［生物一选修3：现代生物科技专题］

    现代生物科技不断发展，在治疗人类疾病方面发挥着越来越重要的作用。请回答下列相关问题：

    (1)囊性纤维病是一种遗传病，科学家们设计出基因治疗方法，利用经过修饰的腺病毒作为________，将治疗囊性纤维病的正常基因转入患者的肺组织中，这种直接向人体组织细胞中转移基因的治疗方法叫作________________。

    (2)胰岛素是治疗糖尿病的有效药，天然胰岛素注射后会堆积在皮下，需较长时问才能进入血液，科学家利用______________技术对胰岛素进行改造使其成为速效药，提高了胰岛素的治疗效果。

    (3)单克隆抗体的出现能有效解决传统抗体产量低、特异性差的问题。在其制备过程中，需要进行两次筛选，第一次筛选的目的是筛选出________________；如果将抗癌细胞的单克隆抗体与化学药物结合制成“生物导弹”，注入体内，借助单克隆抗体的________作用，能将药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞。

    (4)ES细胞的形态特征有_____________________________，功能上具有___________________。ES细胞可以治疗由于细胞坏死、退化和功能异常引起的人类疾病，如帕金森综合征，利用ES细胞可以被____________形成新的组织细胞的特性，移植ES细胞可使坏死或退化部位得以修复。

科学家从哺乳动物早期胚胎中分离出一类胚胎干细胞(ES细胞)，并进一步将ES细胞诱导分化为某些组织细胞。回答下列问题：

(1)胚胎干细胞(ES细胞)可由囊胚的__________________________分离培养获得，其可产生多种多样的细胞的根本原因是__________________。

(2)获得的动物细胞进行培养时，一般需控制在10代以内，原因是__________________________。

(3)离体培养胚胎干细胞时，一般需要在合成培养基中加入____________等天然成分，培养时所需的气体主要有O₂和CO₂，CO₂的主要作用是______________。

(4)研究发现，细胞因子能够调控某动物干细胞分化。放线菌素D能通过阻碍RNA聚合酶的功能进而抑制细胞因子的调控，由此推断该抑制过程发生在____________(填"复制""转录"或"翻译")水平。

(5)研究还发现，胚胎干细胞可以诱导分化为造血干细胞等各种细胞，这体现了胚胎干细胞具有__________________的特点，临床上可用诱导干细胞定向分化的方法修补损伤或衰老的组织器官，从而解决______________问题。

哺乳动物排卵后卵巢内残留的某些细胞团称黄体，其在卵巢内存在的时间长短取决于雌雄哺乳动物是否妊娠。如果没有妊娠，黄体发育两周后即退化，反之可以维持数月。回答下列问题：

  (1)哺乳动物精子的发生过程和卵子发生过程的主要区别有：精子的形成需经过变形且生殖细胞数量多；卵子的发生不需变形且生殖细胞数量少。除此之外还有________________________________(答出一个区别即可)。

  (2)在受精前，精子发生相应的生理变化后才具备受精能力，该过程称为__________。在受精阶段，精子与卵子相遇时，首先发生__________，释放出来的酶溶解放射冠和透明带。当精子触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止多个精子入卵受精的反应，称为_________。

  (3)进行胚胎分割时，需对囊胚阶段的内细胞团进行均等分割，其原因是_____________________________。

  (4)胚胎植入子宫后能产生大量的蛋白质类激素X。而未受孕的母体内激素X的含量极低。请推测激素X对黄体的生理作用是____________________。

请回答下列与基因工程、胚胎工程、生态工程有关的生物学问题：

（1）基因工程技术中获得目的基因后，利用PCR技术将该基因扩增，前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成____________。培育抗病转基因植物时，使用最多的抗病基因是____________基因和病毒复制酶基因。

（2）在胚胎工程中，早期胚胎发育到________                      ____阶段即可移植到代孕母体子宫中，移植后的胚胎能在受体子宫内存活的生理基础是_____________________________________________________________。

（3）与传统方法生成的抗体相比，单克隆抗体具有很多优点。在癌症治疗时，把抗癌细胞的单克隆抗体与放射性同位素、化学药物或______________相结合，制成“生物导弹”，借助单克隆抗体的______________作用，将药物带到癌细胞位置，将其在原位杀死。单克隆抗体的制备过程应用了______________技术。

（4）我国西北一些地区年降雨量较少，适宜种植灌木和草，却被硬性规定种植属于乔木的杨树，致使许多地方的杨树长成半死不活状，结果防护林成为残败的“灰色长城”。其失败的原因主要是违背了_____________原理。

1997年英国学者韦尔穆特，用成年绵羊的乳腺细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中，最终得到了克隆羊多利。请回答下列有关问题：

(1)动物细胞在体外培养时，需要给细胞提供必要的营养条件，由于人们对动物细胞所需营养物质还没有完全搞清楚，所以在使用合成培养基时要加入________等天然成分，出于动物细胞在体外培养时，具有________现象，为了让细胞继续增殖，一定时间后需用________酶处理，然后进行传代培养。

