2020年高三生物浙江选考一轮提分策略练习：第36讲 胚胎工程 Word版含解析.pdf

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1、第 36 讲 胚胎工程第 36 讲 胚胎工程 A 组 基础过关 1.牛胚胎移植的基本程序如图所示,下列说法错误的是( ) A.供体母牛的主要职能是产生具有优良性状的胚胎 B.图中 a 指的是超数排卵,可用促性腺激素 C.为了提高牛胚胎的利用率,常采用的方法是胚胎分割移植 D.供体和受体(代孕母牛)要进行免疫检查,防止发生免疫排斥反应 答案 D 本题考查胚胎移植的过程。胚胎移植的目的是充分发挥雌性优良个体 的繁殖潜力;胚胎分割是将一个胚胎分成多份,从而提高了优良胚胎的利用率;供 体与受体是同种动物,受体对移入子宫的同种外来胚胎基本上不发生免疫排斥反 应。 2.牛雄性胚胎中存在特异性 H-Y 抗原

2、,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。 下列相关叙述正 确的是( ) A.H-Y 单克隆抗体由骨髓瘤细胞分泌 B.应选用原肠胚做雌雄鉴别 C.鉴别后的雄性胚胎可直接做胚胎移植 D.用 H-Y 抗原免疫母牛可获得相应抗体 答案 D H-Y单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌;应选择囊胚期的滋养层细胞做雌雄 鉴别;鉴别后的雌性胚胎才可用于胚胎移植;用 H-Y 抗原免疫母牛可获得相应抗 体。 3.随着科学技术的发展,人们可以根据人类的需求来改造生物的性状,目前已在 许多领域取得了可喜的成果,如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解, 请 据图

3、分析回答问题。 (1)在此工程中涉及的现代生物技术主要有 。 (2)在基因工程中,表示 ;在进入之前要用等工具来构建基因表达 载体,能实现进入的常用方法是 。 (3)图中一般经 处理可以得到,从到的过程中一般采用未受精的 卵细胞去核后作为受体,不用普通的体细胞,原因是 。 (4)到过程中正确的操作方法是从下图 AD 中选出 ,把送入的最 佳时期是 期。 (5)是生出的后代,那么的遗传性状和 最相似,为什么? , 如果的数量太少,用 来扩增。 要实现批量生产血清白蛋白,则要求 的性染色体组成是 ,利用该方法得到的动物叫作 。 答案 (1)核移植技术、 动物细胞培养等 (2)目的基因 限制性核酸内

4、切酶、 DNA 连接酶和载体 显微注射法 (3)胰蛋白酶 卵细胞大,易操作,体细胞的细胞核 在卵细胞的细胞质中才能表现出全能性 (4)D 桑椹胚或囊胚 (5)荷斯坦奶牛 因为个体的遗传物质大部分来自于荷斯坦奶牛,只是为胚胎发育提供营养和 场所 PCR 技术 XX 转基因克隆动物 解析 (1)题图涉及基因工程、核移植技术、动物细胞培养技术等。(2)图中的 为目的基因,目的基因进入前要用限制性核酸内切酶、DNA 连接酶和载体来构 建基因表达载体,然后用显微注射法将其导入受体细胞。 (3)由组织得到单个细胞, 要用胰蛋白酶处理,核移植过程中,利用去核的卵细胞作为受体是因为卵细胞大, 易操作,细胞质中

5、含有能刺激细胞核全能性表达的物质,体细胞的细胞核在卵细 胞的细胞质中才能表现出全能性。(4)胚胎分割的关键是均等分割。(5)个体的 遗传物质大部分来自于荷斯坦奶牛, 只是为胚胎发育提供营养和场所,因此其性 状和荷斯坦奶牛最相似。 目的基因扩增用 PCR 技术。 由于血清白蛋白从乳汁中获得, 因此必须培育母牛,其性染色体组成为 XX。培育出的动物为转基因克隆动物。 4.克隆羊的成功轰动世界,它不仅奠定了疾病克隆性治疗的基础,而且解决了器 官移植中供体不足的问题,同时也给人类带来了一些过去尚未遇到的问题。如图 为人类对克隆羊技术的拓展图和应用。请据图回答问题。 (1)图中所涉及的现代生物技术有 、

