3年高考2年模拟1年原创备战2017高考精品系列之生物讲练 专题38 胚胎工程 Word版含解析.doc
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《选修三》高考试题汇编专题三胚胎工程1.(23年广东卷)3.华南虎是国家一级保护动物, 可采用试管动物技术进行人工繁殖, 该技术包括旳环节有①转基因②核移植③体外受精④体细胞克隆⑤胚胎移植A.①....B.①...C.②...D.③⑤2.(23年江苏卷)18.下列有关胚胎工程旳论述, 错误旳是A. 体外受精是指获能旳精子和成熟旳卵子在对应溶液中受精B. 受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植C. 初期胚胎培养与动物细胞培养旳培养液一般都需加入血清D. 试管婴儿技术重要包括体外受精、初期胚胎培养和胚胎移植技术3.(23年浙江卷)2.培育“试管山羊”旳基本过程如下图所示, 若要培育成功, 下列论述对旳旳是A.甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵B.乙过程旳目旳之一是增进卵母细胞和精子旳成熟C.丙过程与乙过程中应采用相似成分旳培养液D.丁过程中初期胚胎须移植到供体性状相似旳代孕母羊子宫内4.(23年福建卷)32.[现代生物科技专题]必答题(10分)一对体现型正常旳夫妇, 生了一种镰刀型细胞贫血症(常染色体隐性遗传病)患儿。
在他们欲生育第二胎时, 发现妻子旳双侧输卵管完全堵塞, 不能完毕体内受精。
医生为该夫妇实行了体外受精和产前基因诊断, 过程如右图。
请回答:(1)过程①是指在体外进行旳处理, 从而使精子与卵子结合形成受精卵;过程②称为。
(2)在对胎儿进行镰刀形细胞贫血症旳产前基因诊断时, 要先从羊水中旳胎儿细胞提取物质③进行PCR扩增。
然后用Ⅱ对扩增产物进行切割, 产生多种片段旳酶切产物。
据此判断, Ⅱ是一种酶。
(3)不一样长度旳酶切产物在电泳时移动旳速率不一样, 形成不一样旳电泳条带。
该家庭组员旳镰刀型细胞贫血症基因分析旳电泳带谱如④, 据此判断胎儿为(正常/患者/携带者)。
5.(2023山东高考理综)35.【现代生物科技专题】胚胎工程是一项综合性旳动物繁育技术,可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。
专题42 胚胎工程与生态工程1.(2017年江苏卷,11)牛雄性胚胎中存在特异性H-Y 抗原,可在牛早期胚胎培养液中添加H-Y 单克隆抗体,筛选胚胎进行移植,以利用乳腺生物反应器进行生物制药。
下列相关叙述正确的是()A.H-Y 单克隆抗体由骨髓瘤细胞分泌B.应选用原肠胚做雌雄鉴别C.鉴别后的雄性胚胎可直接做胚胎移植D.用H-Y 抗原免疫母牛可获得相应抗体【答案】D2.(2017年江苏卷,14)下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述,错误的是()A.精子在获能液中于37℃、5% CO2条件下培养的目的是使精子获能B.小鼠在特定光控周期条件下饲养,注射相关激素有促进超数排卵的作用C.分割的胚胎细胞有相同的遗传物质,因此发育成的个体没有形态学差异D.注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育【答案】C【解析】精子在获能液中于37℃、5% CO2条件下培养,可使精子获能,A正确;给小鼠注射促性腺激素可促进其超数排卵,B正确;分割的胚胎细胞具有相同的遗传物质,但发育过程中基因突变或环境因素影响等,最终发育成的个体可能会有形态学差异,C错误;胚胎干细胞具有发育的全能性,能分化成各种组织器官,D正确。
3.(2016年江苏卷,11)印度沙漠猫是一种珍惜猫科动物,通过胚胎工程技术,可以让家猫代孕而繁育,主要步骤如图所示。
下列相关叙述正确的是()A.步骤甲、乙分别是指精子获能、胚胎分离B.诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞C.受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于营养液D.步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同【答案】B【解析】步骤甲、乙分别指受精作用、胚胎移植,A错误;诱导超数排卵所注射的激素是促性腺激素,只能作用于性腺,B正确;受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来自受精卵,C错误;受精过程使用的培养液是获能溶液或专用的受精溶液,与早期胚胎培养液有区别,D错误。
