[生物——选修3：现代生物科技专题]

我国全面二孩政策已于2016年1月1日起正式实施。十二年前，33岁的产妇朱女士利用试管婴儿技术，成功生下一个男孩。2016年3月，朱女士决定生育第二个孩子，医院找到当年为她冷冻的“胚胎”，经过检胎等程序，朱女士已成功怀孕12周。冷冻12年后复苏、植入，该“冻龄”宝宝将有望成为国内最“老”的宝宝。有意思的是，这个沉睡了12年的“冰宝宝”，跟自己11岁的亲哥哥其实是“同龄”。请回答以下相关问题：

（1）由于女性的自然周期产生的卵子太少，医生在取卵前通常需要注射         激素，促使一次有更多的卵泡发育。试管婴儿技术采用了体外受精等技术，精子顶体内含有的                  

能协助精子穿过卵细胞的                            最终进入卵细胞内完成受精作用。

（2）通过胚胎移植技术将冷冻的“胚胎”移入朱女士子宫内，使其继续发育，胚胎移植的实质是                       。沉睡了12年的“冰宝宝”跟自己11岁的亲哥哥其实是“同龄”。二者性别相同的概率为             。

（3）若进行试管婴儿的某夫妇，其中妻子患有线粒体疾病（线粒体DNA缺陷），则子女患病的情况为                ，该疾病的遗传             （填“遵循”或“不遵循”）孟德尔遗传定律。

（4）与试管婴儿相比，人们对克隆人争议较大。持反对态度的科学家认为，由于克隆技术尚不成熟，现在就做克隆人很可能孕育出有严重缺陷的孩子；但是坚持克隆人的科学家则认为，一些技术问题可以通过胚胎分割、基因诊断和___________等方法得到解决。

[生物——选修1：生物技术实践]

A.胡萝卜素可以预防白内障、增强视力，还可以预防夜盲症，同时也是一种常用的食用色素。可以从微生物和胡萝卜中进行提取，过程如下。请回答下列问题：

（1）若要得到纯化的酵母菌R，常采用的分离方法是________。配制培养基时，灭菌与调节pH的先后顺序是________。

（2）胡萝卜含有的胡萝卜素中，最主要的组成成分是________，该胡萝卜素在人体内可以转变成两分子________。

（3）从胡萝卜中提取胡萝卜素时，干燥过程应控制好温度和________以防止胡萝卜素分解；萃取过程中宜采用________（方式）加热以防止温度过高；现有乙醇和乙酸乙酯两种溶剂，应选用其中的________作为胡萝卜素的萃取剂，不选用另外一种的理由是________。

B.精子可以作为外源基因的载体，使精子携带外源基因进入卵细胞受精。人们可以利用转基因奶牛获得人胰岛素，其流程如图。请回答以下相关问题：

（1）用PCR技术扩增胰岛素基因时，用到的酶是________；在构建的基因表达载体中除目的基因、标记基因外还应当有________，才能使基因表达载体在受体细胞中进行复制和表达。

（2）外源基因能够整合到精子的________上是提高转化率的关键，因为受精时只有精子的________才能进入卵细胞中。

（3）过程③包括________技术和胚胎移植技术，在进行胚胎移植时，需要对母体进行________处理。

（4）为了获得雌性奶牛，移植前需对已经导入目的基因的胚胎进行________，该操作取样部位为囊胚的________。

阅读如下材料：

材料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵在，得到了体型巨大的“超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。

材料乙：T₄溶菌酶在温度较高时易失去活性，科学家对编码T₄溶菌酶的基因进行改造，使其表达的T₄溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97为的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T₄溶菌酶的耐热性。

材料丙：兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。

回答下列问题：

（1）材料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用         法。构建基因表达载体常用的工具酶有         和             。在培育转基因植物是，常用农杆菌转化发，农杆菌的作用是                。

（2）材料乙属于               工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对           进行改造，或制造制造一种             的技术。在该实例中，引起T₄溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的             序列发生了改变。

