠注射促性腺激素可促使其超数排卵;胚胎干细胞可来源于囊胚的内细胞团.
(2)方法二中,⑥中的雌原核已经被除去,因此与正常二倍体小鼠的基因组染色体组成相比,⑧中细胞的染色体的组成不同在于少一条性染色体.
(3)由于单倍体中隐性基因出现后即会表达,故该技术培育的单倍体动物可成为研究隐性基因功能的理想细胞模型.
故答案为:
(1)促性腺激素 超数排卵 囊胚
(2)少一条性染色体
(3)隐性
改造生物的性状,在许多领域取得了可喜的成果.下图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解,请据图分析回答:
(1)在胚胎发育过程中,囊胚时期的______将发育成幼体的各种组织.
(2)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______.
(3)在基因工程中,②表示______;如果②的数量太少,常用______技术来扩增.②可用“DNA探针”进行筛选或检测,这里的“DNA探针”是指______.
(4)图中应用到的胚胎工程领域的生物技术有______和______.
正确答案
解:(1)囊胚包括内细胞团和滋养层两种细胞,其中滋养层将发育成胎盘和胎膜,内细胞团将发育成幼体的各种组织.
(2)动物细胞培养时,需要先用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理动物组织以获得单个细胞.动物细胞培养过程中,需向培养液中通入一定量的CO2,其目的是维持培养液的pH.
(3)在基因工程中,②表示目的基因;PCR技术可以大量扩增目的基因.DNA探针是指用放射性同位素标记的、含目的基因的DNA单链.
(4)图中涉及的技术手段有转基因技术、核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植,其中早期胚胎培养和胚胎移植技术属于胚胎工程领域.
故答案为:
(1)内细胞团
(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 维持培养液的pH
(3)目的基因 PCR 用放射性同位素标记的、含目的基因的DNA单链
(4)早期胚胎培养 胚胎移植
解析
解:(1)囊胚包括内细胞团和滋养层两种细胞,其中滋养层将发育成胎盘和胎膜,内细胞团将发育成幼体的各种组织.
(2)动物细胞培养时,需要先用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理动物组织以获得单个细胞.动物细胞培养过程中,需向培养液中通入一定量的CO2,其目的是维持培养液的pH.
(3)在基因工程中,②表示目的基因;PCR技术可以大量扩增目的基因.DNA探针是指用放射性同位素标记的、含目的基因的DNA单链.
(4)图中涉及的技术手段有转基因技术、核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植,其中早期胚胎培养和胚胎移植技术属于胚胎工程领域.
故答案为:
(1)内细胞团
(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 维持培养液的pH
(3)目的基因 PCR 用放射性同位素标记的、含目的基因的DNA单链
(4)早期胚胎培养 胚胎移植
科学家采用不同方法培育良种牛的过程.请据图回答有关问题:
(1)为提高良种奶牛的繁殖能力,在获取卵母细胞之前需用______激素对奶牛进行处理,目的是______.选择良种公牛的精子时,应选择含______(填“X染色体”或“Y染色体”)的精子才可繁殖出良种奶牛.为了使受体牛能够提供相同的生理环境,在供体胚胎移入前,应对供、受体母牛进行______ 处理.
(2)图中数字标号③代表的结构为______,c→d过程运用了______技术,操作时需要注意______,A、B牛基因型是否相同______.
(3)在培育良种牛的过程中,都运用了动物细胞培养技术.在动物细胞培养过程中,为防止杂菌的污染而要加入一定量的______.
(4)“转基因牛”D培育过程中,常用受精卵作为外源基因的受体细胞,主要原因是______.
(5)以上培育过程中,应用到的生物技术名称有______、______、______.(要求至少写出3个)
正确答案
解:(1)为提高良种奶牛的繁殖能力,对良种母牛注射促性腺激素可促使其超数排卵.只有雌性奶牛才产奶,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.为了使受体牛能够提供相同的生理环境,在供体胚胎移入前,应对供、受体母牛进行同情发情处理.
(2)③为内细胞团;c→d过程运用了胚胎分割技术,对囊胚进行分割时需要将内细胞团进行均等分割;由于来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此A、B牛基因型相同.
(3)在动物细胞培养过程中,为防止杂菌的污染而要加入一定量的抗生素.
(4)“转基因牛”D培育过程中,常用受精卵作为外源基因的受体细胞,主要原因是受精卵的全能性易于表达.