4.(2015年江苏卷,3)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是()A.乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养B.细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行C.采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的D.培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质【答案】C5.(2015年江苏卷,3)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是()A.乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养B.细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行C.采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的D.培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质【答案】C【解析】乳腺癌细胞的分裂能力比乳腺细胞强,所以乳腺癌细胞比乳腺细胞更容易进行离体培养,A错误;细胞核移植发生在同种或异种生物的细胞之间,B错误;由于胚胎分割形成的多胚中遗传物质少,营养物质少,成功的可能性低,所以胚胎分割技术产生同卵多胚的数量有限,C正确;培养早期胚胎的培养液中维生素、激素起调节作用,不是能源物质,D错误。
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胚胎工程一、胚胎工程概念是指对动物_______和____所进行的多种________________,如_______、_______、________、_________等技术。
经过处理后获得的____,还需____到雌雄动物体内产生后代,以满足人类的各种需求。
二、体内受精和早期胚胎发育1、精子的发生①场所:______________; ②时期:从_________开始,直到___________;③过程(大体可以分成三个阶段)④【精子细胞】变形成【精子】过程的主要变化(连一连)成熟的精子外形似__________,分______,_______和_______三大部分。
不同种动物精子的形态相似,大小略有不同。
2、卵子的发生①场所:____________;②时期:胎儿时期(___________以后)和初情期以后③过程:④减数分裂的时间:减数分裂是从初情期以后才开始具备的,MⅠ是______________完成的,MⅡ是在精子和卵子结合的过程中完成的.【易错警示】排卵:指___________________________,排出的为___________或_____________。
冲卵:指____________________________.冲出的胚胎为______________.刚排出的卵是成熟的卵子吗?它在母体的什么部位与精子受精?3、受精(1)概念:___________________________(2)场所:______________(3)过程(分为____________和____________)①受精前的准备阶段a.精子获能:刚排出的精子必须在___________发生相应的生理变化后,才能获得受精能力。
高考生物专题练习胚胎工程、生态工程1.(2017河北保定三中模拟,40)英国生理学家罗伯特·爱德华兹,因在体外人工授精技术上的卓越贡献,获得2010年诺贝尔生理学或医学奖。
他的研究使全球不育症夫妇因此获益。
回答下列问题。
(1)自然条件下,__________是在雌性动物排卵前后完成的,产生的一个次级卵母细胞和第一极体,进入输卵管,准备与精子受精。
当在__________的间隙可以观察到两个极体时,说明卵子已经完成了受精。
(2)1951年,爱德华兹发现__________可以促进成熟雌鼠排卵,这为体外人工授精技术的第一步奠定了理论基础。
经过系统研究,爱德华兹终于成功将卵母细胞与__________后的精子在试管中完成受精,受精卵在__________液成功进行卵裂。
1978年世界第一例试管婴儿诞生,这是对爱德华兹不懈努力的最好表彰。
(3)在爱德华兹的引领下,对体外人工授精技术的研究有许多新发现。
比如可通过显微注射法将单个精子注入处于__________期的卵母细胞内,以提高受精率;也可对早期胚胎进行遗传学诊断,如在显微镜下观察__________数目,可降低21三体综合征患儿的出生率,从而实现试管婴儿的优生。
(4)试管婴儿的形成,除体外人工授精技术之外,涉及的胚胎工程技术还有__________。
2.(2017江西南昌一模,38)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;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。
胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题1.(2016·揭阳一中期中)Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。
