2018年高考生物二轮复习专题突破训练16胚胎工程、生态工程有答案

专题突破练16 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。

答案 (1)减数第一次分裂卵细胞膜和透明带(2)促性腺激素

获能发育培养(3)减数第二次分裂中染色体(4)早期胚胎培养、胚胎移植

解析 (1)自然条件下,减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成的。当在卵细胞膜和透明带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)促性腺激素可以促进成熟雌鼠排卵。卵母细胞与获能后的精子在试管中完成受精,受精卵在发育培养液成功进行卵裂。(3)卵母细胞发育至减数第二次分裂中期才具备受精能力,因此可通过显微注射法将单个精子注入处于减数第二次分裂中期的卵母细胞内,以提高受精率;21三体综合征患者体细胞内含有3条21号染色体,比正常人多了一条,在显微镜下观察染色体数目,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早期胚胎培养、胚胎移植。

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。

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,要对精子进行获能处理;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。

3.2015年2月3日,英国议会下院通过一项历史性法案,允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。

据图回答下列问题。

(1)由于女性的自然周期产生的卵子太少,捐献者在取卵前通常需要注射激素,促使一次有更多的卵泡发育。

(2)次级卵母细胞需培养到MⅡ中期的原因是该时期的卵母细胞才具备,重组细胞体外培养所需的气体主要是O2和CO2,CO2的主要作用是。

(3)从受精卵到三亲婴儿的培育还需要和等技术。

(4)三亲婴儿的培育技术(填“能”或“不能”)避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代,而(填“能”或“不能”)避免母亲的红绿色盲基因传递给后代。三亲婴儿细胞中的染色体(填比例)来自母亲提供的细胞核。

(5)设计试管婴儿技术与为解决不孕夫妇的生育问题而出现的试管婴儿技术主要区别是植入前对胚胎进行。

答案 (1)促性腺(2)(与精子)受精的能力维持培养液的pH

(3)早期胚胎培养胚胎移植(4)能不能1/2(或50%)

(5)遗传学诊断

解析 (1)在胚胎工程中,为了保证得到更多的卵细胞,可以用促性腺激素处理母本,使其超数排卵。(2)次级卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期才能与获能的精子完成受精,因为此时期的卵母细胞才具备受精能力。在早期胚胎培养过程中CO2的主要作用是维持培养液的pH。(3)据图分析,三亲婴儿的培育需要核移植技术、早期胚胎培养和胚胎移植技术。(4)根据图像分析可知,三亲婴儿的线粒体来自于捐献者的卵母细胞,所以可以避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代;红绿色盲是细胞核遗传,是由X染色体上的基因控制的,所以不能避免母亲的红绿色盲基因传递给后代。而三亲婴儿细胞中的染色体一半来自父方,一半来自母方。(5)设计试管婴儿是为了避免遗传病的发生,需要对胚胎进行遗传学诊断,而为解决不孕夫妇的生育问题出现的试管婴儿

技术不需要。

4.(2017四川成都实验高级中学一模,38)回答下列关于设计试管婴儿和胚胎工程的问题。

(1)设计试管婴儿是为了提高受孕率,胚胎移植时多采用多胚胎移植,因此需要用处理促进母亲排出更多的卵子。

(2)胚胎发育的卵裂期在(填“透明带”或“放射冠”)内进行。受精卵经72 h体外培养发育成32细胞左右的胚胎,叫做,可用于胚胎移植。

(3)为了某些需要,需对胚胎的性别进行鉴定。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测的囊胚中取出几个(填“滋养层”或“内细胞团”)细胞,提取DNA;然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段碱基作,以为模板进行PCR扩增;最后与SRY特异性探针出现阳性反应者,胚胎为性。

(4)设计试管婴儿、克隆人等都是引起人们广泛争论的问题。我国不反对治疗性克隆,即可利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病,在去除卵母细胞的细胞核时,可用微型吸管把位于和之间的第一极体一并吸出。〚导学号50074052〛

答案 (1)促性腺激素(2)透明带桑椹胚(3)滋养层引物

滋养层细胞的DNA 男(4)卵细胞膜透明带

解析 (1)给女性注射促性腺激素可促使其超数排卵。(2)胚胎发育的卵裂期在透明带内进行。受精卵经72 h 体外培养发育成32细胞左右的桑椹胚,可用于胚胎移植。(3)目前,对胚胎的性别进行鉴定的最有效最准确的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序是从被测的囊胚中取出几个滋养层细胞,提取DNA;然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段碱基作引物,以滋养层细胞的DNA为模板进行PCR扩增;与SRY特异性探针出现阳性反应者,说明其含有Y染色体,为男性。(4)治疗性克隆是指利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病,在去除卵母细胞的细胞核时,可用微型吸管把位于卵细胞膜和透明带之间的第一极体一并吸出。

5.(2017山东临沂二调,43)随着科学技术的发展,人们可以根据需求来改造生物的性状。下图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解,据图回答下列问题。

(1)对①需要剪碎并使用使其彼此分散,用于传代培养的细胞应不超过10代以保证细胞的不发生变化。

(2)在胚胎的早期培养过程中把⑤送入⑥的最佳时期是。

(3)在此过程中涉及的细胞工程技术手段有(答两种)。

(4)过程②中,重组质粒中调控目的基因表达的组件是, 的作用是鉴别和筛选含有目的基因的受体细胞。

(5)要实现⑦批量生产血清白蛋白,要求③的性染色体组成是。⑦和某些转基因羊可通过分泌乳汁来生产人类所需药物,这类转基因动物被称为。