2020届高考生物复习之大题精做15胚胎工程教师版

1、7胚胎工程大题精做十五例1.研究人员将能编码绿色荧光蛋白(GFP)的基因嵌入长尾冻猴的卵子中，然后再让其受精，最终生下来的小猴身上就有这种能编码绿色荧光蛋白的基因。研究人员希望利用这种转基因猴来研究人类疾病，例如假若能将编码荧光蛋白的基因和一些疾病的致病基因一起嵌入猴子的受精卵，可能有助于发现人类某些疾病的发病机制，进而开发新疗法。请回答下列有关问题：之间。(1)为了使绿色荧光蛋白基因成功表达，需要把该基因片段正确插入表达载体的 如要扩增该基因，需要借助 PCR技术，该技术离不开 酶的催化。(2)科研人员欲将能发出绿光的长尾冻猴的早期胚胎进行分割，应选择发育良好、形态正常的 胚。尽管胚胎分割技

2、术已在多种动物中取得成功，但仍存在一些问题，如 (要求答出两点)等。(3)长尾称猴的受精过程主要包括： ,进入卵细胞膜， 。【答案】(1)启动子 终止子 热稳定DNA聚合(或Taq)(2)桑棋胚或囊刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹上还存在差异(3)精子穿越放射冠和透明带原核形成和融合【解析】(1)为了使绿色荧光蛋白基因成功表达，需要把该基因片段正确插入表达载体的启动子与终止子之间。PCR技术中，需要用到热稳定 DNA聚合酶(Taq酶)。(2)进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑棋胚或囊胚。 胚胎分割技术存在的问题有： 刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹上还存在差异等。(3)哺乳动物的受精

3、过程主要包括：精子穿越放射冠和透明带，进入卵细胞膜，原核形成和融合。例2.为了预防线粒体缺陷可能导致的先天性心脏病、失明、肝衰竭等多种疾病，医生利用基因工程技术对受精卵实施基因改造，在实施这些新技术时，医生将捐献者卵子的细胞核DNA移走，再将母亲卵子的细胞核DNA移入捐献者的卵子中。从基因角度看，以新技术孕育的试管婴儿将有一位父亲和两位母亲，即所谓的三亲试管婴儿如图为某男婴孕育过程，回答下列问题：卵母涮胞,心做里吸管即需-热(01* OJ悻外 G胚胎 A 稔植入子宫百有续发育(1)图示过程中代表该男婴母亲卵母细胞的是 ,由于女性的自然周期产生的卵子太少，故卵母细胞捐献者在取卵前通常要注射 激素

4、，促使一次有更多的卵泡发育。(2)重组卵母细胞需培养到 时才具备与精子受精的能力；在进行体外受精前要对精子进行 处理；重组卵母细胞体外培养所需的气体主要是氧气和二氧化碳，二氧化碳的作用是(3)该男婴的孕育过程中依次使用了 、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。(4)三亲试管婴儿的培育技术能避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，为避免生出患有其他遗传病的 孩子，孕妇应在孕期进行 。【答案】(1)卵母细胞B促性腺(2)减数第二次分裂中期获能维持培养液的pH(3)核移植(4)产前诊断(基因诊断、羊水检测等)【解析】(1)根据题干信息可知，图示过程中代表该男婴母亲卵母细胞的是卵母细胞B,其提供了细

5、胞核;卵母细胞捐献者在取卵前通常要注射促性腺激素，促使一次有更多的卵泡发育。(4)三亲试管婴儿的培育技术能避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，而其他的遗传病还需要进一步检测， 可以在孕期进行产前诊断等措施检查胎儿是否畸形，或是否携带遗传病致病基因。1 .为了解决临床上供体器官不足等问题，科学家在人体皮肤细胞中移植了胚胎干细胞中能高度表达并决 定其 发育全能性”的多个基因，使其成为 万能细胞”。现将上述细胞植入小鼠身体内，植入的细胞便长成了 肿瘤”。请回答下列问题。(1)胚胎干细胞又称 ES细胞，如果胚胎发育到了囊胚期，这时的 细胞就是ES细胞，为维持 此类细胞不分化的状态，培养时应 。(2)