6、 和 等。 (2)下列有关胚胎移植的叙述,正确的有 。 A.冲卵指的是从子宫中冲出胚胎,而非冲出卵子 B.只有供、受体生理环境高度一致,移入受体的胚胎才能被接受,并继续发育 C.供体和受体要进行免疫检查,防止发生免疫排斥反应 D.不同动物其胚胎移植的时间不同,人的胚胎移植最好在四细胞阶段进行 (3)图中两个克隆动物长大后,各方面特征与原型动物相同,这说明 具有全能性,早期胚胎发育在 阶段以前的细胞是全能细胞。 (4)使用培养基进行胚胎干细胞培养时,通常要加入 等天然成分,除了保 证被培养细胞处于无菌、无毒及充足氧气的环境中,还需要保证细胞生活所需 的 。 (5)图中从“内细胞团到胚胎干细胞”的

7、培养过程中,一般用 处理内细胞 团,使之分散成单个细胞。 答案 (1)动物细胞培养 细胞核移植 胚胎移植 (2)ABD (3)动物体细胞核 桑椹胚 (4)血清 温度、pH (5)胰蛋白酶 解析 (1)题图涉及的生物技术包括动物细胞培养、动物体细胞核移植技术、早 期胚胎的培养技术、胚胎移植技术等。(2)胚胎移植中,配种或输精后,要用特定 的装置把母体子宫内的胚胎冲洗出来,称为冲卵,A 项正确。只有供、受体生理环 境高度一致,移入受体的胚胎才能被接受,并继续发育,B 项正确。胚胎移植时,受 体母畜对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,所以不需要进行免疫 学检验,因此 C 项错误。 不同动物

8、其胚胎移植的时间不同,人的胚胎移植最好在四 细胞阶段进行,D 项正确。(3)通过克隆技术获得克隆动物说明高度分化的动物体 细胞核具有全能性。早期胚胎发育在桑椹胚阶段以前的细胞是全能细胞。(4)动 物细胞培养液中通常要加入血清等天然成分,除了保证被培养细胞处于无菌、无 毒及充足氧气的环境中,还需要保证细胞生活所需的温度和 pH。(5)题图中从 “内细胞团到胚胎干细胞” 的培养过程中,必须用胰蛋白酶处理内细胞团,使之分 散成单个细胞。干细胞形成组织、器官必须要进行细胞的分裂和分化。 5.如图是科学家培育能生产人血清白蛋白乳腺生物反应器的过程,请回答相关问 题: (1)要 获 取 人 血 清 白 蛋

9、 白 基 因 ,可 采 用 PCR 技 术 进 行 大 量 扩 增 ,前 提 是 。 (2)过程获得的产物是 。过程需对卵细胞供体母牛进行 处 理。过程常采用 方法。过程通常将受精卵培养至 阶段,并 在进行过程之前对胚胎进行筛选,选择 胚胎进行移 植。 (3)若转基因母牛只有一条染色体上含有人血清白蛋白基因,该母牛与普通公牛 杂交,产下转基因母牛的概率是 。 答案 (1)人血清白蛋白基因序列已知 (2)重组质粒 超数排卵 显微注射 早期囊胚 含血清白蛋白基因的雌性 (3)1/4 解析 (1)利用 PCR 技术扩增目的基因,前提是要有一段已知目的基因的核苷酸 序列,以便据此合成引物,即人血清白蛋

10、白基因序列已知。 (2)分析题图可知,过程 为基因表达载体的构建,获得的产物是重组质粒;过程是体外受精,在受精之 前需要对供体母牛进行超数排卵处理,以获得更多的卵细胞;过程是将含有人 血清白蛋白基因的表达载体导入受精卵中,常采用显微注射方法;过程是早期 胚胎的培养过程,通常将受精卵培养至早期囊胚阶段;过程是胚胎移植,为了获 得乳汁中含有人血清白蛋白的奶牛,所以在进行胚胎移植前要对胚胎进行性别鉴 定,选择含有人血清白蛋白基因的雌性胚胎进行移植。 (3)若转基因母牛只有一条 染色体上含有人血清白蛋白基因(A 表示含人血清白蛋白基因、 a 表示不含人血清 白蛋白基因),则该转基因母牛(Aa)与普通公

11、牛(aa)杂交,产下转基因牛(Aa)且为 母牛的概率是 1/21/2=1/4。 B 组 能力提升 1.据第三次全国大熊猫野外种群调查,全世界野生大熊猫不足 1 600 只,因此,如 何保护和繁殖大熊猫是亟待解决的问题,设想如下繁殖过程: (1)“克隆熊猫” 的培育技术为胚胎干细胞核移植,培育成功的部分原因是卵细胞 细胞质具有调控 发育的作用。图中 A 过程是 ,为了抑制细胞分 化,要在培养皿底部制备一层细胞(如胚胎成纤维细胞),称为 。 (2)图中激素处理可使供体 ,从而可培育更多的早期胚胎。 代孕受体在移植 前需要经过 处理,以便成功植入或着床。 (3)下列对象中,不适合胚胎移植的是 。 A