科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。
其技术流程如图:(1)步骤①中,在核移植前应去除卵母细胞的________,此技术属于________工程范畴。
(2)步骤②中,重组胚胎培养到________期时,可从其________中分离出ES细胞。
培养ES细胞时,为满足细胞代谢的需要,可在培养基中加入的天然成分是________。
(3)步骤③中,在构建含有Rag2基因的表达载体时,可以根据Rag2基因的________设计引物,利用________技术扩增Rag2基因片段。
并且同时用HindIII和PstI限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段,这样做的目的是:________。
为将该片段直接连接到表达载体,所选择的表达载体上应具有________酶的酶切位点。
(4)为检测Rag2基因的表达情况,可提取治疗后的小鼠骨髓细胞的蛋白质,用________进行杂交实验。
【解析】(1)核移植是将体细胞核移植到去核的卵母细胞中,所以实验前要去除卵母细胞的细胞核;此技术属于细胞工程的范畴。
(2)内细胞团位于囊胚中,所以重组胚胎培养到囊胚期;培养ES细胞时,为满足细胞代谢的需要,可在培养基中加入的天然成分是动物血清。
(3)设计引物要遵循碱基互补配对原则,所以根据Rag2基因的核苷酸序列进行设计;Rag2基因是利用限制酶HindⅢ和PstⅠ切割获得的,这样可以防止DNA片段的自身环化,同时表达载体应具有HindⅢ和PstⅠ的酶切位点。
(4)基因表达的产物是蛋白质,所以提取小鼠骨髓细胞的蛋白质进行抗原—抗体杂交。
【答案】(1)细胞核细胞(2)囊胚内细胞团动物血清(3)脱氧核苷酸序列PCR 防止DNA片段的自身环化HindⅢ和PstⅠ(4)蛋白的抗体2.(2016·柳铁一中月考)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。
命题预测纵观近三年高考题,本专题主要考查动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础、胚胎干细胞的移植、胚胎工程的应用等,预测2017年高考仍将主要以非选择题形式考查以上知识点。
知识网络知识讲解一、体内受精和早期胚胎发育1.精子和卵子的发生的比较2.受精(1)精子获能:刚刚排出的精子,不能立即与卵子受精,必须在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后,才能获得受精能力。
(2)卵子的准备:卵子要在输卵管内进一步成熟,到减数第二次分裂中期时,才具备与精子受精的能力。
(3)受精过程①精子穿越放射冠和透明带:顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞之间的物质,透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障。
②精子进入卵细胞膜:卵细胞膜反应是防止多精入卵的第二道屏障。
③原核的形成:雄原核形成和雌原核形成。
④合子形成:雌雄原核融合形成合子,即受精卵形成。
3.早期胚胎发育(1)卵裂期①细胞分裂方式:有丝分裂;②细胞数量增多,胚胎总体积不增加或略有缩小。
(2)桑椹胚①细胞数目为32个左右;②细胞都具有全能性。
(3)囊胚①内细胞团:发育为胎儿的各种组织;②滋养层细胞:发育成胎膜和胎盘。
(4)原肠胚①外胚层:内细胞团表层的细胞;②内胚层:内细胞团下方的细胞。
二、体外受精、早期胚胎培养及胚胎工程的应用1.体外受精(1)卵母细胞的采集和培养①超数排卵法:用促性腺激素处理后冲卵;②直接采集法:从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集或直接从活体动物的卵巢中吸取。
(2)精子的采集和获能①采集:假阴道法、手握法、电刺激法;②获能:培养法、化学诱导法。
(3)受精:获能的精子和培养成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精作用。
2.胚胎的早期培养(1)目的:检查受精状况和受精卵的发育能力。
(2)培养液成分巧记两“盐”:无机盐和有机盐;两“素”:维生素和激素;两“酸”:氨基酸和核苷酸另有水和血清等。
(3)胚胎处理:向受体移植或冷冻保存。
3.胚胎工程的应用及前景(1)胚胎移植①地位:胚胎工程其他技术的最后一道工序。
②过程③意义:充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能。
(2)胚胎分割①材料:发育良好,形态正常的桑椹胚或囊胚。
②实质:胚胎分割可增加动物后代,其实质是动物的无性生殖即克隆。
③分割要求:对囊胚分割时,要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
(3)胚胎干细胞①早期胚胎或原始性腺。
②特点:形态上,体积小、核大、核仁明显;功能上具有发育的全能性;体外培养条件下可以增殖而不分化。
