2019-2020年高考生物一轮复习 专题3 胚胎工程随堂训练 新人教版选修3.doc

2019-2020年高考生物一轮复习 专题3 胚胎工程随堂训练 新人教版选修3题组、胚胎工程1(xx年高考江苏卷)杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如图所示，相关叙述正确的是()A为了获得更多的卵母细胞，需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理B从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精C为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂D为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎解析：为了获得更多的卵母细胞，需用促性腺激素对雌羊进行处理，A错误；从卵巢中采集的卵母细胞，都需要在体外经人工培养成熟后才能与获能的精子受精，B错误；代孕绵羊与供体绵羊为同种动物，所以代孕绵羊对移入子宫的同种外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，C错误；胚胎分割技术可提高胚胎的利用率，扩大繁殖规模，D正确。答案：D2(xx年高考江苏卷)软骨发育不全为常染色体显性遗传病，基因型为HH的个体早期死亡。一对夫妻均为该病患者，希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。下列做法错误的是()A首先经超排卵处理后进行体外受精B从囊胚中分离细胞，培养后检测基因型C根据检测结果筛选基因型为hh的胚胎D将胚胎培养至原肠胚期后移植到子宫解析：通过胚胎工程辅助生育是利用试管婴儿技术，首先需经超数排卵处理获得卵子，再与获能的精子体外受精，A项正确；因健康孩子的基因型是hh，故需进行基因型检测，B、C项正确；对人类来说，早期胚胎培养至桑椹胚或囊胚阶段即可移植，D项错误。答案：D3(xx年高考山东卷)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS)，继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下：(1)从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为_，培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为_。(2)图中2细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得，该过程称为_；也可从灰鼠体内取出卵子，通过_后进行早期胚胎培养获得。(3)图中重组囊胚通过_技术移入白鼠子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可使用_方法保存。(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的_分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育全能性，有望在对人类iPS细胞进行定向_后用于疾病的细胞治疗。解析：该题综合考查动物细胞工程和胚胎工程技术的原理和方法。(1)对动物细胞进行的初次培养为原代培养，动物细胞培养时具有细胞贴壁生长和接触抑制现象。(2)胚胎移植所需的胚胎可从供体输卵管中通过冲卵的方法获得，也可将卵子经体外受精或核移植后获得的受精卵或重组细胞，进一步培养得到早期胚胎。(3)图中重组囊胚通过胚胎移植技术移入白鼠子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可进行冷冻保存。(4)胚胎干细胞常由囊胚的内细胞团分离培养获得，由于iPS细胞具有发育的全能性，经定向诱导可分化形成特定组织细胞，因而在医学上具有广阔的应用前景。答案：(1)原代培养接触抑制(2)冲卵(或冲胚)体外受精(或核移植)(3)胚胎移植冷冻(或低温)(4)内细胞团诱导分化4(xx年高考福建卷)克隆猪成功率较低，与早期胚胎细胞的异常凋亡有关。Bcl2基因是细胞凋亡抑制基因，用PCR技术可以检测该基因转录水平，进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系。克隆猪的培育及该基因转录水平检测流程如图。请回答：(1)图中重组细胞的细胞核来自_细胞，早期胚胎移入受体子宫后继续发育，经桑椹胚、囊胚和_胚最终发育为克隆猪。(2)在PCR过程中可检测出cDNA中Bcl2 cDNA的分子数，进而计算总mRNA中Bcl2 mRNA的分子数，从而反映出Bcl2基因的转录水平。图中X表示_过程。从基因组数据库中查询Bcl2 mRNA的核苷酸序列，以便根据这一序列设计合成_用于PCR扩增，PCR过程第一轮循环的模板是_。解析：(1)重组细胞的细胞核来自具有优良性状的亲本，根据图可知，应由良种猪提供细胞核，所以细胞核来自良种猪的体细胞；早期胚胎发育过程经历了桑椹胚、囊胚和原肠胚等阶段。(2)由图可知，X过程是由mRNAcDNA的过程，此过程属于中心法则里的逆转录或反转录过程。PCR扩增需要的条件是模板、原料、能量、酶和引物，而查询核苷酸序列，目的是要合成相关的引物，模板就是Bcl2 cDNA。答案：(1)体原肠(2)反转录引物Bcl2 cDNA5(xx年高考山东卷)毛角蛋白型中间丝(KIF)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIF基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。(1)过程中最常用的运载工具是_，所需要的酶是限制酶和_。(2)在过程中，用_处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中，将成纤维细胞置于5%CO2的气体环境中，CO2的作用是_。