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專題能力訓(xùn)練十七　胚胎工程、生態(tài)工程 1.請回答下列有關(guān)胚胎工程的問題。 (1)胚胎工程是對動物　　　　　　或　　　　所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)。胚胎工程任何一項技術(shù)獲得的胚胎,都必須通過　　　　　　　　移至受體才能獲得后代。 (2)哺乳動物的體外受精主要包括　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　、受精等幾個主要步驟。若要充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖潛能,可給供體注射　　　　　　　　　,使其排出更多的卵子。 (3)卵子需要發(fā)育到　　　　　　　　　　　　　(時期),才具備受精能力。此時的卵子　　　　(填“能”或“不能”)與直接取自附睪尾部的精子受精,原因是　　　　　　　。 (4)精子與卵子在體外受精后,應(yīng)將受精卵移入　　　　　　　　　中繼續(xù)培養(yǎng),以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。 2.目前,精子載體法逐漸成為最具誘惑力的制備轉(zhuǎn)基因動物方法之一,該方法以精子作為外源基因的載體,使精子攜帶外源基因進(jìn)入卵細(xì)胞受精。下圖表示利用該方法制備轉(zhuǎn)基因鼠的基本流程。請據(jù)圖回答下列問題。 (1)獲取外源基因用到的工具酶是　　　　　　　　　　　　　　　　　,為了提高實驗成功率,通常利用　　　　　　　技術(shù)獲得大量標(biāo)記的外源基因。 (2)外源基因能夠整合到精子的　　　　　　　　　　上是提高轉(zhuǎn)化率的關(guān)鍵,因為受精時只有精子的　　　　　　　　　才能進(jìn)入卵細(xì)胞中。 (3)過程②采用的是　　　　　　　　　　　技術(shù),該過程中應(yīng)對已經(jīng)導(dǎo)入外源基因的精子進(jìn)行　　　　　　　處理。 (4)過程③需要在　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(至少寫出兩點)的條件下進(jìn)行。由于人們對動物細(xì)胞所需營養(yǎng)物質(zhì)還沒有完全搞清楚,因此在培養(yǎng)細(xì)胞時需在培養(yǎng)基中加入一定量的　　　　　　　　　　　。 3.中科院昆明動物研究所曾經(jīng)培育出中國首例轉(zhuǎn)基因獼猴。這一研究成果標(biāo)志著中國科學(xué)家在非人靈長類轉(zhuǎn)基因動物研究方面達(dá)到世界領(lǐng)先水平,為未來人類重大疾病的非人靈長類動物模型的深入研究奠定了堅實的基礎(chǔ)。下圖是轉(zhuǎn)基因獼猴培育過程示意圖,據(jù)圖回答下列問題。 (1)基因表達(dá)載體除了有目的基因外,還必須有啟動子、終止子以及　　　　　　　　　　　。過程②中常用　　　　　　　　　　　的方法將目的基因?qū)胧芫选? (2)在體外培養(yǎng)受精卵時,除了給予一定量的O2維持細(xì)胞呼吸外,還需要提供CO2以維持　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)圖中⑦過程稱為　　　　　　　　　　　,為使代孕雌猴與供體雌猴生殖器官的生理變化相同,此前需用雌性激素對代孕雌猴作　　　　　　　　　　　處理。 (4)若要同時獲得多只與此轉(zhuǎn)基因獼猴相同的小猴,可對早期胚胎進(jìn)行　　　　　　　　　　　　,操作時應(yīng)選擇發(fā)育到桑椹胚或囊胚期的胚胎。若選用囊胚期的胚胎,操作過程中要特別注意的問題是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 4.據(jù)圖回答下列問題。 (1)過程①中,在培養(yǎng)液中加入　　　　　　　　　　　使上皮組織細(xì)胞彼此分散,若用傳代培養(yǎng)的細(xì)胞應(yīng)不超過10代,以保證細(xì)胞的　　　　　　　　　　　　　　　　　不發(fā)生變化。 (2)科學(xué)家用小分子化合物的組合對小鼠成纖維上皮細(xì)胞進(jìn)行處理,促使已經(jīng)　　　　　　　　　　　的成纖維上皮細(xì)胞“重新編程”產(chǎn)生GiPS細(xì)胞,這些GiPS細(xì)胞與囊胚中　　　　　　　　　　　細(xì)胞性質(zhì)相同。 (3)過程③中,導(dǎo)入的重組質(zhì)粒中調(diào)控目的基因表達(dá)的組件是　　　　　　　　　　　　　　　　,　　　　　　　　　的作用是鑒別和篩選含有目的基因的受體細(xì)胞。 (4)若利用GiPS細(xì)胞誘導(dǎo)分化形成　　　　　　　　　　　　　　　,再經(jīng)　　　　　　　　　　技術(shù),可較容易得到高等動物的體細(xì)胞克隆個體。 (5)GiPS細(xì)胞經(jīng)過體外誘導(dǎo)分化,可以培育出人造組織器官。圖中培育骨髓造血干細(xì)胞移植回該小鼠體內(nèi)與異體骨髓造血干細(xì)胞移植相比,最大的優(yōu)點是　　　　　　　　　　　。 5.在社會主義新農(nóng)村建設(shè)中,某縣積極發(fā)展畜禽養(yǎng)殖和栽桑養(yǎng)蠶兩大支柱產(chǎn)業(yè)。在生產(chǎn)總量不斷提高的同時,該縣堅持在發(fā)展中解決環(huán)境問題,優(yōu)化生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)資源的最大化利用,走出了一條適合本地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)工程之路。