2020版高考生物一輪復習 課時規(guī)范練38 胚胎工程（含解析）蘇教版

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1、課時規(guī)范練38　胚胎工程 非選擇題 1.(2018黑龍江齊齊哈爾高三第三次模擬)隨著生物技術的發(fā)展,現(xiàn)代的試管嬰兒技術不僅能解決部分人的生育問題,還能用于部分腫瘤疾病、遺傳性疾病的治療等,實現(xiàn)優(yōu)生優(yōu)育。回答下列問題。 (1)培育試管嬰兒時,為了提高受孕率,需培植多個胚胎,因此需要用　　　　　　　　　　　處理,促進女性排出更多的卵子。? (2)從受精卵到原腸胚需依次經(jīng)歷哪些時期? 卵裂期→　　　　　　　　　　　　　　　。? (3)一對夫妻,妻子是血友病患者,而丈夫正常。為了生育一個健康的孩子,進行胚胎移植前需要進行　　　　　　　　,目前最有效最準確的方法是SRY-PCR法,操作的

2、基本程序:從被檢測的囊胚中取出幾個　　　　　　(填“滋養(yǎng)層”或“內細胞團”)細胞,提取DNA進行擴增,用位于Y染色體上的性別決定基因(即SRY基因)制成的探針進行檢測,若未出現(xiàn)雜交鏈,胚胎性別為　　　　,而基因工程中　　　　　　　　　　　　　　　也會用到DNA探針。? (4)如圖是進行治療性克隆時獲取病人胚胎干細胞的兩種方法,其中方法一中③的獲得用到了　　　　　　　　技術;方法二中獲得④運用的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案(1)促性腺激素　(2)桑椹胚期→囊胚期　(3)性別鑒定　滋養(yǎng)層　女性　目的基因的檢測和鑒定　(4)顯微注射　細胞膜具有一定的流動性 解析(1)促性

3、腺激素能促進超數(shù)排卵。(2)受精卵發(fā)育至原腸胚需要依次經(jīng)歷的時期為卵裂期→桑椹胚期→囊胚期。(3)血友病屬于伴X染色體隱性遺傳病(相關基因用B、b表示)。一對夫妻,妻子是血友病患者(XbXb),而丈夫正常(XBY),則他們所生兒子均患病,女兒均正常,因此為了生育一個健康的孩子,進行胚胎移植前需要進行性別鑒定。目前最有效最準確的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序:從被檢測的囊胚中取出幾個滋養(yǎng)層細胞,提取DNA進行擴增,用位于Y染色體上的性別決定基因(即SRY基因)制成的探針進行檢測,若未出現(xiàn)雜交鏈,說明不含Y染色體,則胚胎性別為女性?；蚬こ讨心康幕虻臋z測和鑒定也會用到DNA探針。(4)方

4、法一中③的獲得用到了顯微注射技術;方法二中獲得④的方法是細胞融合,而細胞融合的原理是細胞膜具有一定的流動性。 2.基因疫苗是指編碼外源性抗原的基因導入人和動物體內,讓其在宿主細胞中表達抗原蛋白,誘導機體產(chǎn)生免疫應答。某科研所計劃利用基因疫苗,通過基因工程和胚胎工程技術培育具有口蹄疫免疫特性的高產(chǎn)奶牛。請回答下列問題。 (1)基因表達載體的構建是基因工程的核心,一個完整的基因表達載體至少包括目的基因、　　　　　　　　　、　　　　　　　　、標記基因等。? (2)動物基因工程常用的受體細胞是　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　　,因為該細胞的全能性高,一般用　　　　　　　　　　　　　法將

5、目的基因導入受體細胞。? (3)欲檢測高產(chǎn)奶牛體內是否出現(xiàn)口蹄疫病毒的抗原蛋白,在分子水平上檢測的方法及結果是從基因牛中提取　　　　　　　　　,用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　雜交,如果出現(xiàn)雜交帶,表明奶牛中出現(xiàn)了抗原蛋白,如果不出現(xiàn)雜交帶,表明奶牛中未出現(xiàn)抗原蛋白。? (4)胚胎工程最后一道工序是胚胎移植,其實質是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (5)為提高胚胎的利用率,可以采用胚胎分割技術,應該選 用什么樣的胚胎進行分割?? 　。? (6)現(xiàn)已經(jīng)通過基因工程和胚胎工程技術培育出一頭具有口蹄疫免疫特性的高產(chǎn)奶牛,可以采用　　　　　　　　　

