【生物】2020届一轮复习人教版胚胎工程作业

【生物】2020届一轮复习人教版胚胎工程作业

‎2020届 一轮复习 人教版 胚胎工程 作业 ‎1．(2019·安徽皖南八校二模)据最新报道，中科院动物研究所的科学家利用CRISPR－Cas9基因编辑技术创造出12只健康猪，其体内脂肪比普通猪低约24%。低脂肪的动物有一个基因能通过燃烧脂肪控制体温，创造出低脂肪的猪将能节省养殖户的大量保温费用，减少寒冷冬季造成的损失。回答下列问题：‎ ‎(1)为了获得更多的猪卵(母)细胞，要对供体猪注射促性腺激素，促进其________。采集的精子需经过________处理，才具备受精能力。判断卵细胞是否受精的标志是________。‎ ‎(2)在体外培养受精卵时，培养液中通常需加入________等一些天然成分，还需提供CO2以维持________。‎ ‎(3)在猪胚胎移植前要对接受胚胎的受体进行________处理。胚胎移植的实质是_____________________________________________。‎ 胚胎能在受体猪的子宫内存活并正常发育的生理原因是________________________________________________________。‎ 解析　(1)为了获得更多的猪卵(母)细胞，要对供体猪注射促性腺激素，促进其超数排卵。采集的精子需经过获能处理，才具备受精能力。在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体是受精的标志。(2)在体外培养受精卵时，培养液中通常需加入(动物)血清等一些天然成分，还需提供CO2‎ 以维持培养液的pH。(3)在猪胚胎移植前要对接受胚胎的受体进行同期发情处理。胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移。胚胎能在受体猪的子宫内存活并正常发育的生理原因是受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系。‎ 答案　(1)超数排卵　获能　在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体 ‎(2)(动物)血清　培养液的pH ‎(3)同期发情　早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移　受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系 ‎2．(2019·安徽蚌埠二模)2017年岁末，孙强、蒲慕明领导的研究团队在国际上首次利用体细胞成功创建克隆猕猴中中、华华，2018年2月，它们的“家庭”也迎来第三个成员——梦梦。之所以引起轰动是因为高度分化的体细胞细胞核中的基因大多数已经“沉默”，取得成功非常不易。体细胞克隆猴的诞生，是人类认识克隆技术，研究细胞功能和治疗性克隆的里程碑式研究结果。同时，也是人类干细胞研究方兴未艾事业的一个开始。‎ 克隆上述三只猴子的一般操作的流程如图，请回答以下问题：‎ ‎(1)从流产的一只猕猴胎儿皮肤上获取单个细胞需要用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理。然后放入气体条件是____________________的恒温箱中培养。‎ ‎(2)请你推测注入的神秘浓度比的药物的作用是 ‎________________________________。注入细胞的方法是________。‎ ‎(3)卵母细胞要发育到________时才适合核移植，‎ 早期胚胎要发育到________时才适合进行胚胎移植。‎ ‎(4)我们大胆推测，通过体细胞克隆猴的研究，我们将来会找到方法，让高度分化的人体细胞逆向生成________，并克隆出________用于替换人体相应病变结构。‎ 解析　(1)动物细胞培养的气体条件是95%空气加5%CO2，其中空气中氧气能满足细胞的呼吸作用，5% CO2能维持培养液的pH。(2)结合题意“高度分化的体细胞细胞核中的基因大多数已经‘沉默’”分析，注入的神秘浓度比的药物的作用就是唤醒体细胞核的“沉默”基因，使得重组细胞能恢复分化能力形成胚胎。注入动物受体细胞的方法通常选择显微注射法。(3)用于受精和接受细胞核的卵母细胞都需要发育到MⅡ中期，早期胚胎要发育到囊胚期时才适合进行核移植。(4)让高度分化的人体细胞逆向生成胚胎干细胞，并克隆出人体器官用于替换人体相应病变结构，是科学家们继续进行研究的课题。‎ 答案　(1)95%空气加5% CO2(或5% CO2)‎ ‎(2)唤醒“沉默”的基因，使得细胞能恢复分化能力形成胚胎　显微注射法 ‎(3)MⅡ中期　囊胚期 ‎(4)胚胎干细胞　人体器官 ‎3．(2019·湖南永州三模)“三合一”胚胎人工授精技术诞生的婴儿含有“一父两母”三人的遗传物质，可有效防止某些遗传病的发生。据图回答下列问题：‎ ‎(1)诞生“三亲婴儿”的过程中，用到的胚胎工程技术有 ‎________________________________________________________________________(至少写两种)。‎ ‎(2)三亲婴儿的体细胞中有________(填“大于”“等于”或“小于”)1/2的DNA来自母亲卵母细胞。‎ ‎(3)由于女性的自然生理周期产生的卵子太少，捐献者在取卵前通常需要注射________来促进排卵，该物质可由人体的________(填器官)分泌。