（4）材料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到       种的、生理状况相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中，兔甲称为        体，兔乙称为       体。

【生物———选修3，现代生物科技】

日前，英国研究人员利用最新的3D打印技术，“打印”出了活体胚胎干细胞。实验证明，这些干细胞仍保持着人体胚胎干细胞的正常分化能力。科学家使用活体卵子及皮肤成纤维细胞，在实验室已成功克隆出了数个人体胚胎，进而可以开发出有研究价值的胚胎干细胞。请回答：

（1）自然状况下的胚胎干细胞是由哺乳动物的早期胚胎或     中分离出来的一类细胞。

（2）上述过程中要应用到的动物细胞工程技术有        、         。胚胎干细胞在形态上表现为体积小,细胞核大,       明显；在功能上具有         。

（3）将胚胎干细胞用于检测有毒物质是否引起了基因突变，在分子水平上需要采用                               技术。

（4）若选用囊胚进行胚胎分割，要注意对其          做到均等分割。

（5）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                   。

【现代生物科技专题】基因疫苗指的是DNA疫苗，即将编码外源性抗原的基因插入到质粒上，然后将质粒直接导入人或动物体内，让其在宿主细胞中表达出抗原蛋白，诱导机体产生免疫应答。口蹄疫是一种危害严重的偶蹄动物传染病，近年来国内外在口蹄疫基因疫苗研究方面有了许多新的突破．回答下列问题：

（1）获取目的基因后，可利用___________技术获得大量该基因，该过程所利用的酶必须具有___________的特点。

（2）将编码外源性抗原的基因插入到质粒上，此过程在基因工程中称作____________。

（3）将导入目的基因的受体细胞在体外培养至________________阶段后进行胚胎移植，选用的受体动物应符合的性别条件是___________。

（4）欲检测人或动物体内是否具有了抗原蛋白，在分子水平上检测的方法是从转基因人或动物中提取蛋白质，进行______________________。

（5）现已经通过基因工程和胚胎工程技术培育出一头具有口蹄疫免疫特性的高产奶牛，可以采用_______________________技术形成多个重组细胞，经早期胚胎培养获得大量的重组胚胎，再进行____________________就会得到大量具有口蹄疫免疫特性的高产奶牛。

[生物——选修3：现代生物科技专题]

   基因工程技术、细胞工程技术、胚胎工程技术等在生产实践中有着广泛的应用。请回答下列相关问题：

（1）基因表达载体的构建是基因工程的核心环节，其结构中________是RNA聚合酶识别和结合的位点，将基因表达载体导入牛受精卵常用的方法为________。

（2）为了检测目的基因是否表达成功，可以用________技术，若没有出现相应的杂交带，则可能需要用________做探针来检测是否转录出mRNA。

（3）若要大量克隆该转基因奶牛，先需要进行细胞培养，由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，因此在培养时需在培养基中加入一定量的________。该过程得到的早期胚胎进行移植时，要用某种激素对代孕母体进行________处理，以保证供、受体的生理状况相同。

（4）牛体内进行受精作用时，防止多精入卵的两道屏障先后是________、________。

[生物——选修3：现代生物科技专题]

   我国全面二孩政策已于2016年1月1日起正式实施。十二年前，33岁的产妇王女士利用试管婴儿技术，成功生下一个男孩。2016年3月，王女士决定生育第二个孩子，医院找到当年为她冷冻的“胚胎”，经过检胎等程序，王女士已成功怀孕12周。冷冻12年后复苏、植入，该“冻龄”宝宝将有望成为国内最“老”的宝宝。有意思的是，这个沉睡了12年的“冰宝宝”，跟自己11岁的亲哥哥其实是“同龄”。请回答以下相关问题：

（1）由于女性的自然周期产生的卵子太少，医生在取卵前通常需要注射_______________激素，促使一次有更多的卵泡发育。试管婴儿技术采用了体外受精等技术，精子顶体内含有的___________能协助精子穿过卵细胞的___________最终进入卵细胞内完成受精作用。在此过程中，防止多精入卵的屏障有                    。

