
?高考一輪生物復(fù)習(xí)策略
1、落實(shí)考點(diǎn)。
一輪復(fù)習(xí)時(shí)要在熟讀課本、系統(tǒng)掌握基礎(chǔ)知識(shí)、基本概念和基本原理后,要找出重點(diǎn)和疑點(diǎn);通過結(jié)合復(fù)習(xí)資料,篩選出難點(diǎn)和考點(diǎn),有針對(duì)地重點(diǎn)復(fù)習(xí)。這就需要在掌握重點(diǎn)知識(shí)的同時(shí),要善于進(jìn)行知識(shí)遷移和運(yùn)用,提高分析歸納的能力。
2、注重理論聯(lián)系實(shí)際,高三生物的考試并不僅僅是考概念,學(xué)會(huì)知識(shí)的遷移非常重要,并要靈活運(yùn)用課本上的知識(shí)。
不過特別強(qiáng)調(diào)了從圖表、圖形提取信息的能力。歷年高考試題,圖表題都占有比較大的比例。那些圖表題雖不是教材中的原圖,但它源于教材而又高于教材,是對(duì)教材內(nèi)容和圖表的變換、深化、拓展,使之成了考查學(xué)生讀圖能力、綜合分析能力、圖文轉(zhuǎn)換能力的有效途徑。
3、一輪復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),還要重點(diǎn)“攻堅(jiān)”,突出對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)的理解和掌握。
這部分知識(shí)通常都是學(xué)生難于理解的內(nèi)容,做題時(shí)容易出錯(cuò)的地方。分析近幾年的高考生物試題,重點(diǎn)其實(shí)就是可拉開距離的重要知識(shí)點(diǎn)?!?br />
4、學(xué)而不思則罔,思而不學(xué)則殆。
這一點(diǎn)對(duì)高三生物一輪復(fù)習(xí)很重要。尤其是對(duì)于錯(cuò)題。錯(cuò)題整理不是把錯(cuò)題抄一遍。也不是所有的錯(cuò)題都需要整理。
專題65 胚胎工程
一、體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育
1.精子和卵子的發(fā)生的比較
(1)精子的發(fā)生
(2)卵子的發(fā)生
2.受精
(1)精子獲能:剛剛排出的精子,不能立即與卵子受精,必須在雌性動(dòng)物生殖道發(fā)生相應(yīng)的生理變化后,才能獲得受精能力。
(2)卵子的準(zhǔn)備:卵子要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟,到減數(shù)第二次分裂中期時(shí),才具備與精子受精的能力。
(3)受精過程
易混辨析 受精過程的三個(gè)易混點(diǎn)
(1)精子獲能是指精子獲得受精“能力”,而不是獲得能量。
(2)排卵是指卵子從卵泡中排出,而不是卵泡從卵巢中排出。
(3)受精的標(biāo)志≠受精完成的標(biāo)志:受精的標(biāo)志是在透明帶和卵細(xì)胞膜之間觀察到兩個(gè)極體;而受精過程完成的標(biāo)志是雌、雄原核的融合。
3.早期胚胎發(fā)育
二、體外受精和早期胚胎培養(yǎng)及胚胎工程的應(yīng)用
1.體外受精
(1)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)
(2)精子的采集和獲能
(3)受精:獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子在獲能溶液或?qū)S玫氖芫芤褐型瓿墒芫饔谩?br />
2.胚胎的早期培養(yǎng)
(1)目的:檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。
(2)培養(yǎng)液:發(fā)育培養(yǎng)液,成分包括無機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營(yíng)養(yǎng)成分,以及血清等物質(zhì)。
(3)胚胎處理:向受體移植或冷凍保存。
特別提醒 早期胚胎培養(yǎng)液與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液成分的比較
項(xiàng)目
早期胚胎培養(yǎng)液
動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液
鹽類
無機(jī)鹽、有機(jī)鹽
無機(jī)鹽、微量元素
營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)
氨基酸、核苷酸
糖、氨基酸
調(diào)節(jié)物質(zhì)
維生素、激素
促生長(zhǎng)因子
特有成分
血清
血清、血漿
3.胚胎工程的應(yīng)用及前景
(1)胚胎移植
①地位:胚胎工程其他技術(shù)的最后一道工序。
②過程
③意義:充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛能。
