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2019-2020年高考生物大一輪復(fù)習(xí) 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(dòng)物的性別對(duì)于畜牧業(yè)生產(chǎn)有著十分重要的意義。目前，分離精子技術(shù)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(shù)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(guān)問題： (1)圖中過程①是通常采用____________________技術(shù)，在這個(gè)過程中____________的精子與卵細(xì)胞結(jié)合形成受精卵，為獲得更多的卵細(xì)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(shí)期，再經(jīng)________________到代孕母牛，從而獲得后代。 (3)若希望同時(shí)獲得多個(gè)性狀相同的個(gè)體，可以使用______________________技術(shù)。 (4)動(dòng)物“生物反應(yīng)器”是轉(zhuǎn)基因動(dòng)物技術(shù)中最誘人的部分之一，例如，將人胰島素基因?qū)肽概５捏w內(nèi)，并使之在乳腺中特異性表達(dá)出人胰島素。在培育轉(zhuǎn)人胰島素基因奶牛過程中，常選用的受體細(xì)胞是______________________，導(dǎo)入目的基因常用的方法是__________________________。 【解題指南】 (1)知識(shí)儲(chǔ)備：體外授精、胚胎移植、胚胎分割移植、基因工程。 (2)解題關(guān)鍵：準(zhǔn)確識(shí)別圖示過程中體外授精和胚胎移植是解題的關(guān)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(jīng)過獲能處理，為獲得更多的卵細(xì)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(shí)期，再經(jīng)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(shí)獲得多個(gè)性狀相同的個(gè)體，可以使用胚胎分割移植技術(shù)。 (4)動(dòng)物基因工程中常選用的受體細(xì)胞是受精卵，轉(zhuǎn)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(jì)寧模擬)以下是科學(xué)家采用不同方法培育良種牛的過程，a～h為操作過程，請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問題： (1)“試管牛技術(shù)”的操作流程是______________(填字母)。 (2)圖中數(shù)字標(biāo)號(hào)結(jié)構(gòu)名稱是[①]滋養(yǎng)層，[②]________，[③]__________，其中________(填序號(hào))處的細(xì)胞屬于胚胎干細(xì)胞，形態(tài)上細(xì)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(shí)期)才能受精，收集的精子必須經(jīng)過____________才能進(jìn)行受精。 (4)在對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，應(yīng)注意____________________，以免影響胚胎的恢復(fù)和進(jìn)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?qū)胧荏w細(xì)胞的過程。 (2)圖中①是滋養(yǎng)層，此處可進(jìn)行DNA分析進(jìn)行性別鑒定；②是囊胚腔；③是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞是全能干細(xì)胞，細(xì)胞體積小，細(xì)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(jìn)雌性個(gè)體進(jìn)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(shí)才具有受精能力。 (4)進(jìn)行胚胎分割時(shí)，需將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。 答案：(1)a→b→f→g (2)囊胚腔　內(nèi)細(xì)胞團(tuán)?、邸⌒　〈蟆“l(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(duì)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割 3.(xx山東高考)科學(xué)家通過誘導(dǎo)黑鼠體細(xì)胞去分化獲得誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPS)，繼而利用iPS細(xì)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(xì)胞后，對(duì)其進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱為____________，培養(yǎng)的細(xì)胞在貼壁生長(zhǎng)至鋪滿培養(yǎng)皿底時(shí)停止分裂，這種現(xiàn)象稱為____________。 (2)圖中2-細(xì)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(jìn)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(xì)胞(ES)可由囊胚的____________分離培養(yǎng)獲得，iPS與ES細(xì)胞同樣具有發(fā)育全能性，有望在對(duì)人類iPS細(xì)胞進(jìn)行定向____________后用于疾病的細(xì)胞治療。 【解析】本題考查動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎工程的有關(guān)內(nèi)容。 (1)原代培養(yǎng)指將動(dòng)物組織用酶處理成單個(gè)細(xì)胞后進(jìn)行的初次培養(yǎng)。接觸抑制指貼壁的細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí)，細(xì)胞就會(huì)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(jìn)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(xì)胞簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞，是由早期胚胎或原始性腺分離出來的一類細(xì)胞。iPS細(xì)胞與ES細(xì)胞一樣，可通過定向誘導(dǎo)分化修補(bǔ)某些功能異常的細(xì)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(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞　誘導(dǎo)分化 4.(xx濟(jì)南模擬)胚胎工程技術(shù)包含的內(nèi)容很豐富，如圖是胚胎工程技術(shù)研究及應(yīng)用的相關(guān)情況，其中供體1是良種荷斯坦高產(chǎn)奶牛，供體2是黃牛，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題： (1)應(yīng)用1中獲得的小牛，其遺傳物質(zhì)來源于____________________，細(xì)胞B的名稱是________________。 (2)應(yīng)用2中牛完成體內(nèi)受精的場(chǎng)所是__________。剛移植在子宮內(nèi)的胚胎其發(fā)育程度一般為______________，這種試管牛的生產(chǎn)，采用的胚胎工程技術(shù)有______________________(至少答出2種)等。 (3)應(yīng)用3中細(xì)胞C、D分別取自____________、____________。 (4)應(yīng)用4中通過____________技術(shù)獲得二分胚①和②，同時(shí)，可以通過取樣____________進(jìn)行分子水平的早期胚胎性別鑒定；也可以在細(xì)胞水平上通過對(duì)____________的分析進(jìn)行性別鑒定。 【解析】(1)從圖示可看出應(yīng)用1中獲得的小牛，其遺傳物質(zhì)來源于供體1和供體2，細(xì)胞B為處于MⅡ期卵母細(xì)胞(或減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞)。 (2)體內(nèi)受精的場(chǎng)所為輸卵管。