6、　　　技術獲得具有口蹄疫免疫特性的高產(chǎn)奶牛。請簡要敘述過程?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　? 答案(1)啟動子　終止子 (2)受精卵　胚胎干細胞　顯微注射 (3)蛋白質　相應的抗體進行抗原—抗體 (4)早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉移 (5)發(fā)育良好,形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚 (6)體細胞核移植　取該轉基因牛的體細胞進行體細胞核移植,培養(yǎng)獲得大量的重組胚胎,再進行胚胎移植,就會得到大量具有口蹄疫免疫特性的高產(chǎn)克隆奶牛 3.豬的基因和人類的基因存在

7、一定的相似度。據(jù)報道經(jīng)特殊處理的豬皮可在人身上存活3周左右,起保護創(chuàng)面免受感染的作用。移植豬皮后,還要在豬皮上開很多小口,在小口處植入患者的自體皮膚組織,自體皮膚慢慢生長,逐漸覆蓋原先創(chuàng)面,而豬皮最終會掉光。為了使移植的豬皮存活更長時間,有人設法導入人的相關基因(用P表示),獲得轉基因小白豬。其簡要流程如下圖所示。 請據(jù)圖中信息并結合課本知識回答問題。 (1)過程①中形成重組DNA常用的酶有限制性核酸內切酶和　　　　　　　　　　　;將目的基因導入成纖維細胞常用的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)過程②中,常用　　　　　　　　　　酶處理,將皮膚組織塊分散成單個成纖維細

8、胞。在培養(yǎng)成纖維細胞時需要滿足的條件是無菌、無毒、通氣、適宜的溫度和pH以及　　　　　　　　。? (3)圖中的卵母細胞應在體外培養(yǎng)到　　　　　　　　　　　　　　　,并作除去細胞核的處理;過程③中所用的技術是　　　　　　　　　　　;能代替圖中卵母細胞的還可以是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (4)移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? 答案(1)DNA連接酶　顯微注射法　(2)胰蛋白(或膠原蛋白)　營養(yǎng)充足　(3)減數(shù)第二次分裂中期　(早期)胚胎體外培養(yǎng)　去核的受精卵(或去核的卵細胞)　(4)受體子宮對外來胚胎基本不

9、發(fā)生免疫排斥反應 解析(1)形成重組DNA常用的酶有限制性核酸內切酶和DNA連接酶;將目的基因導入成纖維細胞常用的方法是顯微注射法。 (2)用胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)處理皮膚組織塊,將皮膚組織塊分散成單個成纖維細胞。培養(yǎng)成纖維細胞時需要滿足的條件是無菌、無毒、通氣、溫度和pH適宜以及營養(yǎng)充足。 (3)卵母細胞應在體外培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期,過程③是獲得早期胚胎,所用的技術是胚胎體外培養(yǎng),能代替圖中卵母細胞的還可以是去核的受精卵。 (4)移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎是受體子宮對外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應。 4.利用乳腺生物反應器獲取藥用蛋白具有產(chǎn)量高、成本低等優(yōu)點。下

10、圖所示為培育轉基因奶牛獲得人血清白蛋白的流程。請回答下列問題。 (1)PCR擴增人血清白蛋白基因時使用的酶是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。要使人血清白蛋白基因在轉基因奶牛的乳腺細胞中表達,應將其與　　　　　　　　　　　　　　　　基因的啟動子等調控組件重組。? (2)為使供體母牛一次排出多枚卵母細胞,常對其注射　　　　　　　　　。采集的精子需要經(jīng)過　　　　　　　　,才具備受精能力。? (3)過程①將重組表達載體導入受精卵常用的方法是　　　　　　　　　　　　。過程②包括　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　技術和胚胎移植技術;在進行胚胎移植時,需對受體母牛進行　　　　　　　　

11、　　　　處理。? (4)為了獲得母奶牛,移植前需對已成功轉入目的基因的胚胎進行　　　　　　　　　　。若要檢測牛奶中是否含有人血清白蛋白,可采用　　　　　　　　　　　　　技術。? (5)為使人血清白蛋白基因在后代中長期保持,可將轉基因奶牛體細胞的　　　　　　　　　轉入　　　　　　　　　　　　細胞中構成重組細胞,使其發(fā)育成與供體具有相同性狀的個體,該技術稱為　　　　　　　　　　。? 答案(1)熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)　牛乳腺蛋白(乳腺蛋白) (2)促性腺激素　獲能(處理) (3)顯微注射技術　早期胚胎培養(yǎng)(動物細胞培養(yǎng))　同期發(fā)情(孕激素) (4)性別鑒定　抗原—抗體雜交 (5

