【高優(yōu)指導(dǎo)2017版高三生物一輪復(fù)習(xí) 考點規(guī)范練38 第14單元 現(xiàn)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(jì)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(nóng)大科研團(tuán)隊把豬卵母細(xì)胞進(jìn)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(nèi),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(xiàn)將兩種技術(shù)進(jìn)行比較。 (1)圖中過程　　　　　　　　(填序號)是獲得核移植克隆豬的技術(shù)流程。? (2)孤雌激活處理其實質(zhì)是要激活卵母細(xì)胞　　　　　　　　　　　　　　　,使其發(fā)育成早期胚胎,得到克隆豬。? (3)體細(xì)胞核移植技術(shù)中也會用到卵母細(xì)胞,需要選擇　　　　　　　　　　　　　　　　　(時期)的卵母細(xì)胞,并用微型吸

2、管吸出　　　　　　　　　　　　　　。欲得到更多的卵母細(xì)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,才可能移植成功。?導(dǎo)學(xué)號74870291?? 答案:(1)⑤⑥③④ (2)增殖分化(或細(xì)胞的全能性) (3)減數(shù)第二次分裂中期　細(xì)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,①②③④為孤雌生殖克隆豬的步驟,而⑤⑥③④ 為核移植技術(shù)得到克隆豬的途徑。 (2)孤雌激活處理的目的是激活卵母細(xì)胞的增殖分化能力或激發(fā)卵母細(xì)胞的全能性,從而得到克隆豬。

3、 (3)體細(xì)胞核移植過程中用到的卵母細(xì)胞是培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞,對此時的卵母細(xì)胞要用微型吸管吸出細(xì)胞核和第一極體;促性腺激素可以促進(jìn)雌性個體超數(shù)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(lián)考)基因疫苗是指編碼外源性抗原的基因?qū)肴撕蛣游矬w內(nèi),讓其在宿主細(xì)胞中表達(dá)抗原蛋白,誘導(dǎo)機體產(chǎn)生免疫應(yīng)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(shù)培育具有口蹄疫免疫特性的高產(chǎn)奶牛。請回答下列問題。 (1)基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心,一個完整的基因表達(dá)載體至少包括目的基因、　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　、標(biāo)記基因

4、等。? (2)動物基因工程常用的受體細(xì)胞是　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　　,因為該細(xì)胞的全能性高,一般用　　　　　　　　　　　　　法將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。? (3)欲檢測高產(chǎn)奶牛體內(nèi)是否出現(xiàn)口蹄疫病毒的抗原蛋白,在分子水平上檢測的方法及結(jié)果是從基因牛中提取　　　　　　　　,用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　雜交,如果出現(xiàn)雜交帶,表明奶牛中出現(xiàn)了抗原蛋白,如果不出現(xiàn)雜交帶,表明奶牛中未出現(xiàn)抗原蛋白。? (4)胚胎工程最后一道工序是胚胎移植,其實質(zhì)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (5)為提高胚胎的利用率,可以采用胚胎分割技術(shù),應(yīng)該選

5、 用什么樣的胚胎進(jìn)行分割?? 　。? (6)現(xiàn)已經(jīng)通過基因工程和胚胎工程技術(shù)培育出一頭具有口蹄疫免疫特性的高產(chǎn)奶牛,可以采用　　　　　　　　　　　　技術(shù)獲得具有口蹄疫免疫特性的高產(chǎn)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(xì)胞　顯微注射 (3)蛋白質(zhì)　相應(yīng)的抗體進(jìn)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(zhuǎn)移 (5)發(fā)育良好,形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚 (6)體細(xì)胞核移植　取該轉(zhuǎn)

