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課后定時檢測案43　胚胎工程 基礎(chǔ)對點練——考綱對點夯基礎(chǔ) 考點一　1.動物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎(chǔ)(Ⅰ)　2.胚胎干細胞的移植(Ⅰ) 1．下列有關(guān)受精作用及胚胎早期發(fā)育過程的敘述，正確的是(　　) ①次級卵母細胞只有在精子的作用下才能形成成熟卵子 ②卵裂期胚胎中細胞數(shù)目和有機物總量在不斷增加，細胞的體積隨分裂次數(shù)增加而不斷增大?、勐涯讣毎龔幕铙w輸卵管中采集外，還可以從屠宰母畜的卵巢中獲取 ④體外受精是指獲能的精子和成熟的卵子在相應(yīng)溶液中受精?、菰缙谂咛ヅ囵B(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液通常都需加入血清 A．①③④⑤　　　　　　　　B．②③⑤ C．①②③⑤ D．①②③④ 解析：減數(shù)第二次分裂是在輸卵管中伴隨著受精作用完成的，即次級卵母細胞邊完成受精作用邊進行減數(shù)第二次分裂。卵裂過程中胚胎的細胞數(shù)目隨著細胞分裂而增加，有機物隨細胞分裂不斷被消耗，細胞的體積會不變或略微減小。卵母細胞可從活體輸卵管中采集，也可從屠宰母畜的卵巢中采集。體外受精是指獲能的精子與培養(yǎng)成熟的卵子在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫饔玫倪^程。早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)和動物細胞培養(yǎng)技術(shù)都需加入血清。 答案：A 2．下列有關(guān)胚胎干細胞及生物技術(shù)的敘述中正確的是(　　) ①小鼠胚胎干細胞(ES)無法由囊胚的內(nèi)細胞團細胞分離培養(yǎng)獲得　②造血干細胞具有分化出多種血細胞的能力，可用于治療白血病，自體干細胞移植通常不會引起免疫排斥反應(yīng)　③囊胚的滋養(yǎng)層細胞具有發(fā)育全能性?、芘咛ジ杉毎隗w外培養(yǎng)能增殖但不能被誘導(dǎo)分化　⑤試管嬰兒技術(shù)主要包括體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù) A．①③ B．②③ C．②⑤ D．①④ 解析：胚胎干細胞簡稱ES或EK細胞，是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞，可由囊胚的內(nèi)細胞團細胞分離培養(yǎng)獲得。造血干細胞可分化成多種血細胞，可治療人類白血病，且自體干細胞移植通常不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。囊胚時期的滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育成胎盤和胎膜，滋養(yǎng)層細胞已經(jīng)發(fā)生細胞分化，不具有全能性。胚胎干細胞在體外培養(yǎng)條件下可經(jīng)過人工誘導(dǎo)完成細胞分化過程，產(chǎn)生人類所需的組織或器官。試管嬰兒技術(shù)包括體外受精技術(shù)，體外受精得到的胚胎需要進行早期胚胎培養(yǎng)，然后將胚胎移植到代孕母體內(nèi)完成胚胎的后期發(fā)育過程。 答案：C 考點二　胚胎工程的應(yīng)用(Ⅱ) 3．下列關(guān)于動物克隆和胚胎工程技術(shù)的敘述中，正確的是(　　) A．克隆“多莉”時獲取乳腺細胞，可取其核與卵細胞直接構(gòu)建重組卵細胞 B．經(jīng)培養(yǎng)得到的小鼠成纖維細胞，可直接用于細胞克隆時支持生長 C．經(jīng)胚胎分割得到多個胚胎，可直接移植到受體代孕產(chǎn)仔 D．