6、体外培养 万能细胞”需要配制营养液，通常要在合成培养基中添加 等一些天然成分。培 养过程中所需气体主要有 。当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就停止分裂增殖。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入培养瓶中，目的是,也有利于空气交换。(3)小鼠的 肿瘤”中出现了多种人类的组织和器官，类似于器官移植为 保住肿瘤”，需要去除小鼠的(器官)，原因是。【答案】(1)内细胞团在饲养层细胞上培养(或在培养液中添加抑制分化因子)(2)动物血清、血浆 O2和CO2扩大细胞(贴壁)生长的附着面积，防止细胞过早出现接触抑制现象，增加培养的细胞数量(3)胸腺 小鼠不能形成T细胞，不发生细胞免疫，不会对移植的肿瘤”发生

7、免疫排斥(3分)【解析】（1）囊胚包括内细胞团、滋养层和囊胚腔，其中的内细胞团细胞具有全能性，就是ES细胞；在饲养层细胞上培养或在培养液中添加抑制分化因子，可使此类细胞维持不分化的状态。（2）动物细胞培养液中需要加入动物血清、血浆等一些天然成分，培养过程中通入。2,有利于细胞呼吸，另外还需通入CO2维持培养液的pH值。将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入培养瓶中，目的是扩大细胞（贴壁）生长的附着面积，防止细胞过早出现接触抑制现象，增加培养的细胞数量，也有利于空气交换。（3）小鼠身体中的 肿瘤”对于小鼠来说是异物，会使小鼠产生特异性免疫，因此为保住肿瘤”，需要去除小鼠的胸腺，使小鼠不能形成T细胞，不发生

8、细胞免疫，不会对移植的 肿瘤”发生免疫排斥。2 .慢性病人常出现白蛋白值偏低的状况， 缺乏白蛋白的人就容易出现浮肿。 人体的白蛋白正常值在每 100ml 血液中含有3.8 4意，如果比正常值低很多时就需要注射人血白蛋白，所以临床上对白蛋白需求量很大。 下图是利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图：（1）为获取多枚胚胎，可用 对A羊进行处理，实现超数排卵；为使通过 采集的精 子具备受精能力，常用化学诱导法对精子进行 处理；为确保胚胎移植成功， 还需对A羊和C羊 进行 处理。（2）若我们已知白蛋白基因的部分碱基序列，一般采用 方法获取目的基因。要使人的白蛋白基因在奶山羊乳腺细胞中特异性

9、表达，在构建基因表达载体时，需将目的基因与 的启动子等调控组件重组在一起，若目的基因插入在在启动子的上游，则转基因动物无法生产相应的外源蛋白，原因是。（3）动物胚胎培养发育到一定阶段，可通过选取 的细胞做 DNA分析鉴定性别，并最终用 法检测转基因动物乳汁中是否含有外源蛋白。【答案】（1）促性腺激素获能同期发情（2） PCR 乳腺蛋白基因目的基因不能转录（3）滋养层抗原一抗体杂交【解析】分析题图：图示是利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图，其中表示卵细胞的采集和培养；表示精子的采集和获能； 表示基因表达载体的构建； 表示将目镜基因导入受体细胞； 表示胚胎移植。（1）对供体母畜注射

10、促性腺激素可促使其超数排卵； 对采集的精子常用化学诱导法诱导精子获能；为了确保胚胎移植成功，还需对 A羊和C羊进行同期发情处理。（2）若已知目的基因的碱基序列，一般 采用PCR扩增获取目的基因，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等部分，因此在构建 基因表达载体时，需将目的基因与的乳腺蛋白基因启动子等调控组件重组在一起；启动子是开始转录的部位， 因此若目的基因插入在在启动子的上游，则无法转录。（3）对移植前的胚胎进行性别鉴定时，宜取囊胚期的滋养层细胞进行鉴定。为检测转基因动物乳汁中是否含有外源蛋白，可以利用抗原-抗体杂交的方法来进行检测。3.人的血清白蛋白（HAS）在临床上需求量