請分析下圖回答問題。 (1)該生態(tài)工程所遵循的基本原理是　(至少寫兩種)。 (2)該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動從　　　　　　　　　　　　　　　　開始,圖中屬于消費者的生物有　　　　　。 (3)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)相比,該生態(tài)系統(tǒng)更能凈化環(huán)境,主要原因是　。 (4)該生態(tài)系統(tǒng)為何能提高經(jīng)濟(jì)效益?　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)根據(jù)該縣地處水鄉(xiāng)這一資源優(yōu)勢,請就該生態(tài)系統(tǒng)提出你的一條合理化建議?！　? 專題能力訓(xùn)練十七　胚胎工程、生態(tài)工程 1.答案 (1)早期胚胎　配子　胚胎移植　(2)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)　精子的采集和獲能　促性腺激素　(3)減數(shù)第二次分裂中期　不能　精子未獲能　(4)發(fā)育培養(yǎng)液 解析 (1)胚胎工程就是對動物的早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù),如體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù);胚胎移植是指將雌性動物的早期胚胎通過體外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內(nèi),使之發(fā)育成新個體的技術(shù)。(2)體外受精主要包括卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能、受精等幾個主要步驟;為了充分發(fā)揮優(yōu)良母畜的繁殖潛能,可給供體注射促性腺激素,促進(jìn)其排出更多的卵子。(3)卵子發(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期時才具備受精能力,才能和獲能的精子完成受精作用;精子經(jīng)過在附睪中的發(fā)育,已經(jīng)具備了受精能力,但在附睪與精漿中存在去獲能因子,它使精子的受精能力受到了抑制,所以精子獲能后才具有受精能力。(4)精子和卵子在體外受精后,應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng),培養(yǎng)至囊胚或桑椹胚階段,即早期胚胎,才能移入代孕家畜的子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育。 2.答案 (1)限制性核酸內(nèi)切酶　PCR　(2)染色體　頭部(細(xì)胞核)　(3)體外受精　獲能　(4)無菌無毒、溫度和pH適宜、營養(yǎng)充足、氣體環(huán)境適宜　動物血清 3.答案 (1)標(biāo)記基因　顯微注射　(2)培養(yǎng)液的pH　(3)胚胎移植　同期發(fā)情　(4)胚胎分割　均等分割內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 4.答案 (1)胰蛋白酶(膠原蛋白酶)　正常的二倍體核型(遺傳物質(zhì))　(2)(高度)分化　內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　(3)啟動子和終止子　標(biāo)記基因　(4)早期胚胎(桑椹胚、囊胚)　胚胎移植　(5)不出現(xiàn)免疫排斥反應(yīng) 5.答案 (1)物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理(至少寫出兩種)　(2)桑、油菜等生產(chǎn)者固定的太陽能　蠶、禽、畜　(3)糞便等“廢棄物”被及時利用　(4)實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級利用,提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量;減少了化肥、農(nóng)藥的使用(降低農(nóng)業(yè)成本投入)　(5)蠶沙碎屑養(yǎng)魚,魚塘塘泥肥田 解析 (1)生態(tài)工程的基本原理有物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。該生態(tài)工程依據(jù)的是物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理(任選兩種)。(2)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從生產(chǎn)者固定太陽能開始的,消費者是蠶、禽、畜等。(3)由圖可知,該生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)了廢物再利用及無害化處理,因此更能凈化環(huán)境。(4)該生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級利用,降低了生產(chǎn)成本,提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量。(5)該生態(tài)系統(tǒng)中,蠶沙碎屑未被利用,可利用蠶沙養(yǎng)魚,魚塘的塘泥還可作肥料。