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2019-2020年高考生物大一輪復習 1.3胚胎工程考題演練 中圖版選修3 1.(xx淄博模擬)控制哺乳動物的性別對于畜牧業(yè)生產有著十分重要的意義。目前，分離精子技術是有效的性別控制方法。例如：牛的X精子的DNA含量比Y精子的高出4%左右，利用這一差異人們借助特殊儀器將它們分離開來，再通過胚胎工程技術就可培育出所需性別的試管牛(如圖所示)。 根據(jù)以上信息回答下列相關問題： (1)圖中過程①是通常采用____________________技術，在這個過程中____________的精子與卵細胞結合形成受精卵，為獲得更多的卵細胞需要給良種母牛注射適宜劑量的____________________。 (2)過程②中受精卵培養(yǎng)發(fā)育至__________時期，再經________________到代孕母牛，從而獲得后代。 (3)若希望同時獲得多個性狀相同的個體，可以使用______________________技術。 (4)動物“生物反應器”是轉基因動物技術中最誘人的部分之一，例如，將人胰島素基因導入母牛的體內，并使之在乳腺中特異性表達出人胰島素。在培育轉人胰島素基因奶牛過程中，常選用的受體細胞是______________________，導入目的基因常用的方法是__________________________。 【解題指南】 (1)知識儲備：體外授精、胚胎移植、胚胎分割移植、基因工程。 (2)解題關鍵：準確識別圖示過程中體外授精和胚胎移植是解題的關鍵。 【解析】(1)人工采集的卵子與精子不能夠直接受精，精子需要經過獲能處理，為獲得更多的卵細胞需要給良種母牛注射適宜劑量的促性腺激素。 (2)在體外受精卵需發(fā)育至囊胚時期，再經胚胎移植到代孕母牛繼續(xù)發(fā)育，從而獲得后代。 (3)若希望同時獲得多個性狀相同的個體，可以使用胚胎分割移植技術。 (4)動物基因工程中常選用的受體細胞是受精卵，轉化的方法常用顯微注射法。 答案：(1)體外授精　獲能　促性腺激素　(2)囊胚　胚胎移植 (3)胚胎分割移植　(4)受精卵　顯微注射法 2.(xx濟寧模擬)以下是科學家采用不同方法培育良種牛的過程，a～h為操作過程，請據(jù)圖回答有關問題： (1)“試管牛技術”的操作流程是______________(填字母)。 (2)圖中數(shù)字標號結構名稱是[①]滋養(yǎng)層，[②]________，[③]__________，其中________(填序號)處的細胞屬于胚胎干細胞，形態(tài)上細胞體積______，核體積______，核仁明顯，功能上具有________________。 (3)圖中用到的激素是______________，從卵巢中采集的卵子，需培養(yǎng)成熟至____________________(時期)才能受精，收集的精子必須經過____________才能進行受精。 (4)在對囊胚階段的胚胎進行分割時，應注意____________________，以免影響胚胎的恢復和進一步發(fā)育。 【解析】(1)圖中a表示體外受精、b表示胚胎發(fā)育、c表示胚胎分割、d和f表示胚胎移植、e和g表示妊娠、h表示將目的基因導入受體細胞的過程。 (2)圖中①是滋養(yǎng)層，此處可進行DNA分析進行性別鑒定；②是囊胚腔；③是內細胞團，內細胞團細胞是全能干細胞，細胞體積小，細胞核大，核仁明顯，具有發(fā)育的全能性。 (3)圖中所用的激素是促性腺激素，在此處理的目的是促進雌性個體進行超數(shù)排卵，獲得的卵子只有培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期時才具有受精能力。 (4)進行胚胎分割時，需將內細胞團均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。 答案：(1)a→b→f→g (2)囊胚腔　內細胞團　③　小　大　發(fā)育的全能性 (3)促性腺激素　減數(shù)第二次分裂中期　獲能處理 (4)對內細胞團均等分割 3.(xx山東高考)科學家通過誘導黑鼠體細胞去分化獲得誘導性多能干細胞(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獲得，該過程稱為__________，也可從灰鼠體內取出卵子，通過__________________后進行早期胚胎培養(yǎng)獲得。 (3)圖中重組囊胚通過____________技術移入白鼠子宮內繼續(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】本題考查動物細胞培養(yǎng)、胚胎工程的有關內容。 (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)將早期胚胎從母體子宮中沖洗出來的操作叫沖卵。 (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細胞與ES細胞一樣，可通過定向誘導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(或沖胚)　體外授精(或核移植) (3)胚胎移植　冷凍(或低溫) (4)內細胞團細胞　誘導分化 4.(xx濟南模擬)胚胎工程技術包含的內容很豐富，如圖是胚胎工程技術研究及應用的相關情況，其中供體1是良種荷斯坦高產奶牛，供體2是黃牛，請據(jù)圖回答下列問題： (1)應用1中獲得的小牛，其遺傳物質來源于____________________，細胞B的名稱是________________。 (2)應用2中牛完成體內受精的場所是__________。剛移植在子宮內的胚胎其發(fā)育程度一般為______________，這種試管牛的生產，采用的胚胎工程技術有______________________(至少答出2種)等。 (3)應用3中細胞C、D分別取自____________、____________。 (4)應用4中通過____________技術獲得二分胚①和②，同時，可以通過取樣____________進行分子水平的早期胚胎性別鑒定；也可以在細胞水平上通過對____________的分析進行性別鑒定。 【解析】(1)從圖示可看出應用1中獲得的小牛，其遺傳物質來源于供體1和供體2，細胞B為處于MⅡ期卵母細胞(或減數(shù)第二次分裂中期的卵母細胞)。 (2)體內受精的場所為輸卵管。胚胎移植一般選擇桑椹胚或囊胚進行移植，試管牛應用了體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術手段。 (3)(4)細胞C來自原始性腺(或生殖腺)，而細胞D來自早期胚胎(囊胚的內細胞團)。利用胚胎分割可獲得多胚，利用滋養(yǎng)層的細胞可進行早期胚胎性別鑒定，也可通過對染色體的分析進行性別鑒定。 答案：(1)供體1和供體2　MⅡ期卵母細胞(或減數(shù)第二次分裂中期的卵母細胞)　(2)輸卵管　桑椹胚或囊胚　體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植 (3)原始性腺(或生殖腺)　早期胚胎(囊胚的內細胞團) (4)胚胎分割　滋養(yǎng)層　染色體(或性染色體) 【知識總結】比較試管動物和克隆動物 試管動物 克隆動物 性狀 由父本和母本共同決定 一般與核供體相同 生殖方式 有性生殖 無性生殖 產生過程 經過體外受精過程 經過核移植過程 核遺傳物質 來源 父本和母本兩個個體 一個個體 相同點 經過早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植環(huán)節(jié) 5.隨著科學技術的發(fā)展，人們可以根據(jù)需求來改造生物的性狀。如圖是利用奶牛乳汁生產人類血清白蛋白的圖解，據(jù)圖回答問題。 (1)在此過程中涉及的細胞水平的現(xiàn)代生物技術手段主要有____________________________________。 (2)在基因工程中，我們稱②為____________，在②進入③之前要用____________________________________等工具來構建基因表達載體，能實現(xiàn)②進入③的常用方法是______________________________________________。 (3)圖中①一般經________________處理可以得到③，從③到④的過程中一般利用去核后未受精的卵細胞作為受體，而不用普通的體細胞，原因是__________ ___________________________________________________________________。 (4)下列A～D中表示④到⑤過程中正確的操作方法的是___________________， 把⑤送入⑥的最佳時期是_____________________________________________。 (5)⑦是⑥的后代，那么⑦的遺傳性狀和____________最相似，為什么？ ___________________________________________________________________。 