[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]

有机农药会污染环境，为了净化被有机农药M污染的土壤，需要分离和提纯能高效分解有机农药M的微生物。下图是分离和纯化微生物的简易流程，回答下列问题：

（1）微生物生长繁殖所需的主要营养物质有四类，即________。该实验所用的选择培养基只能以________作为唯一碳源，其原因是________。

（2）纯化菌株时，通常使用的划线工具是________。在第二次及以后划线操作时，总是从上一次划线的末端开始划线，这样做的目的是________。

（3）若要检测土样中的细菌含量，应采用________法。在接种前，随机取若干灭菌后的空白培养基先行培养了一段时间，这样做的目的是________。然后，将1mL土壤溶液稀释100倍，在3个平板上分别接入0.1mL稀释液，将每个平板倒置培养，最后统计菌落数并进行计算。期间将平板倒置培养的作用：

①有利于菌种利用培养基营养，加快生长速度；

②________。

[生物——选修3：现代生物科技专题]

随着“二孩政策”的落实，不少家庭选择生育二胎，但有些夫妇由于身体原因不能自然受孕，试管婴儿技术给他们带来了福音。培育试管婴儿首先要做的是体外受精和早期胚胎的培养。回答下列问题：

（1）体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获能和受精等几个主要步骤。

①对试管婴儿的供体女性注射________激素，使其排出更多的卵子。

②射出的精子表面附着有附睾和精囊腺分泌的一种“去能因子”，而清除“去能因子”即为精子的获能，在女性的宫颈、子宫及输卵管液中的β－淀粉酶、胰蛋白酶、β葡萄糖苷酶及唾液酸酶等酶的作用下可除去“去能因子”，由此推测“去能因子”的本质可能是________。

③获能的精子和培育成熟的卵子，一般情况下都可以在________或________中完成受精作用。

（2）培育早期胚胎时，需用的培养液成分比较复杂，除了一些________外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。人的体外受精胚胎，即试管胚胎，可在________个细胞阶段移植。该早期胚胎被植入女性子宫内，将依次经历的胚胎时期有________，其中细胞分化最先出现在________期。

(1)某实验小组进行固定化酵母细胞的制备，并开展游离酵母和固定化酵母发酵产酒酒精度的比较．请回答下列问题：

产酒酒精度的比较

1.制作凝胶珠的实验步骤：酵母细胞的活化→________→配制海藻酸钠溶液→________→固定化酵母细胞．

2.影响实验成败的关键步骤是________．

3.图中钙离子的作用是使胶体聚沉，海藻酸盐起________的作用．

4.该小组将制备好的同定化酵母与游离酵母分别放在一定的条件下发酵，定时记录发酵液中酒精度的变化．

①实验过程中的“在一定的条件下发酵”的条件是________，要求条件相同是为了确保________．

②由表可知，固定化酵母和游离酵母发酵都能产生酒精，但固定化酵母在发酵前期的延迟期的时间比游离酵母发酵前期的延迟期的时间要________

(2)2016年1月，世界首例转基因人类胚胎问世，但是这项研究受到了很大争议，有研究人员称，如果这项研究可以为人类试管婴儿的医学做出贡献，那么它就有可能使现在的禁令放宽，从而允许胚胎基因编辑和转基因婴儿的出生．回答下列问题：

1.转基因技术的核心是________，需要使用的工具酶是________

2.修饰后的基因能够在胚胎细胞内存在并准确表达的原因是________

3.将胚胎植入子宫内培育的技术称为________，它在胚胎工程中的意义在于________．此过程的进行需要将胚胎培养至________阶段．

4.很多人强烈反对此项技术的原因可能有①________；②________

[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________。

（1）发酵食品是指人们利用有益微生物加工制造的一类食品，具有独特的风味，如腐乳、泡菜、食醋、葡萄酒等。请回答相关问题：

1.参与腐乳制作的微生物主要是________。在卤汤中加入香辛料的作用是________和________。

2.泡菜制作过程中，盐与水的质量比为________；在测定泡菜中亚硝酸盐的含量时，为使泡菜汁透明，可加入________乳液；在加入________条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸反应后，与N—1—萘基乙二胺盐酸盐结合形成________色染料，与标准液进行目测比较，就可估算泡菜中亚硝酸盐的含量。

3.在葡萄酒发酵过程中，若葡萄汁中含有醋酸菌，醋酸菌不能将葡萄糖发酵为醋酸的原因是________。

(2)用酵母菌生产人的乙型肝炎病毒（HBV）疫苗是第一个真核细胞基因工程的商业化产品。回答下列问题：

1.DNA重组技术的基本工具至少有三种，通常用加工处理过的动植物病毒或者质粒作为________，DNA连接酶可将HBV的遗传物质与目的基因连接起来，由此可以知道HBV是________（填“DNA”或“RNA”）病毒。