(5)以上培育过程中,应用到的生物技术名称有基因工程、早期胚胎培养、胚胎分割移植.
故答案为:
(1)促性腺 超数排卵 X染色体 同期发情
(2)内细胞团 胚胎分割 将内细胞团均等分割 是
(3)抗生素
(4)受精卵的全能性易于表达
(5)基因工程、早期胚胎培养、胚胎分割移植
解析
解:(1)为提高良种奶牛的繁殖能力,对良种母牛注射促性腺激素可促使其超数排卵.只有雌性奶牛才产奶,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.为了使受体牛能够提供相同的生理环境,在供体胚胎移入前,应对供、受体母牛进行同情发情处理.
(2)③为内细胞团;c→d过程运用了胚胎分割技术,对囊胚进行分割时需要将内细胞团进行均等分割;由于来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此A、B牛基因型相同.
(3)在动物细胞培养过程中,为防止杂菌的污染而要加入一定量的抗生素.
(4)“转基因牛”D培育过程中,常用受精卵作为外源基因的受体细胞,主要原因是受精卵的全能性易于表达.
(5)以上培育过程中,应用到的生物技术名称有基因工程、早期胚胎培养、胚胎分割移植.
故答案为:
(1)促性腺 超数排卵 X染色体 同期发情
(2)内细胞团 胚胎分割 将内细胞团均等分割 是
(3)抗生素
(4)受精卵的全能性易于表达
(5)基因工程、早期胚胎培养、胚胎分割移植
如图表示改造哺乳动物遗传特性的三种途径.根据图示回答下列问题.
(1)甲、乙、丙过程共利用的技术手段有______.乙途径将外源基因导入的受体细胞最可能是______细胞,利用该细胞的______,植入到______(填“内细胞团”、“滋养层细胞”或“透明带细胞”)中;动物2 细胞各体细胞的基因种类______(相同或不相同).
(2)甲途径的受体细胞通常最可能为受精卵,利用该细胞的______特性.
(3)将外源基因导入到受体细胞最可能整合到细胞的______结构上,利用卵细胞含有______的物质和丰富的______物质而作为受体细胞.
(4)基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外______和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性的技术.
正确答案
解:(1)转基因、核移植或体外受精等任何一项胚胎工程技术所得到的胚胎,都必须经过胚胎移植技术才能获得后代;胚胎干细胞具有发育的全能性,所以乙途径将外源基因导入的受体细胞最可能是胚胎干细胞;乙途经中应受体细胞植入到内细胞团中,将来可以发育成各种组织器官;动物2中各体细胞的基因种类有所不同,有的导入了外源基因,原来的却没有该基因.
(2)受精卵具有的全能性最高,常用它作为动物基因工程受体细胞.
(3)外源基因导入受体细胞后最可能整合到染色体上;卵细胞应含有使体细胞核全能性表达的物质和丰富的营养物质而常作为受体细胞.
(4)基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外核移植或早期胚胎培养或动物细胞培养和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性的技术.
故答案为:
(1)胚胎移植 胚胎干 发育全能性 内细胞团 不相同
(2)全能性
(3)染色体 使体细胞核全能性表达(或诱导体细胞核恢复全能性) 营养物质
(4)核移植或早期胚胎培养或动物细胞培养
解析
解:(1)转基因、核移植或体外受精等任何一项胚胎工程技术所得到的胚胎,都必须经过胚胎移植技术才能获得后代;胚胎干细胞具有发育的全能性,所以乙途径将外源基因导入的受体细胞最可能是胚胎干细胞;乙途经中应受体细胞植入到内细胞团中,将来可以发育成各种组织器官;动物2中各体细胞的基因种类有所不同,有的导入了外源基因,原来的却没有该基因.
(2)受精卵具有的全能性最高,常用它作为动物基因工程受体细胞.
(3)外源基因导入受体细胞后最可能整合到染色体上;卵细胞应含有使体细胞核全能性表达的物质和丰富的营养物质而常作为受体细胞.
(4)基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外核移植或早期胚胎培养或动物细胞培养和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性的技术.
故答案为:
(1)胚胎移植 胚胎干 发育全能性 内细胞团 不相同
(2)全能性
(3)染色体 使体细胞核全能性表达(或诱导体细胞核恢复全能性) 营养物质
(4)核移植或早期胚胎培养或动物细胞培养
胚胎移植的基本程序如图(以牛胚胎移植为例),请据图回答问题.