胚胎移植一般選擇桑椹胚或囊胚進(jìn)行移植，試管牛應(yīng)用了體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)手段。 (3)(4)細(xì)胞C來自原始性腺(或生殖腺)，而細(xì)胞D來自早期胚胎(囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán))。利用胚胎分割可獲得多胚，利用滋養(yǎng)層的細(xì)胞可進(jìn)行早期胚胎性別鑒定，也可通過對(duì)染色體的分析進(jìn)行性別鑒定。 答案：(1)供體1和供體2　MⅡ期卵母細(xì)胞(或減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)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(nèi)細(xì)胞團(tuán)) (4)胚胎分割　滋養(yǎng)層　染色體(或性染色體) 【知識(shí)總結(jié)】比較試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物 試管動(dòng)物 克隆動(dòng)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(chǎn)生過程 經(jīng)過體外受精過程 經(jīng)過核移植過程 核遺傳物質(zhì) 來源 父本和母本兩個(gè)個(gè)體 一個(gè)個(gè)體 相同點(diǎn) 經(jīng)過早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植環(huán)節(jié) 5.隨著科學(xué)技術(shù)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(chǎn)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(xì)胞水平的現(xiàn)代生物技術(shù)手段主要有____________________________________。 (2)在基因工程中，我們稱②為____________，在②進(jìn)入③之前要用____________________________________等工具來構(gòu)建基因表達(dá)載體，能實(shí)現(xiàn)②進(jìn)入③的常用方法是______________________________________________。 (3)圖中①一般經(jīng)________________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(xì)胞作為受體，而不用普通的體細(xì)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(shí)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(kuò)增。要實(shí)現(xiàn)⑦批量生產(chǎn)血清白蛋白，則要求③的性染色體是______________________________________， 利用該方法得到的動(dòng)物叫做__________________________________________。 (6)用這種方法生產(chǎn)藥物與工廠化生產(chǎn)藥物相比，前者的優(yōu)越性在于 __________________________________________________________________。 (7)⑦和某些轉(zhuǎn)基因羊可通過分泌乳汁來生產(chǎn)人類所需藥物，這類轉(zhuǎn)基因動(dòng)物被稱為______________________________________________________________。 【解析】(1)在此過程中涉及的細(xì)胞水平的現(xiàn)代生物技術(shù)手段主要有核移植和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。 (2)基因工程的工具有限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶和載體，要將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞常采用的方法是顯微注射法。 (3)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)要用胰蛋白酶處理使組織中的各個(gè)細(xì)胞分散開來，之所以采用卵細(xì)胞作為受體細(xì)胞，是因?yàn)槁鸭?xì)胞大、易操作、分化程度低，體細(xì)胞的細(xì)胞核在卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中才能表現(xiàn)出全能性。 (4)胚胎分割是將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分成幾等份，所以答案選B。 (5)胚胎移植的最佳時(shí)期是早期胚胎的桑椹胚期或囊胚期?？寺∨Ｅc提供細(xì)胞核的個(gè)體性狀最相似。要從乳汁中獲取血清白蛋白，則該牛應(yīng)該是產(chǎn)乳汁的雌牛，其性染色體是XX，這樣通過導(dǎo)入目的基因的方法獲得的動(dòng)物叫轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物。 (6)與工廠化生產(chǎn)藥物相比，用轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物生產(chǎn)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(chǎn)人類所需藥物的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物被稱為乳腺(房)生物反應(yīng)器。 答案：(1)核移植、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) (2)目的基因　限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶和載體 顯微注射法 (3)胰蛋白酶　卵細(xì)胞大、易操作、分化程度低，體細(xì)胞的細(xì)胞核在卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中才能表現(xiàn)出全能性 (4)B　桑椹胚期或囊胚期 (5)荷斯坦奶牛　因?yàn)閭€(gè)體⑦的遺傳物質(zhì)大部分來自荷斯坦奶牛，⑥只是為胚胎發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)和場(chǎng)所，⑦并沒有獲得⑥的遺傳信息　PCR技術(shù)　XX　轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物 (6)節(jié)約資源、降低成本等 (7)乳腺(房)生物反應(yīng)器 【延伸探究】上題(4)中B圖，黑色區(qū)域表示什么結(jié)構(gòu)？B圖最外層表示什么結(jié)構(gòu)？ 提示：黑色區(qū)域表示內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，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(zhì)量密切相關(guān)。獲得轉(zhuǎn)KIFⅡ基因的高絨質(zhì)絨山羊的簡(jiǎn)單流程如圖： (1)過程①中最常用的運(yùn)載工具是________，所需要的酶是限制(性內(nèi)切)酶和________________。 (2)在過程②中，用________________處理將皮膚組織塊分散成單個(gè)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。 【解題指南】解答此題的關(guān)鍵是： (1)掌握基因工程的三種工具。 (2)了解動(dòng)物細(xì)胞工程和胚胎工程中的一般技術(shù)方法和注意事項(xiàng)。 【解析】(1)過程①為基因工程的步驟之一，最常用的運(yùn)載工具為質(zhì)粒，在此過程中所需的酶是限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶。 (2)過程②為動(dòng)物細(xì)胞工程中的動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)，要用胰蛋白酶處理組織使其分散成單個(gè)細(xì)胞；CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。 (3)過程③為動(dòng)物細(xì)胞工程中的核移植技術(shù)，用促性腺激素處理可以獲得更多的卵細(xì)胞；成熟卵細(xì)胞在核移植前需要進(jìn)行去核處理。 (4)重組細(xì)胞要進(jìn)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(shù)可以獲得較多的胚胎。 答案：(1)質(zhì)?！NA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