广西专用2021版高考生物一轮复习考点规范练36胚胎工程及生物技术的伦理问题含解析新人教版.docx

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1、考点规范练36胚胎工程及生物技术的伦理问题1.人的血清白蛋白(HAS)在临床上需求量很大,目前通常将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,利用奶牛的乳腺细胞生产血清白蛋白,基本步骤如下。.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;.将人血清白蛋白基因导入奶牛受精卵,形成重组细胞;.电脉冲刺激重组细胞,促使其形成早期胚胎;.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)步骤中,将人的血清白蛋白基因导入牛受精卵最为有效的方法是。导入基因前,需要将血清白

2、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,这一步骤称为。(3)步骤中,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、核苷酸等营养成分外,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,防止杂菌污染。(4)步骤中,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)显微注射法构建基因表达载体(3)激素抗生素(4)雌性解析:(1)防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应。自然条件下,受精是在雌性动物的输卵管内完成的。(2)将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法。在导入目的基因之前,需要构

3、建基因表达载体,即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。(3)早期胚胎培养的培养液中除了各种无机盐、有机盐、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外,还需要添加激素和血清等天然成分。一般情况下,通常在合成培养基中加入一定量的抗生素,其目的是防止污染。(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,必须选取雌性奶牛的胚胎进行移植。2.下图是利用奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图,请回答下列问题。(1)若要大量获得目的基因,可使用扩增白蛋白基因,通过构建的重组表达载体包括目的基因、启动子、终止子和、复制原点等部分。该重组表达载体导入的受精卵的性染色体组成

4、应为。(2)如果需要通过采集到更多的卵子,常用的激素是;通过采集的精子需后才能进行受精作用。(3)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外,还需要提供(气体)以维持。(4)为使能成功进行,需要对奶山羊C进行处理,使之与供体的生理状况保持相同。答案:(1)PCR技术标记基因XX(2)促性腺激素获能(3)CO2培养液的pH(4)同期发情解析:(1)目的基因常用PCR技术进行扩增。基因表达载体包括目的基因、标记基因、启动子、终止子和复制原点等部分。最终白蛋白基因表达产物在雌性动物的乳汁中提取,所以该重组表达载体导入的受精卵的性染色体组成为XX。(2)对供体母畜注射促性腺激素可使其超数

5、排卵,从而收集到更多的卵子;对精子需要进行获能处理后才能进行受精作用。(3)动物细胞培养时,需要一定的气体环境,除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外,还需要提供CO2气体以维持培养液(基)的pH。(4)在进行胚胎移植时需要对受体母奶山羊与供体母奶山羊进行同期发情处理,使它们处于相同的生理状态。3.(2019河北衡水中学调研)2018年1月25日,我国研究人员在世界上率先利用去甲基化酶(Kd4d)的mRNA,经体细胞核移植技术培育出第一批灵长类动物食蟹猴,可作为研究癌症等人类疾病的动物模型。下图为用体细胞核移植技术培育食蟹猴的操作过程。请回答下列问题。(1)获得食蟹猴的体细胞核移植技术的难度明显

6、高于胚胎细胞核移植,原因是。(2)进行过程时,为提供成纤维细胞培养所需的无菌无毒环境,应进行的实验措施是,其目的是。(3)由图可知,过程是利用法将成纤维细胞注入食蟹猴去核的处于期的卵母细胞中。(4)过程的实质是早期胚胎在条件下空间位置的转移。胚胎移植的方法分为两种。(5)上述实验的突破之处是使用了Kd4d的mRNA,在确定其作用时,研究人员做了两组实验,其中A组用正常培养液培养融合细胞,B组用正常培养液培养注入了Kd4d的mRNA的融合细胞。实验结果如下页左上图所示,图中X为融合细胞发育成的胚胎数、Y为囊胚数、Z为内细胞团数。分析实验数据可知,Kd4d的mRNA的作用是。答案:(1)体细胞分化