經(jīng)超速排卵并配種后獲得受精卵，可直接移植到受體代孕產(chǎn)仔 解析：克隆“多莉”時獲取乳腺細胞，可取其核與去核的卵細胞直接構(gòu)建重組卵細胞；要經(jīng)過射線照射本身失去增殖力的小鼠成纖維細胞，才可用于細胞克隆時支持生長；經(jīng)胚胎分割得到多個胚胎，可直接移植到受體代孕產(chǎn)仔；經(jīng)超速排卵并配種后獲得受精卵，要發(fā)育成早期胚胎才可移植到受體代孕產(chǎn)仔。 答案：C 4．從生物技術(shù)的原理分析，下列設(shè)想中無法實現(xiàn)的是(　　) A．用基因工程技術(shù)獲得抗凝血酶 B．用細胞工程技術(shù)制備SARS病毒的單克隆抗體 C．用蛋白質(zhì)工程技術(shù)改造天冬氨酸激酶 D．用胚胎工程技術(shù)培育生長迅速的優(yōu)質(zhì)鯉魚 解析：培育生長迅速的優(yōu)質(zhì)鯉魚用到的是基因工程，D項錯誤。 答案：D 提能強化練——考點強化重能力 5．[經(jīng)典高考]杜泊羊以其生長速度快、肉質(zhì)好等優(yōu)點，被稱為“鉆石級”肉用綿羊?？蒲泄ぷ髡咄ㄟ^胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下圖所示，相關(guān)敘述正確的是(　　) A．為了獲得更多的卵母細胞，需用雌激素對雌性杜泊羊進行處理 B．從卵巢中采集的卵母細胞可直接與獲能的精子進行體外受精 C．為避免代孕綿羊?qū)χ踩肱咛ギa(chǎn)生排斥反應(yīng)，應(yīng)注射免疫抑制劑 D．為了進一步擴大繁殖規(guī)模，可通過胚胎分割技術(shù)獲得同卵雙胎或多胎 解析：A項，超數(shù)排卵時使用的是促性腺激素，而不是雌激素；B項，從卵巢中采集的卵母細胞未發(fā)育成熟，需要經(jīng)過體外人工培養(yǎng)成熟后才能與獲能的精子受精；C項，受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，故不需要注射免疫抑制劑；D項，為了進一步擴大繁殖規(guī)模，可通過胚胎分割技術(shù)獲得基因型相同的同卵雙胎或多胎個體。 答案：D 6．科學(xué)家已經(jīng)成功克隆出一批大熊貓胚胎，離最后獲得大熊貓幼仔只差一步，基本過程如下圖所示，下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．重組細胞第一次分裂時同時進行基因重組 B．乙表示體外培養(yǎng)，需要配制一系列含有不同成分的培養(yǎng)液 C．在丙過程中需對代孕黑熊進行同期發(fā)情處理 D．丁過程尚未實現(xiàn)可能與免疫排斥有關(guān) 解析：重組細胞的分裂方式是有絲分裂，有絲分裂過程中不發(fā)生基因重組。 答案：A 7．下圖為哺乳動物胚胎工程的有關(guān)操作流程。下列敘述正確的是(　　) A．①過程運用超數(shù)排卵技術(shù)可得到多個胚胎 B．③過程可以用胃蛋白酶處理囊胚獲得干細胞 C．④過程需要在無菌的二氧化碳培養(yǎng)箱中進行 D．⑤過程可以直接獲得各種效應(yīng)T細胞 解析：題圖中①過程指早期胚胎的體外培養(yǎng)，②過程指胚胎移植，③過程指胚胎干細胞的獲取，④過程指胚胎干細胞的培養(yǎng)，⑤過程指利用胚胎干細胞培育各種組織細胞。運用超數(shù)排卵技術(shù)只能獲得多個卵母細胞；從早期胚胎(囊胚)中分離內(nèi)細胞團(胚胎干細胞)一般用胰蛋白酶處理；動物細胞培養(yǎng)都需要在無菌的二氧化碳培養(yǎng)箱中進行；利用胚胎干細胞可以培育出多種淋巴細胞，但效應(yīng)T細胞需經(jīng)相應(yīng)抗原的刺激才能獲得。 答案：C 大題沖關(guān)練——綜合創(chuàng)新求突破 8．[經(jīng)典高考]科學(xué)家通過誘導(dǎo)黑鼠體細胞去分化獲得誘導(dǎo)性多能干細胞(iPS)，繼而利用iPS細胞培育出與黑鼠遺傳特性相同的克隆鼠，流程如下： (1)從黑鼠體內(nèi)獲得體細胞后，對其進行的初次培養(yǎng)稱為________，培養(yǎng)的細胞在貼壁生長至鋪滿培養(yǎng)皿底時停止分裂，這種現(xiàn)象稱為________。 (2)圖中2－細胞胚胎可用人工方法從灰鼠輸卵管內(nèi)獲得，該過程稱為________，也可從灰鼠體內(nèi)取出卵子，通過________后進行早期胚胎培養(yǎng)獲得。 (3)圖中重組囊胚通過________技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，暫不移入的胚胎可使用________方法保存。 (4)小鼠胚胎干細胞(ES)可由囊胚的________分離培養(yǎng)獲得。iPS與ES細胞同樣具有發(fā)育全能性，有望在對人類iPS細胞進行定向________后用于疾病的細胞治療。 解析：(1)原代培養(yǎng)指將動物組織用酶處理成單個細胞后進行的初次培養(yǎng)。接觸抑制指貼壁的細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞就會停止分裂增殖的現(xiàn)象。(2)將早期胚胎從母鼠子宮中吸取出來的方法叫沖卵。(3)暫不進行胚胎移植的胚胎可放入－196 ℃的液氮中冷凍保存。(4)胚胎干細胞簡稱ES或EK細胞，是由早期胚胎或原始性腺分離出來的一類細胞，iPS與ES細胞一樣，可通過誘導(dǎo)定向分化修補某些功能異常的細胞來治療疾病。 答案：(1)原代培養(yǎng)　接觸抑制 (2)沖卵　體外受精 (3)胚胎移植　冷凍(或低溫) (4)內(nèi)細胞團細胞　誘導(dǎo)分化 9．[經(jīng)典高考]Rag2基因缺失小鼠不能產(chǎn)生成熟的淋巴細胞。科研人員利用胚胎干細胞(ES細胞)對Rag2基因缺失小鼠進行基因治療。其技術(shù)流程如圖： (1)步驟①中，在核移植前應(yīng)去除卵母細胞的________。 (2)步驟②中，重組胚胎培養(yǎng)到________期時，可從其內(nèi)細胞團分離出ES細胞。 (3)步驟③中，需要構(gòu)建含有Rag2基因的表達載體。可以根據(jù)Rag2基因的________設(shè)計引物，利用PCR技術(shù)擴增Rag2基因片段。用HindⅢ和PstⅠ限制酶分別在片段兩側(cè)進行酶切獲得Rag2基因片段。為將該片段直接連接到表達載體，所選擇的表達載體上應(yīng)具有________酶的酶切位點。 (4)為檢測Rag2基因的表達情況，可提取治療后小鼠骨髓細胞的________，用抗Rag2蛋白的抗體進行雜交實驗。 解析：(1)步驟①是核移植過程。體細胞核移植前要除去受體卵母細胞的細胞核，原因是若不去掉卵母細胞的細胞核，就會造成細胞里面就有兩個細胞核，使得遺傳物質(zhì)不穩(wěn)定。(2)ES細胞是由早期胚胎(囊胚)的內(nèi)細胞團分離出來的一類細胞。(3)步驟③過程是導(dǎo)入目的基因——Rag2基因于ES細胞中的基因表達載體的構(gòu)建過程。在生物體外可通過PCR技術(shù)擴增目的基因，其條件是模板DNA、Rag2基因的核苷酸序列設(shè)計引物、四種脫氧核苷酸(dNTp)、熱穩(wěn)定DNA聚合酶等，另外根據(jù)題干可知，獲得Rag2目的基因的獲取需要用HindⅢ和PstⅠ兩種限制酶，所以在構(gòu)建表達載體時，所選擇的表達載體上應(yīng)具有HindⅢ和PstⅠ酶的酶切位點。(4)檢測目的基因是否翻譯出相應(yīng)蛋白質(zhì)時，應(yīng)采用抗原—抗體雜交(免疫)法，即提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進行抗體—抗原雜交，看是否有雜交帶。 答案： (1)細胞核 (2)囊胚　 (3)核苷酸序列　Hind Ⅲ和PstⅠ (4)蛋白質(zhì) 10．[2019江西吉安一中月考]臨床上某些疾病的治療需要器官移植，但是有普遍存在供體器官不足或器官移植后免疫排斥的問題。為了解決這些問題，人們提供了很多設(shè)想，請回答下列問題： (1)免疫排斥主要是由________細胞引起的，臨床上通常使用免疫抑制劑藥物來抑制該細胞的增殖，從而提高器官移植的成功率。 (2)從新生兒臍帶血分離出部分細胞保存，需要器官移植的時候進行自體移植，在這些細胞培養(yǎng)液中需加入______________因子，才能培育出需要的器官，但是這些細胞不同于ES細胞，因為ES細胞來源于早期胚胎或________細胞，功能上具有發(fā)育的全能性。 (3)利用核移植技術(shù)獲得器官：哺乳動物核移植分為_________________核移植和體細胞核移植兩種類型，后一種方式可以取病人的體細胞，注入處于_____________時期的_____________細胞中，通過電刺激方法促使融合，進一步誘導(dǎo)其發(fā)育成特定器官。 (4)利用基因工程提供供體，科學(xué)家正試圖利用基因工程對小型豬的器官進行改造，在改造中導(dǎo)入抑制抗原表達的基因。如果已知目的基因的核苷酸排列順序，通常采用________方法人工合成獲取目的基因，獲取目的基因與載體結(jié)合后通常采用__________________技術(shù)導(dǎo)入受精卵，再進一步培育成所需的轉(zhuǎn)基因豬。 解析：(1)免疫排斥主要是由T細胞引起的，臨床上通常使用免疫抑制劑藥物來抑制該細胞的增殖，從而提高器官移植的成功率。(2)從新生兒臍帶血分離出部分細胞保存，需要器官移植的時候進行自體移植，在這些細胞培養(yǎng)液中需加入分化誘導(dǎo)因子，才能培育出需要的器官，但是這些細胞不同于ES細胞，因為ES細胞來源于早期胚胎或原始性腺細胞，功能上具有發(fā)育的全能性。(3)哺乳動物核移植分為胚胎細胞核移植和體細胞核移植兩種類型，后一種方式可以取病人的體細胞，注入處于減數(shù)第二次分裂中期時期的去核卵母細胞中，通過電刺激方法促使融合，進一步誘導(dǎo)其發(fā)育成特定器官。(4)利用基因工程提供供體，科學(xué)家正試圖利用基因工程對小型豬的器官進行改造，在改造中導(dǎo)入抑制抗原表達的基因。如果已知目的基因的核苷酸排列順序，通常采用化學(xué)方法人工合成獲取目的基因，獲取目的基因與載體結(jié)合后通常采用顯微注射技術(shù)導(dǎo)入受精卵，再進一步培育成所需的轉(zhuǎn)基因豬。 答案：(1)T (2)分化誘導(dǎo)　原始性腺 (3)胚胎細胞　減數(shù)第二次分裂中期　去核卵母 (4)化學(xué)　顯微注射 11. [2019河南新鄉(xiāng)高三調(diào)研測試]我國全面二孩政策已于2016年1月1日起正式實施。十二年前，33歲的產(chǎn)婦朱女士利用試管嬰兒技術(shù)，成功生下一個男孩。2016年3月，朱女士決定生育第二個孩子，醫(yī)院找到當(dāng)年為她冷凍的“胚胎”，經(jīng)過檢胎等程序，朱女士已成功懷孕12周。冷凍12年后復(fù)蘇、植入，該“凍齡”寶寶將有望成為國內(nèi)最“老”的寶寶。有意思的是，這個沉睡了12年的“冰寶寶”，跟自己11歲的親哥哥其實是“同齡”。請回答以下相關(guān)問題： (1)由于女性的自然周期產(chǎn)生的卵子太少，醫(yī)生在取卵前通常需要注射________激素，促使一次有更多的卵泡發(fā)育。試管嬰兒技術(shù)采用了體外受精等技術(shù)，精子頂體內(nèi)含有的________能協(xié)助精子穿過卵細胞的________最終進入卵細胞內(nèi)完成受精作用。 (2)通過胚胎移植技術(shù)將冷凍的“胚胎”移入朱女士子宮內(nèi)，使其繼續(xù)發(fā)育，胚胎移植的實質(zhì)是________________________。沉睡了12年的“冰寶寶”跟自己11歲的親哥哥其實是“同齡”。二者性別相同的概率為________。 (3)若進行試管嬰兒的某夫婦，其中妻子患有線粒體疾病(線粒體DNA缺陷)，則子女患病的情況為________，該疾病的遺傳________(填“遵循”或“不遵循”)孟德爾遺傳定律。 (4)與試管嬰兒相比，人們對克隆人爭議較大。持反對態(tài)度的科學(xué)家認為，由于克隆技術(shù)尚不成熟，現(xiàn)在就做克隆人很可能孕育出有嚴重缺陷的孩子；但是堅持克隆人的科學(xué)家則認為，一些技術(shù)問題可以通過胚胎分級、基因診斷和________等方法得到解決。