(3)在过程中，用_处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行_处理。(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是_。在胚胎移植前，通过_技术可获得较多胚胎。解析：此题综合考查基因工程、细胞工程、胚胎工程等知识。(1)构建基因表达载体时，一般需用同一种限制酶切割目的基因和载体，以产生相同黏性末端，并用DNA连接酶连接成重组表达载体。常用的载体是质粒。(2)利用胰蛋白酶或胶原蛋白酶可将动物组织分散成单个细胞。动物细胞培养时，需将细胞置于5% CO2的气体环境中，CO2的作用是维持培养液的pH。(3)运用超数排卵法可获得更多的卵母细胞，常用的激素是促性腺激素或促滤泡素。成熟卵细胞在核移植前要进行去核处理。(4)核移植时获得的重组细胞经过早期胚胎培养，可以获得早期胚胎。为获得更多胚胎，可以使用胚胎分割法。答案：(1)质粒DNA连接酶(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)维持培养基(液)的pH(3)促性腺激素(或促滤泡素，孕马血清)去核(4)(早期)胚胎培养胚胎分割一、选择题1(xx年高考浙江卷)下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述，正确的是()A绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性B卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大C囊胚的滋养层细胞具有发育全能性D原肠胚发育分化形成内外两个胚层解析：此题主要考查受精作用与胚胎发育的相关知识。精卵细胞的识别具有物种特异性，卵细胞受精时，一般只能接受同种生物的精子，A正确；受精卵开始的几次卵裂，由于没有接受外来营养物质，细胞数目虽在增加，但卵裂球细胞总体积并没有增大，甚至略有减小，B错误；囊胚由滋养层和内细胞团组成，滋养层细胞没有发育全能性，将来发育成胚胎的附属结构，内细胞团细胞才具有发育全能性，C错误；原肠胚已有外、中、内三个胚层的分化，D错误。答案：A2(xx年高考江苏卷)通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是()A对供体和受体母牛都要进行相同激素处理B受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行C对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植D胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低解析：本题主要考查胚胎移植的有关问题。常用孕激素对受体母牛进行同期发情处理，对供体母牛还要注射促性腺激素做超数排卵处理，故A错；受精和早期胚胎培养可在雌性动物体内完成，也可以在体外完成，故B错；对冲卵获得的桑椹胚或囊胚检查合格后方可移植，故C错；胚胎分割移植最常见的是同卵双胎，而同卵多胎的成功率很小，故D正确。答案：D二、非选择题3(xx年济南模拟)下图为某转基因小鼠培育过程示意图，表示相关过程。请回答：(1)过程注射的A物质是_，目的是使供体母鼠_。(2)过程把目的基因和运载体连接需要在_的催化下完成，过程常用的方法是_。(3)过程要通入的气体除氧气外，还要含有5%左右的_，其作用是_。(4)蛋白质水平检测目的基因的表达通常采用的方法是_。为获得较多基因组成相同的转基因小鼠，常采用_的方法。解析：(1)对小鼠注射促性腺激素的目的是促进超数排卵，从而获得更多的受精卵。(2)基因表达载体的构建需要的工具酶是限制酶和DNA连接酶，而将目的基因导入小鼠的受精卵一般采用显微注射法。(3)在培养受精卵时，培养液中要加入动物血清使受精卵正常分裂，通入CO2调节培养液的pH。(4)检测目的基因是否成功表达，常采用抗原抗体杂交技术。要得到多个转基因小鼠可利用胚胎分割技术将早期胚胎进行分割，再进行胚胎移植，这样得到的小鼠基因型完全相同，因此也叫克隆。答案：(1)促性腺激素超数排卵(2)DNA连接酶显微注射法(3)CO2维持培养液的pH(4)抗原抗体杂交胚胎分割移植(或克隆)4随着我国奶牛养殖业的蓬勃发展，胚胎工程的应用日益广泛。胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。回答下列相关问题：(1)在胚胎移植的基本程序中，首先要对供、受体母牛进行选择，供体牛要选择_性能和_性能优秀的个体，受体牛要选择有健康的体质和正常_能力的个体。(2)胚胎移植应在胚胎发育到_阶段进行，被移植的胚胎之所以能够在受体母牛的子宫内存活，是因为受体母牛的子宫对外来胚胎基本上不发生_。(3)若要获得同卵双胎或多胎的个体，则应采用_技术和_技术，后者也是胚胎工程的最后一道“工序”。(4)受体母牛产下犊牛，犊牛的遗传物质来源于供体母牛的比例应_(填“大于”“小于”或“等于”)1/2。解析：(1)胚胎移植技术中，供体牛要选择生产性能和遗传性能优秀的个体，快速繁殖才有价值。(2)胚胎移植应该在胚胎未分化时即发育到桑椹胚或囊胚阶段进行，被移植的胚胎之所以能够在受体母牛的子宫内存活，是因为受体母牛的子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。(3)同卵双胎或多胎的获得可以采用胚胎分割和胚胎移植技术。(4)受体母牛产下犊牛，犊牛的遗传物质来源于供体母牛的比例应大于1/2，因为受精时，细胞质中的遗传物质全部来自卵细胞。答案：(1)遗传生产繁殖(2)桑椹胚或囊胚免疫排斥反应(3)胚胎分割胚胎移植(4)大于5电影中，“蜘蛛侠”能产生高强度的蜘蛛丝，现实中的基因工程也创造出了“蜘蛛羊”，该羊的乳汁中含有蛛丝蛋白，高强度的蛛丝蛋白可用于许多重要的特种工业领域。请回答：(1)实验中，通常用ES细胞作为目的基因的受体细胞，这是因为ES细胞在功能上具有_特征。这种细胞一般可以从哺乳动物的_或_中分离出来。(2)在培养重组细胞时，为了维持不分化的状态，在培养液中要加入_。为防止杂菌污染，可以在细胞培养液中添加一定量的_。