7、程度高,恢复其全能性较难(2)定期更换培养液防止成纤维细胞代谢产物的积累对细胞自身造成危害(3)显微注射减数第二次分裂中(4)相同生理环境手术法和非手术法(5)提高融合细胞发育成囊胚的成功率和囊胚中内细胞团的形成率4.目前,精子载体法逐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物的方法之一。该方法以精子作为外源基因的载体,使精子携带外源基因进入卵细胞受精。在某地采集小鼠,采用精子载体法进行A基因(目的基因)导入的研究。将小鼠的精子在保存液内与含有A基因的重组质粒保温30 min,然后用于人工授精,共培育出127只小鼠。待小鼠生长至适宜大小时,对其中的36只进行PCR和DNA分子杂交检测。结果表明,有6只携

8、带有A基因。转基因小鼠的体型大约为普通小鼠的2倍。请回答下列有关问题。(1)A基因(目的基因)的表达效果与基因相同。(2)利用PCR技术可以扩增目的基因,PCR反应体系中除含缓冲液、Taq酶、原料、引物以外,还应含有。引物应选用下图中的(填图中标号)。第四轮循环产物中同时含有上述两种引物的DNA片段所占的比例为。(3)上述过程中应对精子进行处理才能受精。(4)请答出精子载体法的一个优点:。(5)体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查受精状况和。(6)为了获得更多的胚胎,可采用技术。答案:(1)生长激素(2)模板(模板DNA)A和D7/8(3)获能(4)简便易行,经济有效,对卵原

9、核无损伤,不需要穿过核膜等(答出1点,合理即可)(5)受精卵的发育能力(6)胚胎分割解析:(1)由“转基因小鼠的体型大约为普通小鼠的2倍”,可推知A基因(目的基因)的表达效果与生长激素基因相同。(2)利用PCR技术可以扩增目的基因,PCR反应体系中除含缓冲液、Taq酶、原料、引物以外,还应含有模板;DNA合成时需要一对引物,且复制方向总是从子链的5端向3端延伸,故应选择图中的引物A和D。第四轮循环共形成16个DNA,其中2个DNA含有引物A或引物D,14个DNA含有引物A和引物D,占14/16=7/8。(3)对精子进行获能处理才能受精。(4)精子载体法之所以逐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物的

10、方法之一,是因为该方法具有简便易行,经济有效,对卵原核无损伤,不需要穿过核膜等优点。(5)体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力。(6)为了获得更多的胚胎,可采用胚胎分割技术。5.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,请据图回答问题。(1)此过程用到的生物技术有(答出两个即可)。(2)为了获得更多的卵母细胞,需用对雌性杜泊羊进行处理。进行体外受精前,需将卵母细胞培养到期;精子需进行处理。(3)生产上常用期的胚胎进行胚胎移植,移植的胚胎在受体绵羊体内存活的生理基础是。答案:(1

11、)体外受精技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植等(2)促性腺激素M中获能(3)桑椹胚或囊胚受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应解析:(1)分析图示可知,从采集卵母细胞、精子到受精卵的形成采用的是体外受精技术;将受精卵培养成早期胚胎采用的是早期胚胎培养技术;将早期胚胎移入当地普通绵羊体内,采用的是胚胎移植技术。(2)用促性腺激素处理雌性杜泊羊,使其超数排卵,可以获得更多的卵母细胞。进行体外受精前,需将卵母细胞培养到M中期;精子需进行获能处理。(3)生产上常用桑椹胚和囊胚期的胚胎进行胚胎移植,移植的胚胎在受体绵羊体内存活的生理基础是受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应。6.几年前,