12、.受精卵 B.八细胞胚 C.桑椹胚D.早期囊胚 (4)为了繁殖更多后代,可以通过 技术,产生同卵多仔。下列关于该技术的 叙述中,错误的是( ) A.增加胚胎数量,快速繁殖 B.同卵多仔的表现型一定相同 C.该技术涉及显微操作技术 D.可以采用相关酶处理卵裂球 答案 (1)细胞核 (胚胎干)细胞培养/细胞克隆 饲养层 (2)超数排卵 同期 发情 (3)A (4)胚胎分割(移植) B 解析 (1)在胚胎和个体发育中,细胞质具有调控细胞核(包括异源的细胞核)发 育的作用;图中 A 过程的细胞是取自囊胚的内细胞团细胞,是胚胎干细胞,A 过程 是进行胚胎干细胞培养(或者细胞克隆),为了抑制细胞分化促进细

13、胞分裂,要在 培养皿底部制备一层细胞(如胚胎成纤维细胞),称为饲养层。 (2)在胚胎移植过程 中,为了获取更多的卵母细胞,需要给雌性供体注射促性腺激素,使其超数排卵。 胚胎移植时,要对供体和受体进行同期发情处理,保持相同的生理状态,这样有利 于早期胚胎成功植入或着床;(3)通常移植的最适宜时期是发育到 8 细胞以上的 胚胎,如早期囊胚,移植成功率高,受精卵不适合移植,成功率低,选 A。(4)胚胎分 割是在显微镜下用切割针或切割刀把胚胎切成多份;或用蛋白酶处理卵裂球使卵 裂球中的细胞分散开;利用胚胎分割可以达到快速繁殖的目的。A、C 和 D 正确, 生物的表现型还受到环境的影响,B 错误。 2.

14、现采用建立转基因小鼠的方法来研究CA65基因的作用,请回答有关的问题: (1)CA65转基因小鼠载体的构建:将CA65基因用 切割后,插入到角蛋白 基因中,构建CA65转基因载体。 (2)CA65转基因小鼠的获得与检测:用 法将转基因载体注射到小鼠的 中,体外培养获得早期胚胎再通过 技术移植到代孕母鼠子宫角或 中。小鼠出生 10 天后提取其 DNA,用 技术扩增CA65基因来检测CA65转 基因小鼠。 (3)转基因组与野生对照组相比,CA65转基因小鼠的淋巴管明显增多,管径变粗。 该实验结果说明CA65可以 。 答案 (1)限制性核酸内切酶 (2)显微注射 受精卵 胚胎移植 输卵管 PCR (

15、3)诱导淋巴管的增生 解析 (1)构建基因表达载体时,需要用限制性核酸内切酶切割目的基因(CA65基 因),再用 DNA 连接酶将其连接在载体(角蛋白基因)中。(2)将目的基因导入动物 细胞培育转基因动物时,通常用显微注射法将转基因载体注射到小鼠的受精卵中, 体外培养获得早期胚胎后,再胚胎移植到代孕母鼠子宫角或输卵管中。扩增目的 基因需要用 PCR 技术。(3)若转基因组与野生对照组相比,CA65转基因小鼠的淋 巴管明显增多,管径变粗。该实验结果说明CA65可以诱导淋巴管的增生。 3.回答有关胚胎工程的问题。 (1)“二娃”政策实施后,一些高龄夫妇选择“试管婴儿”技术孕育二胎:要使精 子和卵细

16、胞在体外成功融合,首先须采集到成熟的卵细胞,最常用的方法是卵巢 经过 处理后,使用超声监视器确定卵泡的位置,插入穿刺针吸取卵泡液, 取出 ,在体外进行人工培养,促进其成熟。同时对于男方提供的精子,须 经系列处理与培养,以达到 状态。受精卵形成后,经人工培养至 阶段,借助胚胎移植技术回输至女方体内,经过自然孕育,即得“试管婴儿” 。 (2)胚胎干细胞研究发展前景诱人,它具有发育全能性和二倍体核型。 培养胚胎干 细胞的培养基中,必须加入胰岛素、葡萄糖、 等成分,并且要将干细胞接 种在饲养层上,用于饲养层的细胞一般是 。 (3)下列有关胚胎移植的说法错误的是 。 A.供体与受体是同一物种的雌性 B.

