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2019-2020年高考生物一輪總復習 專題三 胚胎工程及生物技術的安全和倫理問題限時檢測（選修3） 一、選擇題(每小題5分，滿分20分) 1. 華南虎是國家一級保護動物，可采用試管動物技術進行人工繁殖，該技術包括的環(huán)節(jié)有 ①轉基因②核移植③體外受精④體細胞克隆⑤胚胎移植 A．①③　　　　　　B．①④ C．②⑤ D．③⑤ 解析　本題考查胚胎工程的應用，屬于對識記、理解層次的考查。試管動物技術是指把經過體外受精獲得的早期胚胎移植到代孕動物子宮發(fā)育而產生的動物。 答案　D 2．(xx梅州質檢)下列有關胚胎工程的敘述正確的是 A．試管動物的培育離不開核移植技術 B．受精卵發(fā)育到原腸胚階段才能進行胚胎移植 C．通過胚胎分割技術可獲得遺傳特性相同的后代 D．利用某一胚胎的干細胞進行多組核移植，理論上產生子代的雌雄個體的比例為1∶1 解析　試管動物是體外受精、胚胎移植形成的，并沒有采用核移植技術，故A錯誤；受精卵經卵裂過程中，細胞數目增多，但胚胎體積不變甚至略微減小，說明細胞體積變小，故B錯誤；來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質，因此通過胚胎分割技術可獲得遺傳特性相同的后代，故B正確；利用某一胚胎的干細胞進行多組核移植，理論上產生子代全部是雌性或全部是雄性，故D錯誤。 答案　C 3．培育“試管山羊”的基本過程如圖所示，有關敘述正確的是 A．圖中采集的精子可以直接和卵母細胞受精 B．乙表示受精作用，該過程在子宮中進行 C．丁過程應將原腸胚移植到與供體表現型相同的代孕母羊子宮內 D．可取早期胚胎(如桑椹胚、囊胚)進行均等分割以增加胚胎的數量 解析　精子只有獲能后才能與卵母細胞發(fā)生受精作用，故A錯誤。試管動物的受精作用在體外完成，故B錯誤。胚胎移植常用桑椹胚或囊胚，故C錯誤。 答案　D 4．(xx黃岡六校聯考)關于“克隆羊”、“試管羊”、“轉基因羊”的說法合理的是 A．它們在形成過程中，一般都有卵細胞的參與 B．它們的遺傳物質都只來自于一個親本 C．它們是通過相同的生殖方式獲得的 D．在培育過程中，都用到了動物細胞培養(yǎng)技術、核移植技術和胚胎移植技術 解析　克隆羊是將體細胞核移植到去核卵細胞中形成的，試管羊是精子和卵細胞在體外受精形成的，轉基因羊是將目的基因導入動物受精卵，A正確；它們的遺傳物質都不只來自一個親本，克隆羊也有少量遺傳物質來自供質的親本，試管羊是體外受精的產物，細胞核中的遺傳物質一半來自父方，一半來自母方，B錯誤；克隆羊、轉基因羊屬于無性生殖，試管羊屬于有性生殖，C錯誤；三種羊形成過程都用到動物細胞培養(yǎng)技術和胚胎移植技術，但試管羊和轉基因羊沒有用到核移植技術，D錯誤。 答案　A 二、非選擇題(共80分，每小題16分) 5．(xx威海模擬)胚胎干細胞(ES細胞)在生物學研究中具有十分重要的應用價值。 (1)上圖為某科研小組采用“基因靶向”技術先將小鼠的棕褐毛色基因導入黑色純種小鼠的ES細胞中，再將改造后的ES細胞移植回囊胚繼續(xù)發(fā)育成小鼠的過程。在目的基因獲取和基因表達載體構建過程中使用的工具酶有__________________。 (2)上圖中完成第Ⅱ步操作得到由兩個DNA切段連接成的產物有_________種重組DNA分子；第Ⅲ步操作后，還需經過____________________的過程，才能將該ES細胞注射到囊胚中。 (3)ES細胞在功能上具有______________的特點；目前研究人員正嘗試通過科技手段利用ES細胞經過特殊誘導，為因故失去手的患者提供新的“手”，該過程揭示了細胞____________________的機理。 (4)已知細胞合成DNA有D和S兩條途徑，其中D途徑能被氨基嘌呤阻斷，一般情況下，細胞中有D或S途徑即能分裂增殖。人淋巴細胞中雖然有這兩種DNA合成途徑，但一般不分裂增殖。鼠ES細胞中只有D途徑，但能不斷分裂增殖。將這兩種細胞在試管中混合，加聚乙二醇促融，獲得雜種細胞。若要從培養(yǎng)液中分離出雜種細胞，寫出實驗方法(不考慮機械方法)，并說明理由。 