‎ ‎(4)卵母细胞与精子体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查______________。获得的早期胚胎若暂不移植给受体，可采用________法保存。‎ ‎(5)从早期胚胎中分离出的ES细胞可诱导分化出不同的组织细胞，这是因为在功能上，ES细胞具有________。ES细胞在形态上表现为______________________________________________________。‎ 解析　(1)诞生“三亲婴儿”的过程中，用到的技术有核移植、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植。但核移植属于细胞工程，因此用到的胚胎工程技术有体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植。(2)重组细胞的细胞核DNA来自母亲卵母细胞，细胞质DNA来自捐献者卵母细胞，核移植后培养到MⅡ中期卵母细胞，然后与精子进行体外受精，则三亲婴儿的体细胞中核DNA一半来自母亲卵母细胞、一半来自精子，细胞质DNA几乎全部来自捐献者卵母细胞，因此三亲婴儿的体细胞中有小于1/2的DNA来自母亲卵母细胞。(3)捐献者在取卵前通常需要注射促性腺激素来促进排卵，促性腺激素由垂体分泌。(4)卵母细胞与精子体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。获得的早期胚胎若暂不移植给受体，可采用冷冻法保存。(5)由于ES细胞具有发育的全能性，‎ 因此可诱导分化出不同的组织细胞。另外ES细胞在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显。‎ 答案　(1)体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植 ‎(2)小于 ‎(3)促性腺激素　垂体 ‎(4)受精状况和受精卵的发育能力　冷冻 ‎(5)发育的全能性　体积小、细胞核大、核仁明显 ‎4．(2019·福建三明一中月考)下图为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程，请回答下列问题：‎ ‎(1)A细胞是________，在进行体外受精前要对精子进行________处理。‎ ‎(2)进行胚胎分割时，应选择发育到________时期的胚胎进行操作。‎ ‎(3)②指的是________。‎ ‎(4)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意________。‎ ‎(5)受体母牛必须和供体牛是同种，并且要经过________处理。‎ ‎(6)将胚胎移植入受体后，还要对受体母牛进行是否________的检查。‎ 解析　(1)A细胞是次级卵母细胞，在进行体外受精前要对精子进行获能处理。(2)进行胚胎分割时，应选择发育到桑椹胚或囊胚时期的胚胎进行操作。(3)图中①是内细胞团，②是囊胚腔。(4)在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意要将内细胞团均等分割。(5)受体母牛必须和供体牛是同种，并且要经过同期发情处理。(6)将胚胎移植入受体后，还要对受体母牛进行是否妊娠的检查。‎ 答案　(1)(次级)卵母细胞　获能 ‎(2)桑椹胚或囊胚 ‎(3)囊胚腔 ‎(4)要将内细胞团均等分割 ‎(5)同期发情 ‎(6)妊娠 ‎5．下面是繁育良种奶牛的示意图，据图回答下列问题：‎ ‎(1)对供体母牛用________处理可获得更多的卵母细胞，经人工授精后可得到早期胚胎。在胚胎移植前，若对胚胎进行性别鉴定，可以在分子水平上对早期胚胎进行性别鉴定，也可以在细胞水平上通过对________的分析进行性别鉴定。若要对囊胚阶段的胚胎进行分割，其操作过程中需要注意的问题是_______________________________。‎ ‎(2)对受体母牛要进行同期发情处理是为了________，图示流程中冲卵的“卵”是指________。实际生产中常利用体细胞克隆保持供体母牛的许多优良性状，操作中用于核移植的体细胞一般选用________代以内的细胞，其原因是_________________________________。‎ 解析　(1)对供体母牛用促性腺激素处理可使其超数排卵，以获得更多的卵母细胞。若在细胞水平上对胚胎进行性别鉴定，可通过对性染色体分析加以鉴别。若要对囊胚阶段的胚胎进行分割，需要注意将内细胞团均等分割。(2)对受体母牛要进行同期发情处理是为了给胚胎移入受体提供相同的生理环境。题图过程中的冲卵实际上是获得早期胚胎。实际生产中常利用体细胞克隆保持供体母牛的许多优良性状，操作中用于核移植的体细胞一般选用10代以内的细胞，其原因是10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型。‎ 答案　(1)促性腺激素　性染色体　将内细胞团均等分割 ‎(2)使供体、受体的生理变化相同　早期胚胎　10　10代以内的细胞一般能保持正常的二倍体核型 ‎6．(2019·山东烟台一模)下图表示利用小鼠胚胎干细胞(ES细胞)做的研究，分析回答下列问题：‎ ‎(1)a过程表示基因工程，则其核心步骤是________。该过程所使用的工具酶有________。‎ ‎(2)b过程可增加ES细胞的数量，若想从早期胚胎中获得更多的ES细胞，可将早期胚胎培养至________(时)期。