(1)对供体母牛、供体公牛的要求是______.
(2)冲卵中的“卵”是指______.
(3)哺乳动物受精过程中有下列哪两项机制阻止多精子入卵受精?______
A.精子穿越卵子透明带触及卵细胞膜,导致卵细胞膜反应
B.精子穿越卵子透明带触及卵细胞膜,导致透明带反应
C.精子入卵后,触发透明带反应
D.精子入卵后,触发卵细胞膜反应
(4)受精有关过程有:①第一次卵裂开始,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______.
(5)若供体产生的后代具有许多优良性状,可利用______技术提高胚胎利用率,同时,可以通过取样______细胞进行分子水平的早期胚胎性别鉴定.
正确答案
解:(1)胚胎移植过程,对选择合适的供、受体,对供体母牛和公牛的要求是具优良遗传性状的同种牛;同期发情处理是为了使供、受体母牛具有相同的生理状况,以保证胚胎移植入相同的生理环境.
(2)冲卵的实质是将早期胚胎冲洗出来,因此其中的“卵”是指胚胎.
(3)哺乳动物受精过程中阻止多精子入卵受精的两道屏障是:精子穿越卵子透明带触及卵细胞膜时导致的透明带反应和精子入卵后触发卵细胞膜反应.
(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,正确的顺序为③④②⑤⑥①.受精的标志是卵细胞膜和透明带间出现两个极体.
(5)来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此要提高胚胎的利用率,可采用胚胎分割移植技术,同时还可以取滋养层细胞进行性别鉴定.
故答案为:
(1)具优良遗传性状的同种牛 生理状况都相同
(2)胚胎
(3)BD
(4)③④②⑤⑥①卵黄膜和透明带间出现两个极体
(5)胚胎分割移植 滋养层
解析
解:(1)胚胎移植过程,对选择合适的供、受体,对供体母牛和公牛的要求是具优良遗传性状的同种牛;同期发情处理是为了使供、受体母牛具有相同的生理状况,以保证胚胎移植入相同的生理环境.
(2)冲卵的实质是将早期胚胎冲洗出来,因此其中的“卵”是指胚胎.
(3)哺乳动物受精过程中阻止多精子入卵受精的两道屏障是:精子穿越卵子透明带触及卵细胞膜时导致的透明带反应和精子入卵后触发卵细胞膜反应.
(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,正确的顺序为③④②⑤⑥①.受精的标志是卵细胞膜和透明带间出现两个极体.
(5)来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此要提高胚胎的利用率,可采用胚胎分割移植技术,同时还可以取滋养层细胞进行性别鉴定.
故答案为:
(1)具优良遗传性状的同种牛 生理状况都相同
(2)胚胎
(3)BD
(4)③④②⑤⑥①卵黄膜和透明带间出现两个极体
(5)胚胎分割移植 滋养层
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.人体的白蛋白正常值在每100ml血液中含有3.8~4.8克,如果比正常值低很多时就需要注射入血白蛋白,所以临床上对白蛋白需求量很大.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)通过①采集的卵子,都需要进行体外培养,其目的是______:通过②采集的精子需______后才能进行受精作用.
(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、乳腺蛋白基因的启动子和终止子、______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)对移植前的胚胎进行性别鉴定时,宜取囊胚期的______细胞进行鉴定,一般采用SRY-PCR方法,选择出现阴性反应的______(雌性/雄性)胚胎进行移植.
(5)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
解:(1)采集的卵子需要进行体外培养使卵母细胞成熟,采集的精子需获能后才能进行受精作用.
(2)完整的基因表达载体要包括目的基因、乳腺蛋白基因的启动子和终止子、标记基因等部分.
(3)将目的基因导入动物受精率的方法是显微注射技术.在显微镜下判断是否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时,宜取囊胚期的滋养层细胞进行鉴定,一般采用SRY-PCR方法,选择出现阴性反应的雌性胚胎进行移植.
(5)胚胎移植前需要对代孕奶山羊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)使卵母细胞成熟 获能
(2)标记基因
(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)滋养层 雌性
(5)同期发情
解析
解:(1)采集的卵子需要进行体外培养使卵母细胞成熟,采集的精子需获能后才能进行受精作用.
