【高優(yōu)指導2017版高三生物一輪復習 考點規(guī)范練38 第14單元 現代生物科技專題 3 胚胎工程 蘇教版

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1、考點規(guī)范練38胚胎工程1.(2015山東濟南模擬)自然條件下,哺乳動物不發(fā)生孤雌生殖。2014年3月,云南農大科研團隊把豬卵母細胞進行人為的孤雌激活處理,使其發(fā)育成胚胎,移植到代孕母豬體內,獲得世界上第一批成活的孤雌生殖克隆豬。這種克隆豬不同于核移植獲得的克隆豬?，F將兩種技術進行比較。(1)圖中過程(填序號)是獲得核移植克隆豬的技術流程。(2)孤雌激活處理其實質是要激活卵母細胞,使其發(fā)育成早期胚胎,得到克隆豬。(3)體細胞核移植技術中也會用到卵母細胞,需要選擇(時期)的卵母細胞,并用微型吸管吸出。欲得到更多的卵母細胞,需用處理良種母豬。(4)早期胚胎移植時,必須移植到同種的其他雌性動物子宮中,

2、才可能移植成功。導學號74870291答案:(1)(2)增殖分化(或細胞的全能性)(3)減數第二次分裂中期細胞核和第一極體(缺一不可)促性腺激素(4)生理狀態(tài)相同(或同期發(fā)情處理)解析:(1)分析題圖可知,為孤雌生殖克隆豬的步驟,而 為核移植技術得到克隆豬的途徑。(2)孤雌激活處理的目的是激活卵母細胞的增殖分化能力或激發(fā)卵母細胞的全能性,從而得到克隆豬。(3)體細胞核移植過程中用到的卵母細胞是培養(yǎng)到減數第二次分裂中期的卵母細胞,對此時的卵母細胞要用微型吸管吸出細胞核和第一極體;促性腺激素可以促進雌性個體超數排卵。(4)胚胎移植對受體的要求是同種的生理狀態(tài)相同的雌性動物。2.(2015遼寧朝陽聯

3、考)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,一般用法將目的基因導入受體細胞。(3)欲檢測高產奶牛體內是否出現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,如果出現雜交帶,表明奶牛中出現了抗原蛋白,如果不出現雜交帶,表明奶牛中未出現抗原蛋白。(4)胚胎工

4、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)現已經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奶牛,可以采用技術獲得具有口蹄疫免疫特性的高產奶牛。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克隆奶牛3.(2015湖南株洲月考)

5、豬的基因和人類的基因存在一定的相似度。據報道經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。請據圖中信息并結合課本知識回答問題。(1)過程中形成重組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)過程中,常用酶處理,將皮膚組織塊分散成單個成纖維細胞。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

6、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。導學號74870292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

7、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)到減數第二次分裂中期,過程是獲得早期胚胎,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.(2015河北保定模擬)利用乳腺生物反應器獲取藥用蛋白具有產量高、成本低等優(yōu)點。下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

8、注射。采集的精子需要經過,才具備受精能力。(3)過程將重組表達載體導入受精卵常用的方法是。過程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)細胞核

9、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;若要檢測牛奶中是否含有人血清

10、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.毛角蛋白型中間絲(KIF)基因與絨山羊的羊絨質量密切相關。獲得轉KIF基因的高絨質絨山羊的簡單流程如下圖。(1)過程中最常用的運載工具是,所需要的酶是限制酶和。(2)在過程中,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

11、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。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(或促濾泡素,孕馬血清)去核(4)(早期)胚胎培養(yǎng)胚胎分割解析:(1)基因工程的常用運載工具為質粒,工具酶是限制酶和DNA連接酶。(2)細胞培養(yǎng)時,將組織塊分散成單個細胞的方法是用胰蛋白酶或膠原蛋白酶進行處理;細胞培養(yǎng)時,CO2用以維持培養(yǎng)液的pH。(3)促使雌性個體超數排卵的激素為促性腺激素,核移植時卵母細胞為了提供體細胞核的發(fā)育環(huán)境,應在移植前去核。(4)重組細胞到早期胚胎的過程為早期的胚胎發(fā)育,應使用早期胚胎培養(yǎng)技術;為

12、了得到較多的胚胎,則應采用胚胎分割技術。6.(2015陜西西安5月模擬)2011年,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。可制成防彈背心、降落傘繩等。下面是生產原理圖,請回答問題。(1)在過程中用到的酶是,在過程中用到的酶是。(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)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)進行過程需要的技術操作是,進行此操作的最佳

13、時期是。(5)進行過程時,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,

14、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)

15、皿底部后停止分裂,這種現象稱為。(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。導學號74870293答案:(1)啟動子RNA聚合(2)內細胞團接觸抑制(3)超數排卵沖取卵子(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)皿會出現接觸抑制現象使細胞停止分裂。(3)促性腺激素可促進供體母鼠超數排卵,

16、然后通過沖取卵子技術獲得卵細胞。(4)根據題意,要獲得轉入綠色熒光蛋白基因的小鼠,在步驟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。8.(2015云南紅河州一檢)某年,中科院昆明動物研究所培育出中國首例轉基因獼猴。這一研究成果標志著中國科學家在非人靈長類轉基因動物研究方面達到世界領先水平,為未來人類重大疾病的非人靈長類動物模型的深入研究奠定了堅實的基礎。下圖是轉基因獼猴培育過程示意圖,據圖回答下列問題。(1)基因表達載體除了有目的基因外,還必須有啟動子、終止子以及。過程中常用的方法將目的基因導入受精卵。(2)在體外培養(yǎng)受精卵時,除了給予一定量的O2維持細胞呼吸外,還需

17、要提供CO2以維持。(3)圖中過程稱為,為使代孕雌猴與供體雌猴生殖器官的生理變化相同,此前需用雌性激素對代孕雌猴作處理。(4)若要同時獲得多只與此轉基因獼猴相同的小猴,可對早期胚胎進行,操作時應選擇發(fā)育到桑椹胚或囊胚期的胚胎。若選用囊胚期的胚胎,操作過程中要特別注意的問題是。答案:(1)標記基因顯微注射(2)培養(yǎng)液的pH(3)胚胎移植同期發(fā)情(4)胚胎分割均等分割內細胞團解析:(1)基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子、標記基因等。過程為將目的基因導入受體細胞,對于動物細胞常用顯微注射技術。(2)動物細胞培養(yǎng)常用CO2維持培養(yǎng)液的pH。(3)圖中過程為胚胎移植,移植前需要用性激素對代孕雌猴作同期發(fā)情處理,使代孕雌猴與供體雌猴生殖器官的生理變化相同,保證胚胎處于相同生理環(huán)境。(4)對早期胚胎進行胚胎分割,可以同時獲得多只與此轉基因獼猴相同的小猴。