(2)胚胎分割
①材料:發(fā)育良好,形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。
②實(shí)質(zhì):胚胎分割可增加動(dòng)物后代,其實(shí)質(zhì)是動(dòng)物的無性生殖即克隆。
③分割要求:對(duì)囊胚分割時(shí),要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。
(3)胚胎干細(xì)胞
①來源:早期胚胎或原始性腺。
②特點(diǎn):形態(tài)上,體積小、核大、核仁明顯;功能上具有發(fā)育的全能性;體外培養(yǎng)條件下可以增殖而不分化。
特別提醒:干細(xì)胞的分類及特點(diǎn)
專能干細(xì)胞
多能干細(xì)胞
全能干細(xì)胞
特點(diǎn)
只能分化成一種類型或功能密切相關(guān)的兩種類型的細(xì)胞
能分化成多種細(xì)胞或組織,但不能發(fā)育成完整個(gè)體
能形成機(jī)體的所有組織器官、發(fā)育成完整個(gè)體
舉例
上皮組織基底層的干細(xì)胞,成纖維細(xì)胞
造血干細(xì)胞
胚胎干細(xì)胞
解題技巧
1、卵裂期胚胎發(fā)育過程中物質(zhì)和體積變化的規(guī)律
(1)有機(jī)物:胚胎沒有和母體建立聯(lián)系,沒有從母體獲取有機(jī)物,而一直呼吸消耗,有機(jī)物總量減少。
(2)細(xì)胞體積:胚胎總體積不變或略有縮小,但細(xì)胞數(shù)目增多,所以每個(gè)細(xì)胞體積減小。
(3)細(xì)胞中DNA含量:伴隨細(xì)胞分裂,細(xì)胞數(shù)目增多,總DNA含量增多,但每個(gè)細(xì)胞中核DNA含量保持相對(duì)穩(wěn)定。
2、人工授精和體外受精的比較
比較
項(xiàng)目
人工授精
體外受精
概念
人工授精技術(shù)是指用相應(yīng)的器械采集公畜的精液,再將其注入正在發(fā)情的母畜的生殖道中,使母畜受孕的過程
體外受精是指哺乳動(dòng)物的精子和卵子在體外人工控制的環(huán)境中完成受精過程的技術(shù)
場(chǎng)所
母畜的生殖道內(nèi)
體外
過程
人工采精→檢查與儲(chǔ)存精液→人工授精(用人工的方法將精液注入正在發(fā)情的母畜生殖道中)
→受精(體外)
胚胎發(fā)
育場(chǎng)所
受精卵的形成和胚胎發(fā)育場(chǎng)所在母畜體內(nèi)
受精卵的形成和早期胚胎發(fā)育在體外,胚胎移植后的胚胎發(fā)育在母畜體內(nèi)
3、克隆動(dòng)物和試管動(dòng)物的異同
(1)試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物的性狀不同:前者由父本和母本共同決定,后者一般與核供體相同。
(2)試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物的生殖方式不同:前者是有性生殖,后者是無性生殖。
(3)試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物的產(chǎn)生過程不同:前者經(jīng)過了體外受精過程,后者經(jīng)過了核移植過程。
(4)試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物細(xì)胞核遺傳物質(zhì)來源不同:前者細(xì)胞核遺傳物質(zhì)來自于母本和父本兩個(gè)個(gè)體,后者細(xì)胞核遺傳物質(zhì)僅來自一個(gè)個(gè)體。
4、滋養(yǎng)層≠飼養(yǎng)層
(1)滋養(yǎng)層:囊胚時(shí)期沿透明帶內(nèi)壁擴(kuò)展和排列的個(gè)體較小的細(xì)胞,滋養(yǎng)層最終發(fā)育成胎膜和胎盤。
(2)飼養(yǎng)層:飼養(yǎng)層細(xì)胞一般為輸卵管上皮細(xì)胞,在干細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),可作為提供干細(xì)胞分裂、增殖的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞。
一、單選題
1.體內(nèi)受精、體外受精的共同點(diǎn)是( ?。?br />
A.均需在輸卵管完成受精 B.均需采集卵母細(xì)胞
C.均需采集精液 D.受精前精子均需獲能
【答案】D
【分析】
1、體內(nèi)受精:在雌、雄親體交配時(shí),精子從雄體傳遞到雌體的生殖道,逐漸抵達(dá)受精地點(diǎn)(如子宮或輸卵管),精卵相遇而融合過程。
2、體外受精是指哺乳動(dòng)物的精子和卵子在體外人工控制的環(huán)境中完成受精過程的技術(shù)。
【詳解】
A、體外受精在體外專門的受精溶液中進(jìn)行,A錯(cuò)誤;
B、體內(nèi)受精不需要采集卵母細(xì)胞,B錯(cuò)誤;