12、英国议会下院投票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图所示技术路线。请回答下列问题。(1)过程采用的是细胞工程中的技术。图中“三亲婴儿”的染色体来自和父亲提供的细胞核。(2)进行过程时,所用的父亲精子是经过处理的。过程中防止多精入卵的屏障有和卵细胞膜反应。(3)过程采用的是胚胎工程中的技术,该过程所用培养液的成分除一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及等物质。(4)若捐献者携带红绿色盲基因,则该基因不能遗传给“三亲婴儿”,原因是。答案:(1)核移植母亲(2)获能透明带反应(3)(早期)胚胎培养动物血清(4)红绿

13、色盲基因属于核基因,而捐献者提供的是去核的卵母细胞解析:(1)图中过程是将母亲卵母细胞中的细胞核移植到捐献者去核后的卵母细胞中,这属于细胞工程中的核移植技术。根据图示可知,“三亲婴儿”的全部染色体来自母亲卵母细胞和父亲精子中的细胞核。(2)过程为体外受精,受精前精子在体外需进行获能处理。防止多精入卵的屏障有透明带反应和卵细胞膜反应。(3)过程表示受精卵培育成早期胚胎,该过程采用的是胚胎工程中的早期胚胎培养技术。哺乳动物胚胎培养需要“两盐”(无机盐和有机盐)、“两素”(激素和维生素)、“两酸”(核苷酸和氨基酸)和动物血清等。7.下图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)

14、与一般的繁育良种动物方式相比较,胚胎移植的优势是。为提高良种奶牛的繁殖能力,在获取卵母细胞之前需用促性腺激素对奶牛进行处理,目的是。(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。(3)图中数字标号代表的结构为,将来发育为,cd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)可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力超数排卵(2)受精卵的全能性易于表达(3)内细胞团胎儿的各种组织有利于胚胎的恢复和进一步发育相同(4)抗生素解析:(1)与一般的繁育良

15、种动物方式相比较,胚胎移植可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力;对良种母牛注射促性腺激素可促使其超数排卵。(2)受精卵的全能性易于表达,因此良种牛培育过程中,常用受精卵作为外源基因的受体细胞。(3)图中为内细胞团,将来发育为胎儿的各种组织;cd过程需对其均等分割,这样有利于胚胎的恢复和进一步发育。来自同一个胚胎的后代具有相同的基因型,因此A、B牛的基因型相同。(4)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抗生素。8.下图为培育试管婴儿的大致流程图,据图回答问题。(1)试管婴儿技术目前已经发展到了第三代,即在胚胎移植前对胚胎进行诊断,从而帮助更多的家庭生出健康的宝宝。第三代试管婴儿技术

16、在使用时反对用于设计。设计试管婴儿时,为了提高受孕率,需用处理以促进母体排出更多的卵子。 (2)为了避免生出不健康的孩子,有时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: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作为模板;然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段核苷酸序列作,在热稳定性的DNA聚合酶的催化作用下进行PCR扩增;最后与SRY特异性探针出现阳性反应的胚胎为男性。 (3)培育试管婴儿涉及的生物技术有(答出两点即可)等。答案:(1)遗传学婴儿性别促性腺激素(2)滋养层引物(3)体外受精技术、胚胎移植技术、动

17、物细胞培养技术(答出两点即可)解析:(1)第三代试管婴儿技术可在胚胎移植前对胚胎进行遗传学诊断,从而帮助更多的家庭生出健康的宝宝。第三代试管婴儿技术在使用时反对用于设计婴儿性别,以防止人类的性别比例失调。用促性腺激素处理可促进母体排出更多的卵子。(2)SRY-PCR是对移植前的人胚胎进行性别鉴定的技术,需从被测囊胚的滋养层中取出几个细胞,以Y染色体上SRY基因(性别决定基因)的一段序列为引物,在热稳定性的DNA聚合酶的催化作用下进行PCR扩增。如果某早期胚胎与SRY特异性探针出现阳性反应,则证明含有Y染色体上的SRY基因,因此可判断该胚胎发育成的个体是男性。(3)试管婴儿是胚胎工程的具体应用,涉及了体外受精技术、胚胎移植技术以及动物细胞培养技术等。7