6、基因牛的體細(xì)胞進(jìn)行體細(xì)胞核移植,培養(yǎng)獲得大量的重組胚胎,再進(jìn)行胚胎移植,就會得到大量具有口蹄疫免疫特性的高產(chǎn)克隆奶牛 3.(2015湖南株洲月考)豬的基因和人類的基因存在一定的相似度。據(jù)報道經(jīng)特殊處理的豬皮可在人身上存活3周左右,起保護(hù)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(shè)法導(dǎo)入人的相關(guān)基因(用P表示),獲得轉(zhuǎn)基因小白豬。其簡要流程如下圖所示。 請據(jù)圖中信息并結(jié)合課本知識回答問題。 (1)過程①中形成重組DNA常用的酶有限制性核酸內(nèi)切酶和　　　　

7、　　　　　　　;將目的基因?qū)氤衫w維細(xì)胞常用的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)過程②中,常用　　　　　　　　　　酶處理,將皮膚組織塊分散成單個成纖維細(xì)胞。在培養(yǎng)成纖維細(xì)胞時需要滿足的條件是無菌、無毒、通氣、適宜的溫度和pH以及　　　　　　　　。? (3)圖中的卵母細(xì)胞應(yīng)在體外培養(yǎng)到　　　　　　　　　　　　　　　,并作除去細(xì)胞核的處理;過程③中所用的技術(shù)是　　　　　　　　　　　;能代替圖中卵母細(xì)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(chǔ)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?導(dǎo)學(xué)號74870

8、292?? 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(shù)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(xì)胞) (4)受體子宮對外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng) 解析:(1)形成重組DNA常用的酶有限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶;將目的基因?qū)氤衫w維細(xì)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(xì)胞。培養(yǎng)成纖維細(xì)胞時需要滿足的條件是無菌、無毒、通氣、溫度和pH適宜以及營養(yǎng)充足。 (3)卵母細(xì)胞應(yīng)在體外培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期,過程③是獲得早期胚胎,所用的技術(shù)是胚胎體外

9、培養(yǎng),能代替圖中卵母細(xì)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(chǔ)是受體子宮對外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。 4.(2015河北保定模擬)利用乳腺生物反應(yīng)器獲取藥用蛋白具有產(chǎn)量高、成本低等優(yōu)點。下圖所示為培育轉(zhuǎn)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(zhuǎn)基因奶牛的乳腺細(xì)胞中表達(dá),應(yīng)將其與　　　　　　　　　　　　　　　　基因的啟動子等調(diào)控組件重組。? (2)為使供體母牛一次排出多枚卵母細(xì)胞,常對其注射　　　　　　　　　。采集的精子需要經(jīng)過　　

10、　　　　　　,才具備受精能力。? (3)過程①將重組表達(dá)載體導(dǎo)入受精卵常用的方法是　　　　　　　　　　　　。過程②包括　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　技術(shù)和胚胎移植技術(shù);在進(jìn)行胚胎移植時,需對受體母牛進(jìn)行　　　　　　　　　　　　處理。? (4)為了獲得母奶牛,移植前需對已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進(jìn)行　　　　　　　　　　。若要檢測牛奶中是否含有人血清白蛋白,可采用　　　　　　　　　　　　　技術(shù)。? (5)為使人血清白蛋白基因在后代中長期保持,可將轉(zhuǎn)基因奶牛體細(xì)胞的　　　　　　　　　轉(zhuǎn)入　　　　　　　　　　　　細(xì)胞中構(gòu)成重組細(xì)胞,使其發(fā)育成與供體具有相同性狀的個體,該技術(shù)稱為　　　　

11、　　　　　　。? 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(shù)　早期胚胎培養(yǎng)(動物細(xì)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(xì)胞核　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(zhuǎn)基因奶牛的乳腺細(xì)胞中表達(dá),故應(yīng)將該目的基因與牛乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)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(xì)胞。采集的精子需要經(jīng)過獲能處理后,才具備受精能力。 (3)將重組表達(dá)載體導(dǎo)入動物細(xì)胞常用的方法是顯微注