(2)完整的基因表达载体要包括目的基因、乳腺蛋白基因的启动子和终止子、标记基因等部分.
(3)将目的基因导入动物受精率的方法是显微注射技术.在显微镜下判断是否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时,宜取囊胚期的滋养层细胞进行鉴定,一般采用SRY-PCR方法,选择出现阴性反应的雌性胚胎进行移植.
(5)胚胎移植前需要对代孕奶山羊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)使卵母细胞成熟 获能
(2)标记基因
(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)滋养层 雌性
(5)同期发情
请回答胚胎工程方面的问题:
(1)应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”.试管牛的培育需经过体外受精、______、______以及在母体中发育和产出等过程.
(2)在“试管牛”的培育过程中,要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行处理,使其______.另外,培养的卵母细胞需要发育至______时期,该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和______.
(3)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞,采用激素处理可使其超数排卵,常使用的激素是______.
(4)为胚胎在受体体内存活提供可能的基础是指受体对外来的胚胎基本上不产生______.
正确答案
解:(1)试管牛的培育需经过体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等技术.
(2)精子受精前需要进行获能处理;培养的卵母细胞需要发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.
(3)对母牛注射促性腺激素能促使其超数排卵.
(4)为胚胎在受体体内存活提供可能的基础是指受体对外来的胚胎基本上不产生免疫排斥反应.
故答案为:
(1)早期胚胎培养 胚胎移植
(2)获能 减数第二次分裂中期 第一极体
(3)促性腺激素
(4)免疫排斥反应
解析
解:(1)试管牛的培育需经过体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等技术.
(2)精子受精前需要进行获能处理;培养的卵母细胞需要发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.
(3)对母牛注射促性腺激素能促使其超数排卵.
(4)为胚胎在受体体内存活提供可能的基础是指受体对外来的胚胎基本上不产生免疫排斥反应.
故答案为:
(1)早期胚胎培养 胚胎移植
(2)获能 减数第二次分裂中期 第一极体
(3)促性腺激素
(4)免疫排斥反应
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:(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
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
人的血清白蛋白(HSA)在临床上需求量很大,通常从人血中提取.但由于艾滋病病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,那么利用牛的乳汁生产血清白蛋白就成为可能.其大致过程如下:
Ⅰ.采集良种供体牛的卵母细胞和精液,通过体外受精,形成奶牛受精卵;
Ⅱ.构建基因的表达载体,并将其导入奶牛受精卵,形成转基因细胞;
Ⅲ.电脉冲刺激转基因细胞促使其形成早期胚胎;
Ⅳ.将胚胎移植到受体母牛的子宫中,最终发育成转基因小牛.
请回答下列问题:
(1)一般情况下,采集良种奶牛的卵母细胞的方法是:______、______.
(2)步骤Ⅰ中,在体外受精前,需要对牛的精子进行______处理,一般采用的方法为______,即将精子放在一定浓度的______或钙离子载体A23187中.
(3)步骤Ⅱ中构建基因表达载体是需要将的血清白蛋白基因与______等调控组件重组在一起,从而利用利用转基因牛的乳汁生产血清白蛋白.
(4)步骤Ⅳ中,应选择性别为______的奶牛胚胎进行移植.请举出三种人工控制可筛选胚胎性别的方法:______、______.
正确答案
解:(1)由于牛属于大型家畜,卵母细胞的采集方法有:一是从屠宰场废弃的卵巢中采集(或从活体卵巢中采集)、培养;二是用促性腺激素处理良种母牛,使其超数排卵;
(2)体外受精前,对精子要进行获能处理;一般采用的方法为化学诱导法,即将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187中.
(3)步骤Ⅱ中构建基因表达载体是需要将的血清白蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,从而利用利用转基因牛的乳汁生产血清白蛋白.
(4)血清白蛋白要从乳汁中提取,只有雌性奶牛才能产生乳汁,因此胚胎移植时,必须选取雌性奶牛的胚胎进行移植;筛选胚胎性别可以采用X精子与Y精子分离技术、显微镜观察法和基因探针检测法来判断性别.
