2020届高考生物复习之大题精做15 胚胎工程 教师版

例1．研究人员将能编码绿色荧光蛋白（GFP ）的基因嵌入长尾猕猴的卵子中，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：

（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 与 之间。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猕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）长尾猕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）桑椹胚或囊 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、形态正常的桑椹胚或囊胚。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：

(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，故卵精选大题 胚胎工程

大题精做十五

母细胞捐献者在取卵前通常要注射________激素，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。

模拟精做

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)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O2，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l00ml 血液中含有3.8—4.8克，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②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，—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—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①表示卵细胞的采集和培养；②表示精子的采集和获能；③表示基因表达载体的构建；④表示将目镜基因导入受体细胞；⑤表示胚胎移植。（1）对供体母畜注射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