方法： _________________________________。 理由_________________________________________。 答案　(1)DNA連接酶和限制性核酸內切酶　(2)3　篩選含小鼠棕褐毛基因的胚胎干細胞　(3)發(fā)育的全能性　分化和凋亡　(4)方法：在上述試管中加入氨基嘌呤后，收集能分裂增殖的細胞　理由：淋巴細胞不能分裂，鼠ES細胞的D途徑被阻斷，也不能分裂，而雜種細胞中有S途徑，可分裂增殖 6．(xx淄博模擬)下圖Ⅰ、圖Ⅱ分別表示兩項胚胎工程技術應用圖解，請據圖回答下列問題： (1)圖Ⅰ中，細胞E的形成利用了__________________技術。圖Ⅰ與圖Ⅱ共同用到的生物工程技術有________________、_____________________。 (2)圖Ⅱ中，首先要用孕激素對C羊和代孕羊H進行________________處理，然后用促性腺激素處理C羊獲得大量卵子，選擇處于____________________期的卵母細胞與獲能精子在體外完成受精得到受精卵F。 (3)圖Ⅱ中，過程d的操作，在相應酶處理后一般選用 ______________作為外源基因的載體，通過________________法導入受精卵F中。外源基因是否導入受精卵并穩(wěn)定遺傳，可以采用______________________方法對b過程產生的細胞進行檢測。 (4)細胞E和F一般在體外培養(yǎng)到________________期即可移植到代孕母體子宮內。小羊X和小羊Y比較，小羊Y的顯著特點是_________。 答案　(1)細胞核移植　動物細胞培養(yǎng)(旱期胚胎培養(yǎng))胚胎移植(填其中任2項技術即可)　(2)同期發(fā)情　MⅡ中　(3)質粒　顯微注射　DNA分子雜交技術(基因探針技術)　(4)桑椹胚或囊胚　性別不確定；兼有C羊和D羊的性狀；出現外源基因的性狀(答出一項即可) 7．(xx金華聯考)下圖為綠色熒光小鼠制備流程圖，Gfp是綠色熒光蛋白基因，請分析回答： (1)構建表達載體需要的酶是：________________，表達載體包含綠色熒光蛋白基因Gfp、______________、__________________、終止子和復制原點等。 (2)圖中載體上的Neo基因是一種抗生素抗性基因，圖中步驟③所用的G418是一種抗生素(對細胞有毒害作用)，添加G418的目的是_______________。 (3)圖中所用的胚胎干細胞來自于____________________________。 (4)圖中步驟⑤要將細胞注射入圖中囊胚的__________________位置，圖中步驟⑥胚胎移植前要對代孕母鼠用激素處理，目的是____________________。 (5)可以使用______________方法在蛋白質水平上鑒定小鼠是否存在綠色熒光蛋白。 答案　(1)限制性核酸內切酶、DNA連接酶　標記基因 啟動子　(2)篩選出導入目的基因的胚胎干細胞　(3)早期胚胎或原始性腺　(4)內細胞團 同期發(fā)情處理　(5)抗原—抗體雜交 8．(xx泰安質檢)應用生物工程技術將人的血清白蛋白基因轉入奶牛細胞中，利用牛的乳腺細胞可以生產血清白蛋白。請回答下列問題： (1)人的血清白蛋白基因可以從________________________獲取，也可根據已知的基因脫氧核苷酸序列進行化學合成。圖中重組細胞___________(①/②)發(fā)生了基因的重組。 (2)哺乳動物的胚胎的培養(yǎng)液成分較復雜，除一些無機鹽和有機鹽類外，還需要添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及____________________等物質。 (3)胚胎工程操作中的最后環(huán)節(jié)是______________________________，該環(huán)節(jié)能否成功，與______________________________有關，該過程培養(yǎng)的牛被稱為克隆牛，與其相比試管牛培育過程特有的生物技術是____________________。 (4)運用細胞培養(yǎng)技術可以從哺乳動物的早期胚胎中獲得胚胎干細胞(ES細胞)。在培養(yǎng)過程中，必須用___________處理內細胞團，使之分散成單個細胞。將ES細胞培養(yǎng)在____________細胞上或添加抑制因子的培養(yǎng)液中，能夠維持ES細胞不分化的狀態(tài)。在培養(yǎng)液中加入________________________________，可以誘導ES細胞向不同類型的組織細胞分化。 解析　本題考查了基因工程的原理及技術；胚胎移植；胚胎干細胞的來源及分化。分析題圖：圖示為乳腺生物反應器的培育過程，首先構建基因表達載體，即將血清白蛋白基因與質粒連接形成重組質粒，其次將目的基因導入雌性奶牛胚胎細胞中形成重組細胞①；利用核移植技術將胚胎細胞核移植到去核卵細胞，形成重組細胞②；進行早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植，最終得到轉基因克隆牛。 (1)獲取目的基因(人的血清白蛋白基因)的方法：從基因文庫(或自然界已有的物種中分離)獲?。桓鶕阎幕蛎撗鹾塑账嵝蛄羞M行化學合成。重組細胞①是通過基因工程中的轉基因技術，實現了奶牛胚胎細胞中的DNA與人體血清蛋白基因重組。重組細胞②是通過細胞工程中的核移植技術，實現了細胞核與細胞質的重組。 (2)動物細胞培養(yǎng)時，培養(yǎng)液中除一些無機鹽和有機鹽類外，還需要添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及動物血清等物質。 (3)胚胎移植是胚胎工程操作中的最后環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)能否成功，與供體和受體的生理狀態(tài)有關；克隆牛的培育主要采用核移植和胚胎移植技術，而試管牛的培育主要采用體外受精胚胎移植技術，因此試管牛培育過程特有的生物技術是體外受精。 (4)從早期胚胎中獲取胚胎干細胞后，必須用胰蛋白酶處理內細胞團，使之分散成單個細胞。將ES細胞培養(yǎng)在飼養(yǎng)層細胞上或添加抑制因子的培養(yǎng)液中，能夠維持ES細胞不分化的狀態(tài)。在培養(yǎng)液中加入分化誘導因子(或?；撬帷⒍□－h(huán)腺苷酸等)，可以誘導ES細胞向不同類型的組織細胞分化。 答案　(1)基因文庫(或自然界已有物種中分離)?、佟?2)血清　(3)胚胎移植　 供體和受體的生理狀態(tài)　體外受精　(4)胰蛋白酶　飼養(yǎng)層　分化誘導因子(或牛磺酸、丁酰環(huán)腺苷酸等) 9．(xx大連一模)加拿大科學家通過轉基因山羊已經生產出重組的人類丁酰膽堿酯酶，該酶可用于對抗生化武器。下圖是轉基因山羊的培育過程示意圖，請據圖回答問題(山羊為二倍體)： (1)在上述操作中，目的基因是________________基因，將該基因導入受體細胞常用的方法是____________________________________________法。 (2)胚胎工程是指對動物的早期胚胎或__________________所進行的多種顯微操作和處理技術。圖中過程⑦所涉及的胚胎工程技術是___________。 (3)從雌性山羊卵巢內獲取的卵母細胞需要培養(yǎng)到________________期才能完成受精作用，此時細胞中的染色體組數是____________。為了獲得更多的卵母細胞，往往需要向雌性山羊體內注入________________激素。受精過程中防止多精入卵的兩道屏障是透明帶反應和________________。 (4)要同時獲得多只與此轉基因山羊遺傳物質相同的小羊，可對囊胚進行________________。 (5)下列不屬于生物武器特點的是________(單選)。 A．致病力強，傳染性大　　 B．污染面積大，危害時間長 C．有潛伏期，傳染途徑多 D．造價高，技術難度大 答案　(1)丁酰膽堿酯酶　顯微注射　(2)配子(答有性生殖細胞、卵細胞和精子給分，只答卵細胞或只答精子不給分)　胚胎移植　(3)MⅡ中(或減數第二次分裂中)　1 促性腺　卵細胞膜反應 (其他答案均不給分)　(4)胚胎分割　(5)D