故答案为:
(1)从屠宰场废弃的卵巢中采集 活体采卵
(2)获能 化学诱导法 肝素
(3)乳腺蛋白基因的启动子
(4)雌性 X精子与Y精子分离技术(选择X型精子进行体外受精)、显微镜镜检法(观察胚胎细胞性染色体组成)、采用基因探针检测胚胎细胞中与性别有关的基因(SRY-PCR胚胎的性别鉴定技术)
解析
解:(1)由于牛属于大型家畜,卵母细胞的采集方法有:一是从屠宰场废弃的卵巢中采集(或从活体卵巢中采集)、培养;二是用促性腺激素处理良种母牛,使其超数排卵;
(2)体外受精前,对精子要进行获能处理;一般采用的方法为化学诱导法,即将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187中.
(3)步骤Ⅱ中构建基因表达载体是需要将的血清白蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,从而利用利用转基因牛的乳汁生产血清白蛋白.
(4)血清白蛋白要从乳汁中提取,只有雌性奶牛才能产生乳汁,因此胚胎移植时,必须选取雌性奶牛的胚胎进行移植;筛选胚胎性别可以采用X精子与Y精子分离技术、显微镜观察法和基因探针检测法来判断性别.
故答案为:
(1)从屠宰场废弃的卵巢中采集 活体采卵
(2)获能 化学诱导法 肝素
(3)乳腺蛋白基因的启动子
(4)雌性 X精子与Y精子分离技术(选择X型精子进行体外受精)、显微镜镜检法(观察胚胎细胞性染色体组成)、采用基因探针检测胚胎细胞中与性别有关的基因(SRY-PCR胚胎的性别鉴定技术)
胚胎工程技术包含的内容很丰富,如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是黄牛,请据图回答下列问题:
(1)应用1中获得的小牛,其遗传物质来源于______,细胞B的名称是______.
(2)应用2获得试管牛的过程中,采用的胚胎工程技术有______、______、______.
(3)应用3中细胞C、D分别取自______、______.
(4)应用4中通过______技术获得二分胚①和②.
(5)为使受体牛与供体牛的生殖器官处于相同的生理状态,可以用______对受体牛进行______处理,以保证胚胎在受体牛体内正常生长发育.
正确答案
解:(1)由以上分析可知应用1中获得的小牛为克隆牛,其细胞核遗传物质来源于供体1,细胞质遗传物质来源于供体2,因此其遗传物质来源于供体1和供体2;在细胞核移植过程中,选择卵母细胞作为受体细胞的原因:卵(母)细胞大,容易操作;卵(母)细胞质多,营养丰富;含有促使细胞全能性表达的物质.
(2)试管牛的产生,采用的胚胎工程技术有体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等.
(3)细胞C、D为胚胎干细胞,该细胞取自牛胎儿的原始性腺或早期胚胎细胞.
(4)应用4中通过胚胎分割技术获得二分胚①和②,得到两只小牛.
(5)在进行胚胎移植时,选择好供、受体母牛后,要用孕激素进行同期发情处理,目的是使受体与供体的生理状态相同,为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境.
故答案为:
(1)供体1和供体2 MⅡ期卵母细胞(或减数第二次分裂中期的卵母细胞)
(2)体外受精 早期胚胎培养 胚胎移植
(3)原始性腺(或生殖腺) 早期胚胎(囊胚的内细胞团)
(4)胚胎分割
(5)孕激素(或促性腺激素) 同期发情
解析
解:(1)由以上分析可知应用1中获得的小牛为克隆牛,其细胞核遗传物质来源于供体1,细胞质遗传物质来源于供体2,因此其遗传物质来源于供体1和供体2;在细胞核移植过程中,选择卵母细胞作为受体细胞的原因:卵(母)细胞大,容易操作;卵(母)细胞质多,营养丰富;含有促使细胞全能性表达的物质.
(2)试管牛的产生,采用的胚胎工程技术有体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等.
(3)细胞C、D为胚胎干细胞,该细胞取自牛胎儿的原始性腺或早期胚胎细胞.
(4)应用4中通过胚胎分割技术获得二分胚①和②,得到两只小牛.
(5)在进行胚胎移植时,选择好供、受体母牛后,要用孕激素进行同期发情处理,目的是使受体与供体的生理状态相同,为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境.
