限时规范特训

1.现代生物科技在畜牧业生产中有着广泛的应用,以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程.请据图回答有关问题：

(1)为提高良种奶牛的繁殖能力,在获取卵细胞之前需用____________对奶牛进行处理,使其________.

(2)“转基因牛”D培育过程中,常用受精卵作为外源基因的受体细胞,主要原因是________________________,过程h常用的方法是____________.

(3)图中数字标号③代表的结构为____________,c→d过程需对其均等分割的目的是______________________________.A、B牛基因型是否相同？________.

(4)在培育良种牛的过程中,都运用了动物细胞培养技术,在动物细胞培养过程中,为防止杂菌的污染而要加入一定量的________.

答案：(1)促性腺激素超数排卵

(2)受精卵的全能性易于表达显微注射法

(3)内细胞团有利于胚胎的恢复和进一步发育相同

(4)抗生素

解析：(1)胚胎移植技术需要让良种牛多排卵,通常用促性腺激素处理,使其超数排卵.

(2)受精卵的分化程度最低,全能性最容易表达,将目的基因导入动物细胞通常采用显微注射法.

(3)内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,在胚胎分割时,应注意对内细胞团均等分割,有利于胚胎的恢复和进一步发育,A、B两牛是通过

胚胎切割而来,基因型相同.

(4)动物细胞培养过程中,应加入抗生素,防止杂菌的污染.

2.(2017·河南三门峡二模)我国全面二孩政策已于2016年1月1日起正式实施.十二年前,产妇朱女士利用试管婴儿技术,成功生下一个男孩.2016年3月,朱女士决定生育第二个孩子,医院找到当年为她冷冻的“胚胎”,经过检胎等程序,朱女士已成功怀孕12周.冷冻12年后复苏、植入,该“冻龄”宝宝将有望成为国内最“老”的宝宝.请回答以下相关问题：

(1)由于女性的自然周期产生的卵子太少,在取卵前通常需要注射促性腺激素,而不通过服用雌激素来促进更多的卵泡发育,原因是过量的雌激素会通过__________,从而影响卵巢的发育.在体外受精前,医生借助________________探测仪等工具用吸卵针从朱女士卵巢中吸取卵母细胞；随后将取出的卵母细胞置于与__________________中相似的环境,让它进一步发育成熟.受精过程中,精子顶体内含有的顶体酶能协助精子穿过卵子的______________________,最终进入卵内完成受精作用.

(2)胚胎的早期培养与动物细胞培养一样,都需要满足______________________及营养等条件.对移植的胚胎进行性别鉴定时,要先从胚胎细胞中提取DNA,再利用PCR技术扩增,最后进行基因检测.下列关于“DNA的粗提取与鉴定”的实验叙述,错误的有________.

A.人血液中的红细胞可作为提取DNA的材料

B.DNA既溶于2 mol/L NaCl溶液也溶于蒸馏水

C.加入冷酒精后要用玻璃棒快速的搅拌

D.DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热,冷却后变蓝

(3)若做试管婴儿的夫妇中,妻子患有线粒体疾病(线粒体DNA缺陷),丈夫正常,则子女患病情况为________.那么这对夫妇要想获得健康的孩子,可通过特殊的设计试管婴儿技术即“三亲婴儿”(医生要去除女性捐赠者卵子中的细胞核,接着用母亲卵细胞中对应的遗传基因

取而代之,最后再按照标准的试管婴儿技术进行培育).“三亲婴儿”的获得过程,除运用胚胎工程的技术手段外,还要特别运用____________________技术.

答案：(1)负反馈调节超声波输卵管放射冠和透明带

(2)无菌无毒的环境、温度和pH、气体环境A、C

(3)全患病动物细胞核移植

解析：(1)雌激素存在负反馈调节,因此在取卵前通常需要注射促性腺激素,而不通过服用雌激素来促进更多的卵泡发育,如果服用过多的雌激素,会导致促性腺激素分泌过少,卵巢自身分泌的雌激素过少导致卵巢萎缩.在体外受精前,可借助超声波探测仪等工具用吸卵针从朱女士卵巢中吸取卵母细胞；卵子形成的减数第二次分裂过程是在输卵管中进行的,因此要将取出的卵母细胞臵于与输卵管中相似的环境,让它进一步发育成熟.顶体内含有的顶体酶能协助精子穿过卵细胞的放射冠和透明带,最终进入卵细胞.

(2)动物细胞培养的条件：无菌无毒的环境、适宜的温度和pH、一定的气体环境及营养等条件.人体成熟的红细胞没有细胞核和细胞器,不含DNA,因此不能作为提取DNA的材料,A错误；DNA既溶于2 mol/L NaCl溶液也溶于蒸馏水,B正确；加入冷酒精后要用玻璃棒按同一方向缓慢的搅拌,C错误；DNA溶液加入二苯胺试剂沸水浴加热,冷却后变蓝,D正确.故选A、C.