（2）通过胚胎移植技术将冷冻的“胚胎”移入王女士子宫内，使其继续发育，胚胎移植的实质是____________________。沉睡了12年的“冰宝宝”跟自己11岁的亲哥哥其实是“同龄”。二者性别相同的概率为____________。

（3）若进行试管婴儿的某夫妇，其中妻子患有线粒体疾病（线粒体DNA缺陷），则子女患病的情况为____________，该疾病的遗传___________（填“遵循”或“不遵循”）孟德尔遗传定律。

请阅读下列材料并回答：

材料一 由于细胞的密度不同，在地面上受重力影响，细胞的融合非常困难，在太空进行此试验比在地面试验细胞融合率大大提高。“神舟”六号飞船上进行了B淋巴细胞和骨髓瘤细胞的融合、黄花烟草原生质体和“革新”一号烟草原生质体的融合两个科学实验，在电融合仪内经过l60min后，终于获得成功。

材料二图为哺乳动物生殖过程及相关细胞工程的示意图，其中b为卵细胞，c、d为体细胞。

（1）细胞融合技术与传统的有性杂交相比，其优越性在于______________________________  。在太空进行细胞融合与在地面进行细胞融合相比，其优越性在于______________________________。 （2）利用动物细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为制造 ______________________________开辟了新的途径。

（3）动物个体甲、乙的产生分别属于______________________________生殖和______________________________生殖。

（4）在“神舟”六号飞船上举行的“太空融合”，与上图中的方法______________________________的原理相同。

（5）人工诱导动物细胞融合与诱导植物细胞融合的方法相同的是都可用物理方法和化学方法，此外动物细胞融合还可用        作为诱导剂。根据上述材料，你认为在神舟六号上所用的诱导方法是       。

53．（20分）转基因克隆猪已经在我国培育成功。研究组首先从猪胎儿皮肤细胞中分离出纤维细胞，进行体外培养。通过电穿孔的方法将构建好的基因表达载体转入纤维细胞，经筛选后将转基因纤维细胞进行体细胞克隆。接着，将重组胚胎移入代孕母猪体内，最终获得转基因克隆猪。请回答：

（1）在对纤维细胞进行培养时，需要在细胞培养液中添加一定量的               ，以防止培养过程的污染。此外，应定期更换            ，防止                   对细胞自身造成危害。

（2）筛选转基因细胞时，需要用到基因表达载体中的          。

（3）为了提高重组胚胎的利用率，可以对处于          阶段的胚胎进行均等分割。通过胚胎分割产生的两个或多个个体共有的特点是                            。

在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意                                                                 

（4）将重组胚胎移入到受体子宫后，由于受体子宫不会对外来胚胎发生          ，并能与之建立正常的          上的联系，因此，重组胚胎能在受体子宫中继续发育成转基因克隆猪。在转基因克隆猪培育过程中应用生物                            工程技术。(至少答出两项)

2012年诺贝尔生理学或医学奖授予约翰伯特兰戈登和山中伸弥，以表彰他们在“体细胞重编程技术”领域做出的革命性贡献．请回答下列问题：                                                

（1）1962年约翰伯特兰戈登通过实验把蝌蚪肠上皮细胞的细胞核移植进入去核的卵细胞中，成功培育出“克隆青蛙”．此实验说明已分化的动物体细胞的______具有全能性．更多的实验证明，到目前还不能用类似            技术（克隆植物的方法）获得克隆动物．

（2）所谓“体细胞重编程技术”是将高度分化的体细胞重新诱导回早期干细胞状态，即获得诱导多能干（iPS）细胞．山中伸弥于2006年把4个关键基因通过逆转录病毒转入小鼠的成纤维细胞，使其转变成iPS细胞．在该技术中，逆转录病毒是这4个关键基因的      ，在其协助下4个基因进入成纤维细胞，并整合到染色体的______上．                                                                                                          

（3）培养iPS细胞时，培养液需要特别加入的天然成分是______，同时iPS细胞需在培养箱中加入　______以控制pH.