故答案为:
(1)供体1和供体2 MⅡ期卵母细胞(或减数第二次分裂中期的卵母细胞)
(2)体外受精 早期胚胎培养 胚胎移植
(3)原始性腺(或生殖腺) 早期胚胎(囊胚的内细胞团)
(4)胚胎分割
(5)孕激素(或促性腺激素) 同期发情
美国科学家使用了年轻女性捐献的卵子以及2名志愿者的皮肤成纤维细胞,成功克隆出5个人体胚胎,进而可以开发出有研究价值的胚胎干细胞.请回答:
(1)上述过程中主要应用到的动物细胞工程技术有______、______.若将经过修饰的某基因导入其中的部分胚胎干细胞,常用的方法是______法.胚胎干细胞在形态上表现为______小,细胞核大,核仁明显;在功能上具有______.
(2)将胚胎干细胞用于检测有毒物质是否引起了基因突变,可采用______技术.
(3)若选用囊胚进行胚胎分割,要注意对其______做到均等分割.
(4)胚胎移植是否成功,与供体和受体的生理状况有关.大量的研究已经证明,为胚胎在受体内存活提供可能的生理基础是______.
(5)上述克隆技术引发了伦理争论,中国政府的态度是禁止______克隆人,不反对______克隆.
正确答案
解:(1)上述过程中主要应用到的动物细胞工程技术有动物细胞培养、细胞核移植.将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法.胚胎干细胞在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上具有发育的全能性.
(2)将胚胎干细胞用于检测有毒物质是否引起了基因突变,可采用DNA分子杂交(基因探针)技术.
(3)若选用囊胚进行胚胎分割,要注意对其内细胞团做到均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育.
(4)受体与子宫内的供体胚胎基本不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内存活提供可能.
(5)对待克隆技术,中国政府的态度是禁止生殖性克隆人,但不反对治疗性克隆.
故答案为:
(1)动物细胞培养 细胞核移植 体积 发育的全能性
(2)DNA分子杂交(基因探针)
(3)内细胞团
(4)受体与子宫内的供体胚胎基本不发生免疫排斥反应
(5)生殖性 治疗性
解析
解:(1)上述过程中主要应用到的动物细胞工程技术有动物细胞培养、细胞核移植.将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法.胚胎干细胞在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上具有发育的全能性.
(2)将胚胎干细胞用于检测有毒物质是否引起了基因突变,可采用DNA分子杂交(基因探针)技术.
(3)若选用囊胚进行胚胎分割,要注意对其内细胞团做到均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育.
(4)受体与子宫内的供体胚胎基本不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内存活提供可能.
(5)对待克隆技术,中国政府的态度是禁止生殖性克隆人,但不反对治疗性克隆.
故答案为:
(1)动物细胞培养 细胞核移植 体积 发育的全能性
(2)DNA分子杂交(基因探针)
(3)内细胞团
(4)受体与子宫内的供体胚胎基本不发生免疫排斥反应
(5)生殖性 治疗性
胚胎工程是一项综合性很强的动物繁育技术,可在畜牧业和制荮业等领域发挥重要作用,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,图中过程A称为______.
(2)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的O2:以______,还需要提供______ 气体以______.
(3)为研制能够产生人类干扰素的牛乳腺生物反应器,需将目的基因导人牛受精卵,最常用的载体是______;获得转基因母牛后,如果______ 即说明目的基因已经表达.
(4)为使人类干扰素基因在后代中长期保留,可将转基因牛体细胞的______ 转入______ 细胞中构成重组细胞,使其发育成与供体具有相同性状的个体,该技术称为______.
正确答案
解:(1)通常用促性腺激素处理良种母牛以获取更多的卵母细胞,即超数排卵处理.将早期胚胎移植入母体子宫为胚胎移植.
(2)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸,还需要提供CO2维持培养基的pH值.
(3)通常用质粒作为目的基因载体.人类干扰素基因导入受体细胞后如果成功表达,会生成人类干扰素.
(4)将体细胞核移植入去核卵母细胞,利用体细胞核全能性培养为个体,该个体性状与供细胞核个体相似,为体细胞核移植或者克隆技术.
故答案为:
(1)促性腺激素 胚胎移植
(2)维持细胞呼吸 CO2 维持培养基的pH值
(3)质粒 牛乳中含有人类干扰素
(4)细胞核 其它牛的去核卵母细胞 核移植(或克隆)
解析
解:(1)通常用促性腺激素处理良种母牛以获取更多的卵母细胞,即超数排卵处理.将早期胚胎移植入母体子宫为胚胎移植.
(2)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸,还需要提供CO2维持培养基的pH值.