(3)胚胎移植时，通常将早期胚胎移植到同种且_与供体相同的动物体内，受体对外来胚胎基本上不发生_。正常发育后产出“蜘蛛羊”，这种生殖方式为_。若需要一次产生两头转基因“蜘蛛羊”，可将_阶段的胚胎进行分割。(4)科学家为保证乳汁中有蛛丝蛋白，应该用_技术，先检测蛛丝蛋白基因是否整合到了染色体上。解析：(1)胚胎干细胞一般从哺乳动物的原始性腺或早期胚胎中分离出来。由于胚胎干细胞具有发育的全能性，故常作为目的基因的受体细胞。(2)在动物细胞培养时，为了维持不分化的状态，在培养液中要加入抑制因子。为防止杂菌污染，可以在细胞培养液中添加一定量的抗生素。(3)受体对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，所以胚胎移植时，通常将早期胚胎移植到同种且生理状态与供体相同的动物体内。若需要一次产生多个个体，可将囊胚或桑椹胚阶段的胚胎进行分割。(4)科学家为保证乳汁中有蛛丝蛋白，应该用DNA分子杂交技术，先检测蛛丝蛋白基因是否整合到了受体羊染色体上，也可使用抗原抗体法检测乳汁中是否有蛛丝蛋白。答案：(1)发育的全能性原始性腺早期胚胎(2)抑制因子抗生素(3)生理状态免疫排斥反应无性生殖囊胚或桑椹胚(4)DNA分子杂交6如图为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程，请回答下列问题：(1)A细胞是_，在进行体外受精前要对精子进行_处理。(2)进行胚胎分割时，应选择发育到_时期的胚胎进行操作。(3)指的是_。(4)通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同遗传性状的根本原因是_。(5)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意_。(6)受体母牛必须和供体牛属于_。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是_。解析：本题考查胚胎工程中体外受精与胚胎分割技术。将获能精子与处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞融合即可得到受精卵，受精卵经过体外培养形成早期胚胎。为了快速繁育优良品种，可以采用胚胎分割的技术手段，即选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行分割，分割后产生的个体因为所含的遗传物质相同，所以性状表现很相似。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。大量的研究已经证明，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。答案：(1)(次级)卵母细胞获能(2)桑椹胚或囊胚(3)囊胚腔(4)具有相同的遗传物质(5)将内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育(6)同一物种受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应7胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术，可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。(1)从良种母牛采集的卵母细胞，都需要进行体外培养，其目的是_；从良种公牛采集的精子需_后才能进行受精作用。(2)图中过程A称为_，它在胚胎工程中的意义在于_。(3)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器，需将目的基因导入牛受精卵，最常用的导入方法是_；获得转基因母牛后，如果_即说明目的基因已经表达。解析：(1)从良种母牛采集的卵母细胞都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。(2)图中过程A是胚胎移植，意义是充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。(3)将目的基因导入动物细胞的常用方法是显微注射法；获得转基因母牛后，若在其乳汁中含有人类白细胞介素，则说明目的基因得到了表达。答案：(1)使卵母细胞成熟(或：使卵母细胞获得受精能力)获能(2)胚胎移植提高优良母畜的繁殖率(3)显微注射法牛奶中含有人类白细胞介素(或：牛乳腺细胞已合成人类白细胞介素)8牛胚胎移植的基本程序如图，请据图回答下列问题：(1)图中a、b、c过程分别是指_、_、_。(2)在胚胎移植过程中，供、受体母牛选择好后，要用动物激素进行同期发情处理，这样处理的原因是_，以保证移植的胚胎能够继续正常发育。(3)为了提高牛胚胎的利用率，常采取的方法是_；处理的时期是_。(4)从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞，称为ES或EK细胞。这类细胞的形态特征有_。(5)下图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是()A胚胎移植可以定向改造动物遗传性状，需移植到发情的母牛子宫内发育BA细胞不一定是受精卵细胞C两个胚胎具有不同遗传物质D图中a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段解析：(1)图示a、b、c过程依次为对供体母牛进行超数排卵处理、配种后胚胎的收集和向受体母牛移植胚胎。(2)为使受体接受胚胎应对供受体进行同期发情处理。(3)为提高胚胎利用率宜采取胚胎分割移植技术。(4)胚胎干细胞的形态特征包括体积小、细胞核大、核仁明显等。(5)胚胎移植不能定向改造动物的遗传性状；和两个胚胎是由同一胚胎分割而来，其遗传物质相同；在胚胎分割移植时，胚胎未发育到原肠胚阶段；A细胞也可以为核移植的重组细胞。答案：(1)超数排卵处理胚胎的收集胚胎移植(2)使供、受体母牛处于相同的生理状态(3)胚胎分割移植囊胚期或桑椹胚期(4)体积小，细胞核大，核仁明显(5)B