12、射技術(shù)。過程②是將受精卵在體外培育成早期胚胎后進(jìn)行移植,故該過程包括早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)和胚胎移植技術(shù)。在進(jìn)行胚胎移植時,需對受體母牛注射孕激素,即進(jìn)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(zhuǎn)入目的基因的胚胎進(jìn)行性別鑒定;若要檢測牛奶中是否含有人血清白蛋白,即檢測目的基因是否成功表達(dá),可采用抗原—抗體雜交技術(shù)。 (5)可通過核移植技術(shù),將轉(zhuǎn)基因奶牛體細(xì)胞的細(xì)胞核轉(zhuǎn)入去核后的卵細(xì)胞中,構(gòu)成重組細(xì)胞,并使其發(fā)育成與供體具有相同性狀的個體,該技術(shù)稱為克隆。 5.毛角蛋白Ⅱ型中間絲(KIFⅡ)基因與絨山羊的羊絨質(zhì)量密切相關(guān)。獲得轉(zhuǎn)KIFⅡ基因的高絨質(zhì)絨山羊的簡單流程如下圖。 (

13、1)過程①中最常用的運載工具是　　　　,所需要的酶是限制酶和　　　　　　　　　　　。? (2)在過程②中,用　　　　　　　　　　　　　處理,將皮膚組織塊分散成單個成纖維細(xì)胞。在培養(yǎng)過程中,將成纖維細(xì)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(xì)胞。成熟卵(母)細(xì)胞在核移植前需要進(jìn)行　　　　處理。? (4)從重組細(xì)胞到早期胚胎過程中所用的胚胎工程技術(shù)是　　　　　　　　　　　　。在胚胎移植前,通過　　　　　　　　技術(shù)可獲得較多胚胎。? 答案:(1)質(zhì)?！NA連

14、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(zhì)粒,工具酶是限制酶和DNA連接酶。(2)細(xì)胞培養(yǎng)時,將組織塊分散成單個細(xì)胞的方法是用胰蛋白酶或膠原蛋白酶進(jìn)行處理;細(xì)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(shù)排卵的激素為促性腺激素,核移植時卵母細(xì)胞為了提供體細(xì)胞核的發(fā)育環(huán)境,應(yīng)在移植前去核。(4)重組細(xì)胞到早期胚胎的過程為早期的胚胎發(fā)育,應(yīng)使用早期胚胎培養(yǎng)技術(shù);為了得到較多的胚胎,則應(yīng)采用胚胎分割技術(shù)。 6.(2015陜西西安5月模擬)

15、2011年,科學(xué)家將蜘蛛的相關(guān)基因?qū)肷窖蝮w內(nèi),創(chuàng)造出轉(zhuǎn)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(chǎn)原理圖,請回答問題。 (1)在①過程中用到的酶是　　　　　　　　　　,在②過程中用到的酶是　　　　　　　　　　　　　　　　。? (2)將基因表達(dá)載體導(dǎo)入動物受體細(xì)胞常用的方法是　　　　　　　　　。如果導(dǎo)入的受體細(xì)胞為體細(xì)胞,則③過程需要的技術(shù)操作是　　　　　　　,重組細(xì)胞才具有發(fā)育的全能性。? (3)④過程所用的胚胎工程技術(shù)是　　　　　　　　　　　　　,該過程所用培養(yǎng)液中通常含有葡萄糖、氨基酸、無

16、機鹽、維生素和　　　　　　　　等。? (4)進(jìn)行⑤過程需要的技術(shù)操作是　　　　　　　　　,進(jìn)行此操作的最佳時期是　　　　　　　　　　　　　。? (5)進(jìn)行⑥過程時,需要對供、受體母羊進(jìn)行選擇,并　　　　　　　　　　　　　　　　處理。? 答案:(1)逆轉(zhuǎn)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(jìn)行同期發(fā)情 解析:(1)由mRNA形成DNA是逆轉(zhuǎn)錄,需用逆轉(zhuǎn)錄酶。構(gòu)建基因表達(dá)載體需要限制酶對目的基因和載體進(jìn)行切割,然后用DNA連接酶進(jìn)行連接。 (2)將構(gòu)建好的基因表達(dá)載體導(dǎo)入動物受體細(xì)胞常用顯微