d过程移入的胚胎能够存活，是因为代孕子宫不会对其发生________，同时能与受体子宫建立正常的________联系。用肝癌细胞作抗原刺激B淋巴细胞，再将此淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后获得细胞代谢产物________，该产物与抗癌药物结合制成“生物导弹”，从而定向杀死小鼠体内的肝癌细胞。‎ ‎(3)上述研究过程中使用的技术有________________________(至少3个)。‎ 若要培养试管动物，除以上技术外，还需要运用________技术。‎ 解析　(1)图中a表示将致癌基因导入小鼠的胚胎干细胞(基因工程)，b表示胚胎干细胞的体外培养，c表示利用早期胚胎培养技术获得早期胚胎，d表示胚胎移植技术，最终获得转基因小鼠。基因工程的核心步骤为基因表达载体的构建，该过程所使用的工具酶有限制酶和DNA连接酶。(2)通过胚胎干细胞的体外培养，可以获得更多的ES细胞，‎ 其采用的技术属于细胞工程中的动物细胞培养。若要从早期胚胎中获得更多ES细胞，则可将早期胚胎培养至囊胚期。d过程移入的胚胎能够存活，是因为代孕子宫不会对其发生免疫排斥反应，同时其能与受体子宫建立正常的生理和组织联系。用肝癌细胞作抗原刺激B淋巴细胞，再将此淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合后获得细胞代谢产物抗肝癌细胞抗体，该产物与抗癌药物结合制成“生物导弹”，从而定向杀死小鼠体内的肝癌细胞。(3)由图知，完成该研究过程需要使用的技术有DNA重组技术、早期胚胎培养、胚胎移植、动物细胞培养，若要培养试管动物，除以上技术外，还需要运用体外受精技术。‎ 答案　(1)(致癌)基因表达载体的构建　限制酶和DNA连接酶 ‎(2)囊胚　免疫排斥反应　生理和组织　抗肝癌细胞抗体 ‎(3)DNA重组技术、动物细胞培养、早期胚胎培养、胚胎移植　体外受精 ‎7．干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每升人血液中只能提取0.5 μg，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下图的方式生产干扰素。试回答相关问题：‎ ‎(1)若要使获得的转基因牛乳汁中含有人干扰素，构建的基因表达载体必须包括：乳腺蛋白基因的启动子、人干扰素基因、终止子、________和复制原点等。将基因表达载体导入受精卵最有效的方法是________。‎ ‎(2)通常情况下，对供体和受体母牛选择后，要用激素进行________，并用激素对供体母牛做________处理。‎ ‎(3)为了实现干扰素的批量生产，早期胚胎进行移植之前要进行质量检测，并要求早期胚胎细胞中的性染色体组成为________。选择发育良好的囊胚或________胚进行移植。为了提高胚胎利用效率，可在这两个阶段进行胚胎分割，胚胎分割可以看作动物________(填“有性”或“无性”)繁殖的方法之一。‎ ‎(4)近年来，关于胚胎干细胞的研究越来越多。胚胎干细胞具有发育的全能性，如图所示的细胞A和细胞B分别是________细胞、________细胞，可以从这些细胞中获得胚胎干细胞。‎ 解析　(1)将目的基因注入动物细胞的最有效方法是显微注射法。(2)胚胎移植过程中要注意对供体、受体进行同期发情处理，同时要对供体母牛进行超数排卵处理，以获得更多的后代。(3)因为需要从乳汁中提取药物，所以应选择性染色体组成为XX的雌性个体；胚胎分割是无性繁殖的方法之一。(4)通常从早期胚胎的内细胞团或胎儿的原始性腺获得胚胎干细胞。‎ 答案　(1)标记基因　显微注射法 ‎(2)同期发情处理　超数排卵 ‎(3)XX　桑椹　无性 ‎(4)内细胞团　原始性腺 ‎8．(2019·海南琼海嘉积中学一模)英国纯血马是世界顶级马术比赛的常用马种，其数量少，生育力低。现代生物工程能有效提高优质马的生育效率。请回答下列问题：‎ ‎(1)可以用由________分泌的激素处理适龄纯血母马，使其一次性排出比自然情况下多几倍到几十倍的卵子。采集的卵母细胞人工培养至减数第二次分裂的中期。培养过程中要定期更换培养液，其原因是_______________________________________________________。‎ ‎(2)为取得同卵双胎或多胎，可以在胚胎发育的________期用机械方法将胚胎分割。‎ ‎(3)随着动物体细胞克隆技术的发展，人们可以将纯血马的________移入其他马的________细胞中，将其激活并发育成________，植入代孕母马体内。‎ ‎(4)克隆技术在带来巨大社会效益和经济效益的同时，也对人们的传统观念造成极大冲击。我国政府的态度是禁止________性克隆人。‎ 解析　(1)用垂体分泌的促性腺激素处理适龄纯血母马，可使其超数排卵。采集的卵母细胞培养过程中要定期更换培养液，防止细胞代谢产物的积累而毒害细胞。(2)桑椹胚或囊胚的内细胞团细胞为全能干细胞，可以在胚胎发育的桑椹胚或囊胚期用机械方法将胚胎分割，以取得同卵双胎或多胎。(3)利用克隆技术可以将纯血马的体细胞细胞核移入其他马的去核卵母细胞中，将其激活并发育成早期胚胎，植入代孕母马体内。(4)我国政府的态度是不反对治疗性克隆，禁止生殖性克隆人。‎ 答案　(1)垂体　长时间不更换培养液，会导致细胞代谢产物的积累而毒害细胞 ‎(2)桑椹胚或囊胚 ‎(3)体细胞细胞核　去核卵母　早期胚胎 ‎(4)生殖