11、很大，目前通常将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，利用 牛的乳腺细胞生产血清白蛋白，基本步骤如下：I.采集良种供体奶牛的卵母细胞和精子，通过体外受精，形成受精卵；n.将人血清白蛋白基因导入奶牛受精卵，形成重组细胞；m.电脉冲刺激重组细胞，促使其形成早期胚胎；W.将胚胎移植到受体母牛的子宫中，最终发育成转基因小牛。请回答下列问题：（1）步骤I中，卵母细胞与精子结合过程中防止多精入卵的生理反应包括 。自然条 件下，受精是在雌性动物的 内完成的。（2）步骤n中，将人的血清白蛋白基因导入奶牛受精卵最为有效的方法是 。导入基因前， 需要将血清白蛋白基因与奶牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，这一

12、步骤称 为。（3）步骤出中，进行动物早期胚胎的体外培养时，培养液中除了含有各种无机盐和有机盐、维生素、氨基 酸、核甘酸等营养成分外， 还需要添加 和动物血清。一般情况下，通常在合成培养基中加入一定量的 抗生素，其目的是。（4）步骤W中，应选择性别为 的奶牛胚胎进行移植。【答案】（1）透明带反应、卵细胞膜反应输卵管（2）显微注射技术构建基因表达载体（3）激素防止杂菌污染（4）雌性【解析】（1）防止多精入卵的两道屏障为透明带反应、卵细胞膜反应。自然条件下，受精作用的场所为输 卵管。（2）将目的基因导入动物细胞的方法为显微注射技术。将血清白蛋白基因与奶牛乳腺蛋白基因的启动子 等调控组件重组在一起，称

13、为构建基因表达载体。（3）早期胚胎培养过程中，培养液中除了含有各种无机盐和有机盐、维生素、氨基酸、核甘酸等营养成分外，还需要添加激素和动物血清。为了防止污染，在合成培养基 中还需要加入抗生素。（4）血清白蛋白要从乳汁中提取，只有雌性奶牛才能产生乳汁，因此胚胎移植时，必须 选取雌性奶牛的胚胎进行移植。4 .人重组激活基因”的缺失或突变会引起人重症联合免疫缺陷综合征(SCID)。患者淋巴样干细胞先天性分化异常，引发严重的 T、B细胞早期发育停滞，它们的外周血没有成熟的循环T、B淋巴细胞。科学家设计以下流程图，试图对 大重组激活基因”缺失患者进行治疗。回答以下问题：(1)人重组激活 基因”缺失对人

14、体免疫功能的影 响是使 发生缺陷。图中的A为 ,若要得到较多数量的 A,需要对供体注射 。(2)上图结构C中的a为； b将发育成。之所以能用图C中的c诱导成造血干细胞， 是因为c具有。(3)过程采用的技术为 ,需要满足、适宜的温度和 pH、相应的气体环境 及营养等条件。【答案】(1)体液免疫和细胞免疫去核卵母细胞促性腺激素(2)透明带 胎膜和胎盘 发育的全能性(3)早期胚胎培养无菌无毒的环境【解析】由图可知，是核移植，是早期胚胎培养， 属于转基因技术。A是去核的卵细胞，B表示重组细胞，C是囊胚。(1)由于患者淋巴样干细胞先天性分化异常，引发严重的T、B细胞早期发育停滞，它们的外周血没有成熟的循

15、环 T、B淋巴细胞，所以 人重组激活基因”缺失使体液免疫和细胞免疫均发生缺陷。图中的A为去核卵母细胞，若要得到较多数量的 A,需要对供体注射促性腺激素进行超数排卵。(2)结构C中的a为透明带，b (滋养层)将来发育成胎膜和胎盘。图 C中的c内细胞团具有发育的全能性，故可以诱导成 造血干细胞。(3)过程为早期胚胎培养，需要满足无菌无毒的环境、适宜的温度和pH、相应的气体环境及营养等条件。5 .三亲婴儿技术的诞生为线粒体携带致病基因的母亲带来了希望，据图回答:(1)获得重组卵母细胞 A也会用到体细胞核移植技术，完成 过程需要用微型吸管吸出 完成过程的B细胞需要选择 (时期)的卵母细胞。(2)卵母细胞的获取过程中，需要对女性进行超数排卵处理，超数排卵的方法是给女性注射激素，受精卵发育为