(3)线粒体疾病的遗传方式是细胞质遗传,具有母系遗传的特点,即母亲患病子女全患病.“三亲婴儿”(医生要去除女性捐赠者卵子中的细胞核,接着用母亲卵细胞中细胞核取而代之,最后再按照标准的试管婴儿技术进行培育)的获得过程,除运用胚胎工程的技术手段外,还要特别运用动物细胞核移植技术.

3.(2017·天津河西一模)Leigh氏综合征是一种攻击神经系统的严重神经障碍,其致病基因位于线粒体DNA中.一位母亲约有1/4的线粒体携带这种致病基因,她的前两个孩子因为患有Leigh氏综合征而夭亡.她的第三个孩子因为接受另一名女性捐赠的健康基因而成为全球

首个拥有“三个父母”的男婴.请根据男婴孕育过程回答下面的问题：

(1)该母亲的前两个孩子患病夭亡的原因是_____________________________________________________, 该健康男婴孕育过程中依次使用了________________、早期胚胎培养和胚胎移植等技术.

(2)图示过程中代表该母亲卵母细胞的是________(填“A”或“B”).取卵之前,该母亲需要注射________激素.

(3)早期胚胎需经过________________(水平)检测合格后才能植入母亲的子宫继续发育.

答案：(1)该母亲可能产生含较多缺陷线粒体的卵细胞,而受精卵的线粒体几乎全都来自卵细胞,导致前两个孩子患病夭亡核移植、体外受精

(2)B促性腺

(3)DNA分子水平

解析：(1)根据题意可知,该母亲约有1/4的线粒体携带这种致病基因,并且该母亲可能产生含较多缺陷线粒体的卵细胞,而受精卵的线粒体几乎全部来自卵细胞,这导致前两个孩子患病夭亡；根据图示信息可知,该健康男婴孕育过程中依次使用了核移植、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术.

(2)图中首先对卵母细胞A去核,然后与卵母细胞B的细胞核融合,重组的卵细胞中含有卵母细胞A的细胞质,说明A的细胞质基因是正常的,因此代表该母亲卵母细胞的是B.取卵之前,该母亲需要注射促性

腺激素,进行超数排卵.

(3)早期胚胎需经过DNA分子水平检测合格后才能植入母亲的子宫继续发育.

4.(2018·湖北七市(州)高三联考)下图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是黄牛.据图回答下列问题：

(1)应用1为获得克隆牛的过程,从活体牛的卵巢中吸取的卵母细胞需要在体外培养到____________________期,并通过____________去除卵母细胞中的细胞核.最终克隆动物的遗传物质来自__________________.

(2)应用2为获得试管牛的过程,在____________前,需要对采集的优良公牛的精子用____________________法进行获能处理.胚胎移植是胚胎工程的最后一道“工序”,胚胎能够在受体内存活的生理基础是_________________________________________________.

(3)应用3中的细胞C取自牛胎儿的________.应用4在获得二分胚①和②的同时,需要取样囊胚的________细胞做DNA分析性别鉴定.

答案：(1)减数第二次分裂中(或MⅡ中)显微操作供体1和供体2

(2)体外受精化学诱导或培养受体对移入子宫的外来胚胎基

本上不发生免疫排斥反应

(3)原始性腺滋养层

解析：应用1：供体1提供细胞核,供体2提供细胞质,经过核移植技术形成重组细胞,并发育形成早期胚胎,再胚胎移植到受体子宫发育成小牛,称为克隆牛；应用2：优良公牛和供体1配种形成受精卵,并发育成早期胚胎,再胚胎移植到受体子宫发育成小牛,属有性生殖；应用3：从早期胚胎和原始性腺中获取胚胎干细胞,并进行体外干细胞培养；应用4：采用了胚胎分割技术.

(1)从活体牛的卵巢中吸取的卵母细胞需要在体外培养到减数第二次分裂中期；核移植时,需要采用显微操作去核法去除卵母细胞中的细胞核；由以上分析可知应用1中获得的小牛为克隆牛,其细胞核遗传物质来源于供体1,细胞质遗传物质来源于供体2,因此其遗传物质来源于供体1和供体2.

(2)在受精前,需要对精子进行获能处理,通常采用的体外获能方法有培养法和化学诱导法两种.受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应,这是胚胎能够在受体内存活的生理基础.

(3)胚胎干细胞来自早期胚胎或原始性腺,因此应用3中的细胞C 取自牛胎儿的原始性腺,取囊胚的滋养层细胞可做DNA分析进行性别鉴定.

5.(2017·湖南郴州三模)随着生物技术的发展,现代的试管婴儿技术不仅能解决部分人的生育问题,还能用于部分肿瘤疾病、遗传性疾病的治疗等,实现优生优育.回答下列问题：

(1)培育试管婴儿时,为了提高受孕率,需培植多个胚胎,因此需要

用______________处理,促进女性排出更多的卵子.

(2)从受精卵到原肠胚需依次经历哪些时期？卵裂期→______________.