而有些人利用試管嬰兒技術(shù)選擇生男孩還是女孩，從種群特征角度分析，這會嚴重影響人口的________，進而影響人口數(shù)量，產(chǎn)生一系列社會問題。 解析：(1)注射促性腺激素，促使一次有更多的卵泡發(fā)育；頂體內(nèi)含有的頂體酶能協(xié)助精子穿過卵細胞的放射冠和透明帶，最終進入卵細胞。(2)胚胎移植的實質(zhì)是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移；生男、生女的概率相等，均為1/2。(3)線粒體疾病的遺傳方式是細胞質(zhì)遺傳，具有母系遺傳的特點，不遵循孟德爾遺傳定律，母親患病子女全患病。(4)通過胚胎分級、基因診斷和染色體檢查等方法，可幫助檢測有嚴重缺陷的孩子，彌補克隆技術(shù)的不足；人為地選擇生男孩還是生女孩，會嚴重影響人口的性別比例。 答案：(1)促性腺　頂體酶　放射冠和透明帶 (2)早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移　 1/2 (3)全患病　不遵循 (4)染色體檢查　性別比例 12．[2019黑龍江齊齊哈爾模擬]隨著生物技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代的試管嬰兒技術(shù)不僅能解決部分人的生育問題，還能實現(xiàn)優(yōu)生優(yōu)育?；卮鹣铝袉栴}： (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。從早期胚胎發(fā)育過程分析，從受精卵到原腸胚的過程中依次經(jīng)歷卵裂期→________________，出現(xiàn)孵化的時期為________期。 (2)優(yōu)生的最基本目的是讓每個家庭生出健康的孩子，若一對夫妻，妻子是血友病患者，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，操作的基本程序是：從被檢測的囊胚中取出幾個________細胞，提取DNA進行擴增，然后用DNA探針進行檢測。在基因工程中______________時也會用到DNA探針。 (3)在試管嬰兒技術(shù)中用到了胚胎移植技術(shù)，而在一些優(yōu)良家畜繁育過程中常會用到胚胎分割移植技術(shù)，該技術(shù)在生產(chǎn)實踐中的重要意義是：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)培育試管嬰兒時，為了提高受孕率，對女性用促性腺激素處理，可促進女性排出更多的卵子。早期胚胎發(fā)育過程中，從受精卵到原腸胚依次經(jīng)歷了卵裂期→桑椹胚期→囊胚期，囊胚期透明帶破裂，胚胎從中伸展出來，稱為孵化。 (2)血友病為伴X隱性遺傳病，妻子是血友病患者，丈夫正常，則其兒子一定患病，女兒一定正常，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。囊胚中的滋養(yǎng)層細胞將來發(fā)育為胎膜、胎盤，取滋養(yǎng)層細胞進行基因檢測不會對早期胚胎造成傷害。在基因工程中目的基因的檢測和鑒定會用到熒光或放射性同位素標(biāo)記的目的基因單鏈制成的DNA探針。(3)胚胎分割移植技術(shù)提高了胚胎的利用率，讓優(yōu)良雌性供體僅提供胚胎，讓普通雌性受體承擔(dān)孕育胚胎的任務(wù)，因此大大縮短了供體本身的繁殖周期，可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖能力，加快繁殖速度。 答案：(1)促性腺激素　桑椹胚期→囊胚期　囊胚 (2)性別鑒定　滋養(yǎng)層　目的基因的檢測和鑒定 (3)大大縮短了供體本身的繁殖周期，充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖能力