17、注射法。如果是體細(xì)胞,需要進(jìn)行體細(xì)胞核移植。 (3)由重組細(xì)胞到早期胚胎需要經(jīng)過早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)。在培養(yǎng)液中除了加入營養(yǎng)物質(zhì)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(shù),一般是將發(fā)育良好的桑椹胚或囊胚期的胚胎進(jìn)行分割,進(jìn)行分割時一定要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)進(jìn)行均等分割。 (5)進(jìn)行胚胎移植時,一定要對供體和受體母羊用性激素進(jìn)行同期發(fā)情處理,使它們的生理狀態(tài)相同。 7.科學(xué)家將綠色熒光蛋白(GFP)基因轉(zhuǎn)入小鼠胚胎干細(xì)胞(ES)內(nèi),GFP基因表達(dá)就會使細(xì)胞帶有綠色熒光,繼而利用帶有綠色熒光的ES細(xì)胞培育出嵌合型的小鼠用于科學(xué)研究,流程如下圖所示。請回

18、答下列問題。 (1)在步驟①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(jié)合的部位。? (2)步驟②的受體細(xì)胞是小鼠ES細(xì)胞,ES細(xì)胞一般從囊胚的　　　　　　　　　分離得到。在培養(yǎng)ES細(xì)胞時,細(xì)胞充滿培養(yǎng)皿底部后停止分裂,這種現(xiàn)象稱為　　　　　　　　　　　。? (3)為獲取更多卵母細(xì)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(nèi)獲得,該過程稱為　　　　　　　　。? (4)圖中重組囊胚在步驟⑤之前要先檢測是否有　　　　　　　　　　　　,再通過　　

19、　　　　　　技術(shù)移入代孕母鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育。?導(dǎo)學(xué)號74870293?? 答案:(1)啟動子　RNA聚合 (2)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)　接觸抑制 (3)超數(shù)排卵　沖取卵子 (4)綠色熒光細(xì)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(jié)合位點。(2)ES細(xì)胞一般從囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分離得到,在細(xì)胞培養(yǎng)時,細(xì)胞充滿培養(yǎng)皿會出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象使細(xì)胞停止分裂。(3)促性腺激素可促進(jìn)供體母鼠超數(shù)排卵,然后通過沖取卵子技術(shù)獲得卵細(xì)胞。(4)根據(jù)題意,要獲得轉(zhuǎn)入綠色熒光蛋白基因的小鼠,在步驟⑤之前要先檢測是否有綠色熒光細(xì)胞,再通過胚胎移植技術(shù)移入代孕

20、母鼠子宮內(nèi)。 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(zhuǎn)基因獼猴。這一研究成果標(biāo)志著中國科學(xué)家在非人靈長類轉(zhuǎn)基因動物研究方面達(dá)到世界領(lǐng)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(chǔ)。下圖是轉(zhuǎn)基因獼猴培育過程示意圖,據(jù)圖回答下列問題。 (1)基因表達(dá)載體除了有目的基因外,還必須有啟動子、終止子以及　　　　　　　　　。過程②中常用　　　　　　　　　的方法將目的基因?qū)胧芫选? (2)在體外培養(yǎng)受精卵時,除了給予一定量的O2維持細(xì)胞呼吸外,還需要提供CO2以維持　　　　　　　　　　。? (3)圖中⑦過程稱為　　　　　　　　　,為使

21、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(zhuǎn)基因獼猴相同的小猴,可對早期胚胎進(jìn)行　　　　　　　　　　,操作時應(yīng)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(biāo)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(nèi)細(xì)胞團(tuán) 解析:(1)基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因等。過程②為將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,對于動物細(xì)胞常用顯微注射技術(shù)。 (2)動物細(xì)胞培養(yǎng)常用CO2維持培養(yǎng)液的pH。 (3)圖中⑦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(jìn)行胚胎分割,可以同時獲得多只與此轉(zhuǎn)基因獼猴相同的小猴。