2.早期基因工程操作常用大肠杆菌作为受体细胞，首先用________处理细胞，使细胞处于________，从而容易吸收外界DNA分子。导入受体细胞后，目的基因的检测包括检测转基因生物染色体的DNA上是否插入目的基因、目的基因是否________和目的基因能否________。

3.用转基因动物生产药物时，转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌的乳汁来生产药物，因而称作________。科学家将基因表达载体用显微注射的方法注入受精卵中，受精卵在体外发育成胚胎后通过________技术，将其移入受体子宫内发育成转基因动物。

【加试题】回答下列（一）（二）小题

（一）请回答黄花蒿植物组织培养的有关问题：

（1）黄花蒿的植物组织培养研究在我国已有数年历史。选取黄花蒿的茎段后，通常用体积分数为70%的酒精等药品对茎段进行________，然后再放入________溶液中浸泡，最后用无菌水冲洗。若外植体不慎被细菌感染，采用划线分离法纯化细菌，在4个区域内划线需要将接种环灼烧灭菌________次。

（2）植物组织培养的培养基可采用________灭菌。形成愈伤组织的过程中，除需无菌、营养和激素外，________等外界条件也很重要。

（3）2-3周后将生长健壮的丛壮苗在________（A.LB培养基+适宜浓度BA  B.LB培养基+适宜浓度NAA C.MS培养基+适宜浓度BA  D.MS培养基+适宜浓度NAA）上继续生根，形成完整植株。定植前，还需逐渐________进行炼苗。

（二）世界首个细胞核移植“三父母”婴儿已于2016年4月诞生，引起全球广泛关注。医生首先从母亲的卵细胞取出细胞核，并将其注入已去掉细胞核的捐赠者的卵细胞内，重组细胞就拥有了母亲的核DNA以及捐赠者的线粒体DNA，最后再利用精子进行体外受精。请回答：

（1）医生用这一方法同时培育了5个胚胎，因此母亲的卵巢事先需经________处理以获得更多的卵细胞；体外受精前，精子需经培养达到________状态。

（2）下列关于体外受精及胚胎工程的叙述，错误的是________

A．精子和卵细胞表面有特异性相互识别的蛋白

B．2-8细胞期的卵裂球每一个细胞都具有全能性

C．中胚层是由外胚层的细胞增殖分裂形成的

D．体外受精使用的培养液和早期胚胎培养液成分相同

（3）受精卵需经早期发育培养，才能完成植入或着床，通常移植的最适宜时期是________。胚胎发育到一定阶段，会形成滋养层细胞，这部分细胞将发育成________。

（4）在英国获得批准的 “三父母”技术则不同，是捐献者的卵细胞与父亲的精子经体外受精形成的受精卵去核后，注入父、母亲所形成受精卵的核，以剔除母亲线粒体中有缺陷的基因信息。该过程涉及的生物技术有体外受精、________、________和胚胎移植。

Ⅰ．转基因克隆猪已在我国培育成功。研究组首先从猪胚胎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，再将重组胚胎移入代孕母猪子宫内，最终获得转基因克隆猪。请回答：

（1） 在对猪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，应定期更换培养液，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） 在进行体细胞克隆前，先要从屠宰场收集猪卵巢，采集             ，并在体外培养成熟。然后将转基因纤维细胞核注入           中，再经过一系列过程获得含有目的基因的重组胚胎。

（4） 为了提高重组胚胎的利用率，可对处于           阶段的胚胎进行均等分割，再将重组胚胎移入代孕母猪子宫中继续发育成转基因克隆猪。一般地，代孕母猪需要用激素处理，促使其           以利于受孕。

Ⅱ．土壤中有些细菌含有脲酶，可通过降解尿素作为其生长的氮源。现对土壤中的这类细菌进行分离实验，请回答：

（1） 分离培养细菌时必须进行无菌操作，包括培养基和各种器皿都必须是无菌的，常用的灭菌方法有              （至少答2种）。

（2） 可用                法分离纯化得到能降解尿素的菌种。在接种活菌的过程中，要在          旁进行操作，接种后的培养皿            于37℃的            中培养。

（3） 用含有酚红指示剂的培养基筛选能分泌脲酶的细菌，若培养基中存在分解尿素的细菌，其菌落周围会出现红色环带，这是由于尿素被分解产生的            使PH升高，使酚红指示剂产生颜色变化，从而证明这一菌株以尿素为氮源。变色区域越大，表明该菌株利用尿素的能力                 。