如果②的數(shù)量太少，常用__________________來擴增。要實現(xiàn)⑦批量生產血清白蛋白，則要求③的性染色體是______________________________________， 利用該方法得到的動物叫做__________________________________________。 (6)用這種方法生產藥物與工廠化生產藥物相比，前者的優(yōu)越性在于 __________________________________________________________________。 (7)⑦和某些轉基因羊可通過分泌乳汁來生產人類所需藥物，這類轉基因動物被稱為______________________________________________________________。 【解析】(1)在此過程中涉及的細胞水平的現(xiàn)代生物技術手段主要有核移植和動物細胞培養(yǎng)。 (2)基因工程的工具有限制性內切酶、DNA連接酶和載體，要將目的基因導入動物細胞常采用的方法是顯微注射法。 (3)動物細胞培養(yǎng)時要用胰蛋白酶處理使組織中的各個細胞分散開來，之所以采用卵細胞作為受體細胞，是因為卵細胞大、易操作、分化程度低，體細胞的細胞核在卵細胞的細胞質中才能表現(xiàn)出全能性。 (4)胚胎分割是將內細胞團分成幾等份，所以答案選B。 (5)胚胎移植的最佳時期是早期胚胎的桑椹胚期或囊胚期?？寺∨Ｅc提供細胞核的個體性狀最相似。要從乳汁中獲取血清白蛋白，則該牛應該是產乳汁的雌牛，其性染色體是XX，這樣通過導入目的基因的方法獲得的動物叫轉基因克隆動物。 (6)與工廠化生產藥物相比，用轉基因克隆動物生產藥物的優(yōu)越性在于節(jié)約資源、降低成本等。 (7)通過分泌乳汁來生產人類所需藥物的轉基因動物被稱為乳腺(房)生物反應器。 答案：(1)核移植、動物細胞培養(yǎng) (2)目的基因　限制性內切酶、DNA連接酶和載體 顯微注射法 (3)胰蛋白酶　卵細胞大、易操作、分化程度低，體細胞的細胞核在卵細胞的細胞質中才能表現(xiàn)出全能性 (4)B　桑椹胚期或囊胚期 (5)荷斯坦奶?！∫驗閭€體⑦的遺傳物質大部分來自荷斯坦奶牛，⑥只是為胚胎發(fā)育提供營養(yǎng)和場所，⑦并沒有獲得⑥的遺傳信息　PCR技術　XX　轉基因克隆動物 (6)節(jié)約資源、降低成本等 (7)乳腺(房)生物反應器 【延伸探究】上題(4)中B圖，黑色區(qū)域表示什么結構？B圖最外層表示什么結構？ 提示：黑色區(qū)域表示內細胞團，B圖最外層表示透明帶。 6.(xx山東高考)毛角蛋白Ⅱ型中間絲(KIFⅡ)基因與絨山羊的羊絨質量密切相關。獲得轉KIFⅡ基因的高絨質絨山羊的簡單流程如圖： (1)過程①中最常用的運載工具是________，所需要的酶是限制(性內切)酶和________________。 (2)在過程②中，用________________處理將皮膚組織塊分散成單個成纖維細胞。在培養(yǎng)過程中，將成纖維細胞置于5% CO2的氣體環(huán)境中，CO2的作用是__。 (3)在過程③中，用______________處理以獲取更多的卵(母)細胞。成熟卵(母)細胞在核移植前需要進行________處理。 (4)從重組細胞到早期胚胎過程中所用的胚胎工程技術是______________________。在胚胎移植前，通過______________技術可獲得較多胚胎。 【解題指南】解答此題的關鍵是： (1)掌握基因工程的三種工具。 (2)了解動物細胞工程和胚胎工程中的一般技術方法和注意事項。 【解析】(1)過程①為基因工程的步驟之一，最常用的運載工具為質粒，在此過程中所需的酶是限制性內切酶和DNA連接酶。 (2)過程②為動物細胞工程中的動物細胞培養(yǎng)，要用胰蛋白酶處理組織使其分散成單個細胞；CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。 (3)過程③為動物細胞工程中的核移植技術，用促性腺激素處理可以獲得更多的卵細胞；成熟卵細胞在核移植前需要進行去核處理。 (4)重組細胞要進行早期胚胎培養(yǎng)，發(fā)育到桑椹胚或囊胚才能移植；通過胚胎分割技術可以獲得較多的胚胎。 答案：(1)質粒　DNA連接酶 (2)胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)　維持培養(yǎng)基(液)的pH (3)促性腺激素　去核 (4)(早期)胚胎培養(yǎng)　胚胎分割