(3)一对夫妻,妻子是血友病患者,而丈夫正常,为了生育一个健康的孩子,进行胚胎移植前需要进行________,目前最有效最准确的方法是SRY—PCR法,操作的基本程序是：从被检测的囊胚中取出几个________(填“滋养层”或“内细胞团”)细胞,提取DNA进行扩增,用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)制成的探针进行检测,若未出现杂交链,胚胎性别为________,而基因工程中__________________也会用到DNA探针.

(4)如图是治疗性克隆时获取病人胚胎干细胞的两种方法,其中方法一中③的获得用到了________技术；方法二中获得④运用的原理是______________________.

答案：(1)促性腺激素(2)桑椹胚期→囊胚期

(3)性别鉴定滋养层女性目的基因的检测和鉴定

(4)显微注射细胞膜具有一定的流动性

解析：(1)促性腺激素能促进超数排卵.

(2)受精卵发育至原肠胚需要依次经历的时期为卵裂期→桑椹胚期→囊胚期.

(3)血友病属于伴X染色体隐性遗传病(相关基因用B、b表示).一对夫妻,妻子是血友病患者(X b X b),而丈夫正常(X B Y),则他们所生儿子均患病,女儿均正常,因此为了生育一个健康的孩子,进行胚胎移植前需要进行性别鉴定,目前最有效最准确的方法是SRY—PCR法,操作的基本程序是：从被检测的囊胚中取出几个滋养层细胞,提取DNA进行扩增,用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)制成的探针进行检测,若未出现杂交链,说明不含Y染色体,则胚胎性别为女性.基因工程中目的基因的检测和鉴定也会用到DNA探针.

(4)方法一中③的获得用到了显微注射技术；方法二中获得④的方法是细胞融合,而细胞融合的原理是细胞膜具有一定的流动性.

6.(2017·江西南昌一模)人的血清白蛋白(HSA)在临床上需求量很大,通常从人血中提取,但由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重,如果应用基因工程和克隆技术,将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,那么利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白就成为可能,其大致过程如下：

Ⅰ.采用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；

Ⅱ.将人血清白蛋白基因导入奶牛受精卵,形成重组细胞；

Ⅲ.电脉冲刺激重组细胞,促使其形成早期胚胎；

Ⅳ.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)实验步骤Ⅰ中,在体外受精前,需要对奶牛的精子进行________处理,受精时,往往一个卵母细胞只能和一个精子结合,受精过程中防止多精入卵的生理反应包括__________________.

(2)实验步骤Ⅱ中,将人的血清白蛋白基因导入奶牛受精卵的最为有效的方法是________________.

(3)实验步骤Ⅲ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类、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外,还要添加________和动物血清.

(4)实验步骤Ⅳ中,应选择性别为________的奶牛胚胎进行移植.

答案：(1)获能透明带反应和卵细胞膜反应

(2)显微注射法(3)激素(4)雌性

解析：(1)体外受精前,对精子要进行获能处理；阻止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应.

(2)将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法.

(3)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类、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外,还要添加激素和动物血清.

(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.

7.(2017·湖南长沙长郡中学周测)在缤彩纷呈的生物世界,微生物似乎显得过于微小与沉寂.然而,它们在生态工程中有着重要的作用,如处理生活污水.请回答下列问题：

(1)生活污水流经某生活污水净化处理系统中的“厌氧沉淀池”“曝气池”和“兼氧池”后得到初步净化,在这个过程中,微生物通过__________________呼吸将污水中的有机物分解.

(2)生态工程中所遵循的基本原理有____________________、____________________、协调与平衡原理、整体性原理、系统学与工程学原理等.

(3)一般来说,生态工程的主要任务是对已破坏的____________进行修复、重建,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善并提高生态系统的生产力,追求__________________、经济、社会效益的统一.

(4)很多微生物只能分解某一种有机物,如果想培育出能分解生活污水中多种有机物的“超级微生物”,理论上可以采用____________技术对现有微生物进行改造,该技术的核心是__________________________.如果在个体水平上检测改造的微生物是否符合要求,可采用的检测方法是______________________.

答案：(1)无氧和有氧(或细胞)

(2)物质循环再生原理物种多样性原理

(3)生态环境生态(或自然生态)

(4)基因工程(或基因拼接、转基因)基因表达载体的构建用不同种有机物分别培养改造后的微生物,观察其分解能力

解析：(1)厌氧沉淀池中的微生物通过无氧呼吸将污水中有机物分解,曝气池中的微生物通过有氧呼吸将污水中有机物分解,兼氧池中的微生物通过有氧呼吸和无氧呼吸将污水中有机物分解.

(2)生态工程中所遵循的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学与工程学原理等.

(3)一般来说,生态工程的主要任务是对已破坏的生态环境进行修

复、重建,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善并提高生态系统的生产力,追求生态(或自然生态)、经济、社会效益的统一.

(4)很多微生物只能分解某一种有机物,如果想培育出能分解生活污水中多种有机物的“超级微生物”,理论上可以采用基因工程技术对现有微生物进行改造,该技术的核心是基因表达载体的构建.如果在个体水平上检测改造的微生物是否符合要求,可采用的检测方法是用含不同种有机物的培养基分别培养改造后的微生物,观察其分解能力.