考点透析考点1胚胎工程【典型例题】如图表示通过体外受精培育牛的过程,下列叙述错误的是()A.获取的精子经获能后才能进行体外受精B.②过程只与细胞膜的流动性有关C.③过程的细胞增殖方式是有丝分裂D.④过程属于胚胎移植过程【解析】在进行体外受精时,获取的精子需获能后才能进行体外受精;图中的②过程是受精作用,该过程涉及精卵细胞的识别、细胞膜的融合(与膜的流动性有关)、核的融合等;③过程是卵裂过程,该过程的细胞增殖方式是有丝分裂;④过程是将早期胚胎移入受体子宫的过程,属于胚胎移植过程。
【答案】B【名师点睛】克隆动物和试管动物的异同(1)试管动物和克隆动物的性状不同:前者由父本和母本共同决定,后者一般与核供体相同。
(2)试管动物和克隆动物的生殖方式不同:前者是有性生殖,后者是无性生殖。
(3)试管动物和克隆动物的产生过程不同:前者经过了体外受精过程,后者经过了核移植过程。
(4)试管动物和克隆动物细胞核遗传物质来源不同:前者细胞核遗传物质来自于母本和父本两个个体,后者细胞核遗传物质仅来自一个个体。
(5)获得试管动物和克隆动物相同之处:二者都经过早期胚胎培养和胚胎移植环节。
【变式训练】下列关于胚胎分割的叙述,正确的是()A.可以将胚胎任意分割成多块B.胚胎分割是一种有性生殖C.胚胎分割后,移植获得的后代基因型完全相同D.胚胎分割是在动物体内进行的【答案】C1.(2015年四川卷,2)精子内的顶体由溶酶体特化而来。
精卵识别后,顶体膜与精子细胞膜融合,释放溶酶体酶使卵子外层形成孔洞,以利于精卵融合形成受精卵。
下列叙述正确的是()A.顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的B.精子游向卵子所需的能量来自线粒体和细胞质基质C.顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的选择透过性D.受精卵中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方【答案】B2.(2016年江苏卷,11)印度沙漠猫是一种珍惜猫科动物,通过胚胎工程技术,可以让家猫代孕而繁育,主要步骤如图所示。
下列相关叙述正确的是()A.步骤甲、乙分别是指精子获能、胚胎分离B.诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞C.受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于营养液D.步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同【答案】B3.(2015年江苏卷,3)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述,正确的是()A.乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养B.细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行C.采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的D.培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质【解析】乳腺癌细胞的分裂能力比乳腺细胞强,所以乳腺癌细胞比乳腺细胞更容易进行离体培养,A错误;细胞核移植发生在同种或异种生物的细胞之间,B错误;由于胚胎分割形成的多胚中遗传物质少,营养物质少,成功的可能性低,所以胚胎分割技术产生同卵多胚的数量有限,C正确;培养早期胚胎的培养液中维生素、激素起调节作用,不是能源物质,D错误。
【答案】C4.(2014年江苏卷,19)杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,被称为“钻石级肉用绵羊”。
科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示,相关叙述正确的是()A.为了获得更多的卵母细胞,需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理B.从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精C.为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂D.为了进一步扩大繁殖规模,可通过胚胎分割技术获得同卵双胎【答案】D5.(2015年山东卷,36)治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。
流程如下:(1)过程①采用的是细胞工程中的_________技术,过程②采用的是胚胎工程中的_________技术。
(2)体细胞进行体外培养时,所需气体主要有O2和CO2,其中CO2的作用是维持培养液(基)的_______。