(3)通常用质粒作为目的基因载体.人类干扰素基因导入受体细胞后如果成功表达,会生成人类干扰素.
(4)将体细胞核移植入去核卵母细胞,利用体细胞核全能性培养为个体,该个体性状与供细胞核个体相似,为体细胞核移植或者克隆技术.
故答案为:
(1)促性腺激素 胚胎移植
(2)维持细胞呼吸 CO2 维持培养基的pH值
(3)质粒 牛乳中含有人类干扰素
(4)细胞核 其它牛的去核卵母细胞 核移植(或克隆)
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,近几年发展起来的细胞工程技术和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机.下面是科学家快速繁殖良种奶牛的两种方法,请据图回答:
(1)克隆牛G的培育过程与试管牛E的培育过程相比特有的技术手段是技术,这两种繁殖动物的方式相比,实质性的区别为前者是______,后者是______.
(2)进行胚胎工程操作时,首先对供、受体母牛进行选择,并用激素进行处理.一般还需用______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)科学家将外源基因插入上图的受精卵中,常用的方法是______.在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时,常采用的方法是______技术,根据是否显示出杂交带进行鉴定.由于外源基因可能随机插入到受精卵的DNA中,因而有的可发育成转基因牛,有的却死亡,请分析因外源基因的插入而导致早期胚胎死亡的最可能原因是______.
(5)良种母牛B的胚胎能在受体母牛D的子宫内存活的生理原因是什么?______.
(6)培育出的克隆牛G的基因来源于______.
(7)为大量获得试管牛E,可于______时期将早期胚胎进行分割.
正确答案
解:(1)克隆牛G的培育过程与试管牛E的培育过程相比特有的技术手段是核移植技术,这两种繁殖动物的方式相比,实质性的区别为前者是无性生殖,后者是有性生殖.
(2)进行胚胎工程操作时,首先对供、受体母牛进行选择,并用同期发情激素进行处理.一般还需用促性腺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、核苷酸以及动物血清等物质.
(4)科学家将外源基因插入上图的受精卵中,常用的方法是显微注射.在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时,常采用的方法是DNA分子杂交技术,根据是否显示出杂交带进行鉴定.由于外源基因可能随机插入到受精卵的DNA中,因而有的可发育成转基因牛,有的却死亡,请分析因外源基因的插入而导致早期胚胎死亡的最可能原因是外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达.
(5)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,因此良种母牛B的胚胎能在受体母牛D的子宫内存活.
(6)培育出的克隆牛G的基因来源于母牛B的细胞质基因和母牛C的细胞核基因.
(7)为大量获得试管牛E,可于桑椹胚或囊胚期将早期胚胎进行分割.
故答案为:
(1)核移植 无性生殖 有性生殖
(2)同期发情 促性腺
(3)动物血清
(4)显微注射 DNA分子杂交 外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达
(5)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
(6)母牛B的细胞质基因和母牛C的细胞核基因
(7)桑椹胚或囊胚
解析
解:(1)克隆牛G的培育过程与试管牛E的培育过程相比特有的技术手段是核移植技术,这两种繁殖动物的方式相比,实质性的区别为前者是无性生殖,后者是有性生殖.
(2)进行胚胎工程操作时,首先对供、受体母牛进行选择,并用同期发情激素进行处理.一般还需用促性腺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、核苷酸以及动物血清等物质.
(4)科学家将外源基因插入上图的受精卵中,常用的方法是显微注射.在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时,常采用的方法是DNA分子杂交技术,根据是否显示出杂交带进行鉴定.由于外源基因可能随机插入到受精卵的DNA中,因而有的可发育成转基因牛,有的却死亡,请分析因外源基因的插入而导致早期胚胎死亡的最可能原因是外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达.
(5)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,因此良种母牛B的胚胎能在受体母牛D的子宫内存活.
(6)培育出的克隆牛G的基因来源于母牛B的细胞质基因和母牛C的细胞核基因.
(7)为大量获得试管牛E,可于桑椹胚或囊胚期将早期胚胎进行分割.
故答案为:
(1)核移植 无性生殖 有性生殖
(2)同期发情 促性腺
(3)动物血清
(4)显微注射 DNA分子杂交 外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达
(5)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
(6)母牛B的细胞质基因和母牛C的细胞核基因
(7)桑椹胚或囊胚
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