17、受体与供体保持相同的生理状态 C.供体胚胎与受体子宫建立正常的生理和组织联系 D.多胚胎移植在提高妊娠率的同时,常可获得性状完全相同的孩子 答案 (1)超数排卵 卵母细胞 获能 早期囊胚 (2)动物血清 胚胎成纤维 细胞 (3)D 解析 (1)高龄夫妇选择“试管婴儿”技术孕育二胎时,要使精子和卵细胞在体外 成功融合,首先须采集到成熟的卵细胞,最常用的方法是卵巢经过超数排卵处理 后,使用超声监视器确定卵泡的位置,插入穿刺针吸取卵泡液,取出(次级)卵母细 胞,在体外进行人工培养,促进其成熟。同时对于男方提供的精子,须经系列处理 与培养,以达到获能状态。受精卵形成后,经人工培养至 8 细胞到早期囊胚

18、阶段, 借助胚胎移植技术回输至女方体内,经过自然孕育,即得“试管婴儿” 。 (2)培养 胚胎干细胞的培养基中,必须加入胰岛素、葡萄糖、动物血清等成分,并且要将干 细胞接种在饲养层上,用于饲养层的细胞一般是胚胎成纤维细胞。 (3)胚胎移植时, 供体与受体应该是同一物种的雌性个体,A正确;受体与供体应保持相同的生理状 态,B 正确;供体胚胎与受体子宫需建立正常的生理和组织联系,C 正确;多胚胎移 植可提高妊娠率,但移植的多个胚胎性别不一定相同,性状也有差异,D 错误。 4.2011 年,科学家将蜘蛛的相关基因导入山羊体内,创造出转基因山羊,使羊奶 中含有一种独特的蛛丝蛋白。 利用这种蛛丝蛋白制造的

19、蛛丝纤维具有很高的强度 和伸缩性。可制成防弹背心、降落伞绳等。下面是生产原理图,请回答问题: (1)在过程中用到的酶是 ,在过程中用到的酶是 。 (2)将基因表达载体导入受体细胞常用的方法是 。如果导入的受体细 胞为体细胞,则过程需要的技术操作是 ,重组细胞才具有发育的全 能性。 (3)过程所用的胚胎工程技术是 ,该过程所用培养液中通常含 有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和 等。 (4)进行过程需要的技术操作是 ,最佳时期是 期。 (5)进行过程时,需要对供、 受体母羊进行选择,并 处理。 答案 (1)逆转录酶 限制酶和 DNA 连接酶 (2)显微注射法 核移植 (3)早期 胚胎培养 动物血清

20、 (4)胚胎分割 桑椹胚或囊胚 (5)用激素进行同期发情 解析 (1)由 mRNA 形成 DNA 是逆转录,需要逆转录酶。构建基因表达载体需要限 制酶对目的基因和运载体进行切割,然后用 DNA 连接酶进行连接。 (2)将构建好的 基因表达载体导入动物受体细胞常用显微注射法。 如果是体细胞需要进行体细胞 核移植。(3)由重组细胞到早期胚胎需要经过早期胚胎培养技术。在培养液中除 了营养物质外还需要加入天然的成分动物血清。(4)将胚胎形成两个或两个以上 相同的胚胎时需要采用胚胎分割技术,一般是将发育良好的桑椹胚或囊胚期的胚 胎进行分割,进行分割时一定要将内细胞团进行均等分割。(5)进行胚胎移植时,

21、一定要对供体和受体母羊用性激素进行同期发情处理,使它们的生理状态相同。 5.如图是利用高等哺乳动物的生殖细胞进行的体外受精技术培育试管动物的大 致流程。请回答下列问题。 (1)在体外受精前,要对精子进行 处理,从而使精子具有与卵细胞受精 的能力。 (2)体外培养受精卵时,需给予一定量的 O2和 CO2。受精卵进行细胞呼吸产生 CO2 的场所是 ,消耗的 O2是用于 的产生。 (3)从重组细胞到早期胚胎过程中所利用的胚胎工程技术是 ,胚胎移 植前通过 技术可获得较多胚胎。 答案 (1)获能 (2)线粒体基质 H2O(水) (3)早期胚胎培养 胚胎分割 解析 (1)获得的精子需要进行获能处理后才具有受精能力。 (2)受精卵进行的细 胞呼吸是有氧呼吸,有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质;有氧呼吸第三 阶段氧气与H反应形成水。 (3)将重组细胞培养成早期胚胎需要利用早期胚胎培 养技术。将早期胚胎分割(囊胚的内细胞团要均等分割)后,可以获得多个胚胎