(3)如果克隆过程中需进行基因改造,在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用_______和__________两种工具酶。
基因表达载体上除目的基因外,还需有________基因,以便选出成功导入基因表达载体的细胞。
(4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的________。
在一定条件下,胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。
若将图中获得的组织器官移植给个体_________(填“A”或“B”),则不会发生免疫排斥反应。
【解析】(1)过程①表示将从体细胞中分离出的细胞核与去核的卵(母)细胞重组形成重组细胞的过程,因此采用的是细胞工程中的(体细胞)核移植技术。
过程②表示将重组细胞培养才早期胚胎的过程,所以采用的是胚胎工程中的(早期)胚胎培养技术。
(2)在动物细胞培养时,CO2的主要作用是维持培养液(基)的pH(或酸碱度)。
(4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的内细胞团。
图中获得的组织器官,其细胞核来自于个体B,其遗传物质组成几乎与个体B相同,因此将该组织器官移植给个体B则不会发生免疫排斥反应。
【答案】(1)(体细胞)核移植(早期)胚胎培养(2)pH(或酸碱度)(3)限制性(核酸)内切酶(或限制酶)DNA连接酶(注:两空可颠倒)标记(4)内细胞团 B6.(2015年重庆卷,8)某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题,引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。
(1)拟进行如下杂交:♂A(具高产奶基因的纯种)×♀B(具适宜本地生长基因的纯种)→C选择B作为母本,原因之一是胚胎能在母体内正常______。
若C中的母牛表现为适宜本地生长,但产奶量并未提高,说明高产奶是___性状。
为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛,根据现有类型,最佳杂交组合是_____,后代中出现这种母牛的概率是___(假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。
(2)用以上最佳组合,按以下流程可加速获得优良个体。
精子要具有受精能力,需对其进行___处理;卵子的成熟在过程___中完成。
在过程④的培养基中含有葡萄糖,其作用是_________。
为筛选出具有优良性状的母牛,过程⑤前应鉴定胚胎的______。
子代母牛的优良性状与过程___的基因重组有关。
(3)为了提高已有胚胎的利用率,可采用______技术。
【解析】((1)由于胚胎能在母体内进行正常的胚胎发育,所以可选择适宜当地生长的纯种牛做母本。
用纯种高产奶牛作父本与适宜当地生长的纯种牛作母本杂交,获得了C牛,表现为适宜当地生长,但产奶量并没提高,这说明适宜当地生长对不适宜当地生长是显性,低产奶对高产奶是显性。
由于控制奶牛的产奶量的基因和对本地的适应性的基因分别位于不同的染色体上,说明他们在遗传时遵循基因的自由组合定律。
若控制奶牛的产奶量的等位基因为A和a,对本地的适应性的的等位基因为B和b,可推知雄牛A的基因型为aabb,雌牛B 的基因型为AABB,C牛基因型为AaBb,可见要获得产奶量高且适宜当地生长的母牛(aaB-),由于A牛的适宜当地生长的能力差,最好做父本,由此可推知最佳的实验组合为♂A×♀C,此时后代出现所需牛(aaBb)的概率为1/4×1/2=1/8。
(3)通过胚胎分割技术可产生遗传性状相同的多个胚胎,从而提高胚胎的利用率。
【答案】(1)生长发育或胚胎发育隐性♂A×♀C1/8(2)获能或增强活力③供能性别、高产奶和适应生长的基因②(3)胚胎分割1.下图表示高等动物的个体发育过程,下列说法正确的是()A.图中①过程表示胚胎发育,②过程表示胚后发育B.受精卵卵裂处于囊胚形成的过程中,每个细胞的体积不断增大C.兔子、雄鹰和眼镜蛇在个体发育过程中会出现羊膜D.原肠胚是进行胚胎移植的最好时期【答案】C2.(2016年南阳市高中毕业班第二次测试)胚胎干细胞培养的基本过程如下图所示,下列叙述正确的是()A.①过程的培养液与动物细胞培养的培养液成分不同之处是不含有动物血清B.②过程采用酶处理的方式将内细胞团细胞分散开C.③过程培养基中需加入经紫外线照射后的成纤维细胞,以促进胚胎干细胞分化D.早期胚胎继续发育会在外层形成滋养层细胞,最终这部分细胞发育为成体的一部分【解析】动物细胞培养所需的营养物质与体内基本相同,需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素,以及血清、血浆等天然成分;早期胚胎培养的培养液成分一般都比较复杂,除了一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等;成纤维细胞抑制胚胎干细胞分化;滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。