12、)細胞核　去核后的卵　克隆 解析(1)PCR擴增使用的酶是熱穩(wěn)定DNA聚合酶,即Taq酶。由于人血清白蛋白基因在轉基因奶牛的乳腺細胞中表達,故應將該目的基因與牛乳腺蛋白基因的啟動子等調控組件重組。 (2)對供體母牛注射促性腺激素,可促使其一次排出多枚卵母細胞。采集的精子需要經(jīng)過獲能處理后,才具備受精能力。 (3)將重組表達載體導入動物細胞常用的方法是顯微注射技術。過程②是將受精卵在體外培育成早期胚胎后進行移植,故該過程包括早期胚胎培養(yǎng)技術和胚胎移植技術。在進行胚胎移植時,需對受體母牛注射孕激素,即進行同期發(fā)情處理。 (4)為了獲得母奶牛,移植前需對已成功轉入目的基因的胚胎進行性別鑒定;

13、若要檢測牛奶中是否含有人血清白蛋白,即檢測目的基因是否成功表達,可采用抗原—抗體雜交技術。 (5)可通過核移植技術,將轉基因奶牛體細胞的細胞核轉入去核后的卵細胞中,構成重組細胞,并使其發(fā)育成與供體具有相同性狀的個體,該技術稱為克隆。 5.(2018江蘇南京金陵中學期末測試)請據(jù)圖分析回答下列問題。 (1)圖中的胚胎干細胞(ES細胞)可以從　　　　　　　或　　　　　　　　中分離獲取。? (2)過程Ⅰ是將胚胎干細胞置于經(jīng)γ射線滅活的鼠胎兒成纖維細胞構成的飼養(yǎng)層上,并加入動物血清、抗生素等物質培養(yǎng),維持細胞不分化的狀態(tài)。在此過程中,飼養(yǎng)層能提供胚胎干細胞增殖所需的　　　　　　　　　　,加

14、入抗生素是為了　　　　　　　　　　　。該過程對于研究細胞分化和細胞凋亡的機理具有重要意義。? (3)過程Ⅱ是將帶有遺傳標記的ES細胞注入囊胚的囊胚腔,通過組織化學染色,用于研究動物體器官形成的時間、發(fā)育過程以及影響因素,這項研究利用了胚胎干細胞具有　　　　　　　　　　的特點。在哺乳動物早期胚胎發(fā)育過程中,囊胚的后一個階段是　　　　　　。? (4)過程Ⅲ是培育轉基因小鼠,將獲得的目的基因導入胚胎干細胞之前需構建基因表達載體,目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。將構建好的表達載體導入胚胎干細胞最常用的方法是　　　　　　　　　　

15、。? (5)過程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤里面全是軟骨、神經(jīng)管、橫紋肌和骨骼等人類組織和器官。實驗時,必須去除小鼠的胸腺,使其存在免疫缺陷,其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,該過程研究的意義在于解決　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　問題。? (6)該研究中,包含的生物技術有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(至少寫出兩種)。? 答案(1)早期胚胎　原始性腺 (2)營養(yǎng)物質　防止雜菌污染 (3)發(fā)育全能性　原腸胚 (4)使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在,并且可以傳給下一代,同時,使目的基因能夠表達

16、和發(fā)揮作用　顯微注射法 (5)去除胸腺后不能形成T細胞,不發(fā)生細胞免疫,使移植組織細胞不會被排斥　臨床上供體器官不足或器官移植后發(fā)生免疫排斥等 (6)動物細胞培養(yǎng)、轉基因技術、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植 解析(1)胚胎干細胞可以從早期胚胎或原始性腺中分離獲取。(2)飼養(yǎng)層細胞可為胚胎干細胞增殖提供所需的營養(yǎng)物質,而加入抗生素可防止雜菌的感染。(3)胚胎干細胞具有發(fā)育的全能性。哺乳動物的早期胚胎發(fā)育過程為受精卵→桑椹胚→囊胚→原腸胚。(4)基因工程中最關鍵的步驟為構建基因表達載體,目的是使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在,并且可以傳給下一代,同時,使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。將構建好的表達載體導