(2)目前人类还不能直接利用体细胞来培育出新的动物，所谓的克隆动物，实际是通过________来实现的，要使供体细胞核与卵母细胞融合要通过________，并利用电脉冲、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等来________受体细胞，使其完成细胞分裂和发育进程。

(3)在体外培育的胚胎细胞要移植到受体母羊子宫内，外来胚胎能在受体内存活的生理基础是受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生________反应，并且外来胚胎与受体子宫可建立正常的________联系，在孕育过程中其遗传特性不受任何影响。

I:下列是与芳香油提取相关的问题，请回答：

（1）玫瑰精油适合用_________________法提取，其理由是玫瑰精油_________________________。蒸馏时收集的蒸馏液__________ （是、不是）纯的玫瑰精油。

（2）蒸馏瓶中的水和原料量比例为_________，蒸馏过程中，影响精油提取量的主要因素有_________________和____________________。

（3）如果蒸馏过程中不进行冷却，则精油提取量会__________，原因是_____________________。

II:Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞（ES细胞）对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如下图：

（1）步骤①中所选的卵母细胞应处于______________期。

（2）步骤②中，重组胚胎培养到囊胚期时，可从其______________分离出ES细胞，ES细胞在形态上表现为____________________的特点。

（3）步骤③中，需要构建含有Rag2基因的____________________。可以根据Rag2基因的核苷酸序列设计合成____________________，利用______________技术扩增Rag2基因片段。用HindⅢ和PstⅠ限制酶分别在目的基因所在DNA片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。为将该片段直接连接到表达载体，所选择的表达载体上应具有_______________________酶的酶切位点。

（4）为检测Rag2基因的表达情况，可提取治疗后小鼠骨髓细胞的蛋白质，用抗Rag2蛋白的抗体进行________________________________。

【现代生物科技专题】

1978年世界上第一个试管婴儿在英国诞生，被称为人类医学史上的奇迹。试管婴儿的成功和发展，不仅给不孕不育夫妇带来了希望，而且对研究人类的生殖生育和胚胎发生学以及优生学等方面的课题，有不可估量的积极作用。

（1）试管婴儿是通俗名称，在现代生物技术中应用了          、          等技术手段。

（2）精子和卵子是在体外进行结合的，受精前精子需要事先经过        处理，卵子要培养到           （时期）。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，卵裂的分裂方式是                     。

（3）将胚胎移植到子宫腔内时应在胚胎发育的              期。实验室也可从早期胚胎中分离出ES细胞，其形态上的特点是                          。

（4）“试管婴儿”技术诞生后，继而出现了“设计试管婴儿”技术，后者                                                                                。

牛雄性胚胎中存在特异性的H-Y抗原，可在牛早期胚胎培养液中添加H-Y单克隆抗体，筛选胚胎进行移植，以利用乳腺生物反应器进行生物制药。回答有关问题，

（1）用H-Y抗原免疫母牛可获得相应抗体，但这种抗体的缺点是________________。

（2）利用细胞融合技术而发展起来的___________技术，为制造单克隆抗体开辟途径。常用于细胞融合的诱导因素有聚乙二醇（PEG）___________、电激等。

（3）将药用蛋白基因与___________等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中，然后使其生长发育成转基因动物。转基因动物通过分泌的乳汁来生产所需要的药品，称为乳腺生物反应器。

（4）通常选用囊胚期的早期胚胎做雌雄鉴别，鉴别后的__________胚胎可做胚胎移植。

（1）图甲是基因表达载体的模式图，图中抗生素抗性基因作为基因工程中的___________________基因。

（2）模型是人们为了某种特定目的对认识的对象所做的一种简化的概括性描述，模型构建是生物学教学、研究和学习的一种重要方法。图乙是基因工程的操作流程图，图中D表示_____________。若图乙表示单克隆抗体制备过程，则从A、B到C的过程需要的生物方法是使用___________________。

（3）有人提出用细胞核移植技术构建重组细胞来生产单克隆抗体，试用相关的图示及文字（括号中填文字）完善图丙表示该过程：

（4）高等哺乳动物受精后不久，受精卵开始进行细胞分裂。经桑椹胚、囊胚、原肠胚和组织器官的分化，最后发育成一个完整的幼体，完成胚胎发育的全过程。图中②、③依次为_________、        ，胚胎从①中伸展出来的过程叫做____________。若要对图所示胚胎进行胚胎分割，则正确的操作方法的是图中的_________。

为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法，请根据图示信息回答有关问题：

（1）繁殖E牛时，获能的精子和成熟卵子相遇后首先发生       反应，之后精子接触卵黄膜，并进一步与卵结合，在该过程中，          和          可以防止多精入卵。

（2）培育克隆牛F时使用的不同于试管牛E的生物技术是                ，试管牛E的生殖方式属于           。

（3）对重构卵发育成的囊胚采用           技术，可获得更多基因型完全相同的E牛，该技术具体操作时的注意要点是                       。

（4）用来促进B牛多排卵的激素可能是           分泌的促性腺激素。