17、入胚胎干細胞最常用的方法是顯微注射法。(5)為解決臨床上供體器官不足等問題,常用轉基因動物作器官移植的供體。為解決免疫排斥問題,在實驗時,必須去除小鼠的胸腺,使其不能形成T細胞,不發(fā)生細胞免疫,使移植組織細胞不會被排斥。(6)該研究中,包含的生物技術有動物細胞培養(yǎng)、轉基因技術、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等。 6.科學家將蜘蛛的相關基因導入山羊體內,創(chuàng)造出轉基因山羊,使羊奶中含有一種獨特的蛛絲蛋白。利用這種蛛絲蛋白制造的蛛絲纖維具有很高的強度和伸縮性?？芍瞥煞缽棻承?、降落傘繩等。下面是生產(chǎn)原理圖,請回答問題。 (1)在①過程中用到的酶是　　　　　　　　　　,在②過程中用到的酶是　　　　　　　

18、　　　　　　　　　。? (2)將基因表達載體導入動物受體細胞常用的方法是　　　　　　　　　。如果導入的受體細胞為體細胞,則③過程需要的技術操作是　　　　　　　,重組細胞才具有發(fā)育的全能性。? (3)④過程所用的胚胎工程技術是　　　　　　　　　　　　,該過程所用培養(yǎng)液中通常含有葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素和　　　　　　　　等。? (4)進行⑤過程需要的技術操作是　　　　　　　　　,進行此操作的最佳時期是　　　　　　　　　　　　　。? (5)進行⑥過程時,需要對供、受體母羊進行選擇,并　　　　　　　　　　　　　　　　處理。? 答案(1)逆轉錄酶　限制酶和DNA連接酶 (2)顯微注射法

19、　核移植 (3)早期胚胎培養(yǎng)　動物血清 (4)胚胎分割　桑椹胚或囊胚 (5)用激素進行同期發(fā)情 解析(1)由mRNA形成DNA是逆轉錄,需用逆轉錄酶。構建基因表達載體需要限制酶對目的基因和載體進行切割,然后用DNA連接酶進行連接。 (2)將構建好的基因表達載體導入動物受體細胞常用顯微注射法。如果是體細胞,需要進行體細胞核移植。 (3)由重組細胞到早期胚胎需要經(jīng)過早期胚胎培養(yǎng)技術。在培養(yǎng)液中除了加入營養(yǎng)物質外,還需要加入天然的成分——動物血清。 (4)使胚胎形成2個相同的胚胎時,需要采用胚胎分割技術,一般是將發(fā)育良好的桑椹胚或囊胚期的胚胎進行分割,進行分割時一定要將內細胞團進行均等

20、分割。 (5)進行胚胎移植時,一定要對供體和受體母羊用性激素進行同期發(fā)情處理,使它們的生理狀態(tài)相同。 7.科學家將綠色熒光蛋白(GFP)基因轉入小鼠胚胎干細胞(ES)內,GFP基因表達就會使細胞帶有綠色熒光,繼而利用帶有綠色熒光的ES細胞培育出嵌合型的小鼠用于科學研究,流程如下圖所示。請回答下列問題。 (1)在步驟①中,若綠色熒光蛋白(GFP)基因是cDNA片段,則在GFP基因的上游必須加入　　　　　　　,該核苷酸序列是　　　　　　　　　　酶識別和結合的部位。? (2)步驟②的受體細胞是小鼠ES細胞,ES細胞一般從囊胚的　　　　　　　　　分離得到。在培養(yǎng)ES細胞時,細胞充滿培養(yǎng)皿底

21、部后停止分裂,這種現(xiàn)象稱為　　　　　　　　　　　。? (3)為獲取更多卵母細胞,首先要對供體母鼠注射促性腺激素,使其　　　　　　　　　　　　,然后可用人工方法從小鼠輸卵管內獲得,該過程稱為　　　　　　　　。? (4)圖中重組囊胚在步驟⑤之前要先檢測是否有　　　　　　　　　　　　,再通過　　　　　　　　技術移入代孕母鼠子宮內繼續(xù)發(fā)育。? 答案(1)啟動子　RNA聚合 (2)內細胞團　接觸抑制 (3)超數(shù)排卵　沖取卵子 (4)綠色熒光細胞　胚胎移植 解析(1)啟動子位于基因的首端,所以在GFP基因上游必須加入啟動子,啟動子是RNA聚合酶的識別和結合位點。(2)ES細胞一般從囊胚的內細胞團分離得到,在細胞培養(yǎng)時,細胞充滿培養(yǎng)皿會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象使細胞停止分裂。(3)促性腺激素可促進供體母鼠超數(shù)排卵,然后通過沖取卵子技術獲得卵細胞。(4)根據(jù)題意,要獲得轉入綠色熒光蛋白基因的小鼠,在步驟⑤之前要先檢測是否有綠色熒光細胞,再通過胚胎移植技術移入代孕母鼠子宮內。 9