C、體內(nèi)受精不需要采集精液,C錯(cuò)誤;
D、任何形式的受精作用過程中,精子都需要獲能,D正確。
故選D。
2.下列有關(guān)精卵形成及受精作用的說法正確的是( ?。?br />
A.卵子成熟和受精部位分別是輸卵管和子宮
B.動(dòng)物體型大的產(chǎn)生精子多且大
C.家畜每次射精排出的精子數(shù)以億計(jì),但通常只有一個(gè)精子與卵子結(jié)合,這是動(dòng)物體的一種浪費(fèi)
D.在卵黃膜和透明帶的間隙是否可觀察到兩個(gè)極體,是判斷卵子是否受精的標(biāo)志
【答案】D
【分析】
受精作用是精子和卵細(xì)胞相互識(shí)別、融合成為受精卵的過程;精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞,尾部留在外面,不久精子的細(xì)胞核就和卵細(xì)胞的細(xì)胞核融合,使受精卵中染色體的數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞的數(shù)目,其中有一半來自精子有一半來自卵細(xì)胞。
【詳解】
A、卵子成熟和受精部位均為輸卵管,A錯(cuò)誤;
B、動(dòng)物產(chǎn)生精子的形態(tài)相似,大小略有不同,但與動(dòng)物體型大小無關(guān),B錯(cuò)誤;
C、家畜每次射精排出的精子數(shù)以億計(jì),但通常只有一個(gè)精子與卵子結(jié)合,這是動(dòng)物繁衍后代的一種保障機(jī)制,并不是一種浪費(fèi),C錯(cuò)誤;
D、當(dāng)在卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個(gè)極體時(shí),說明卵子已經(jīng)完成了受精,這是判斷卵子是否受精的重要標(biāo)志,D正確。
故選D。
3.下列屬于精子、卵子發(fā)生上的區(qū)別的是( )
A.細(xì)胞的分裂方式 B.二者發(fā)生的起始時(shí)間
C.成熟細(xì)胞的染色體數(shù)量 D.細(xì)胞遺傳物質(zhì)的變化
【答案】B
【分析】
哺乳動(dòng)物精子和卵子發(fā)生的不同點(diǎn):
(1)精子的減數(shù)兩次分裂是連續(xù)的,場(chǎng)所唯一(MⅠ和MⅡ的場(chǎng)所都是睪丸);而卵子的兩次分裂是不連續(xù)的,場(chǎng)所不唯一;(MⅠ場(chǎng)所在卵巢,MⅡ場(chǎng)所在輸卵管中)
(2)精子和卵子發(fā)生的時(shí)間不同:精子的發(fā)生是從初情期一直到生殖機(jī)能衰退;多數(shù)哺乳動(dòng)物卵子的形成和在卵巢內(nèi)的貯備是胎兒出生前完成的;MⅠ是在雌性動(dòng)物排卵前后完成的,MⅡ是在受精過程中完成的;
(3)精子的形成過程需要變形;卵細(xì)胞的形成過程不需要變形。
【詳解】
A、精子、卵子的形成過程的細(xì)胞分裂方式都是減數(shù)分裂,A不符合題意;
B、精子、卵子發(fā)生的時(shí)間不同,精子的發(fā)生從初情期一直到生殖機(jī)能衰減,多數(shù)哺乳動(dòng)物卵子的形成和在卵巢內(nèi)的貯備是胎兒出生前完成的;B符合題意;
C、成熟細(xì)胞的染色體數(shù)量是相同的,C不符合題意;
D、精子、卵子中的遺傳物質(zhì)都是性原細(xì)胞的一半,D不符合題意。
故選B。
4.高等動(dòng)物胚胎發(fā)育過程中原腸胚不同于囊胚的主要特點(diǎn)是( )
A.有囊胚腔、原腸腔和神經(jīng)板
B.有囊胚腔、原腸腔和神經(jīng)管
C.有外胚層、中胚層、內(nèi)胚層和囊胚腔
D.有三個(gè)胚層、兩個(gè)腔、一個(gè)孔
【答案】D
【分析】
從第三次分裂形成8個(gè)細(xì)胞后,動(dòng)物極的細(xì)胞分裂快,植物極的細(xì)胞分裂慢,所以動(dòng)物極細(xì)胞數(shù)量多體積小,在內(nèi)部出現(xiàn)一個(gè)空的腔成為囊胚腔,此時(shí)的胚稱為囊胚,囊胚繼續(xù)發(fā)育,動(dòng)物半球細(xì)胞下包,植物半球細(xì)胞內(nèi)陷,開始形成原腸腔,同時(shí)開始分化出3個(gè)胚層,即為原腸胚。
【詳解】
原腸胚的特點(diǎn)可以概括為“一孔、二腔、三胚層”,“一孔”指的是胚孔;“二腔”指的是縮小了的囊胚腔和新形成的原腸腔;“三胚層”指的是外胚層、中胚層和內(nèi)胚層,D符合題意。
故選D。
5.下圖表示高等動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育過程,下列說法正確的是( )
A.圖中①過程表示胚胎發(fā)育
B.受精卵卵裂處于囊胚形成的過程中,每個(gè)細(xì)胞的體積不斷增大
C.原腸胚已分化成三個(gè)胚層,DNA總量增加
D.高等哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育中的細(xì)胞分化開始于原腸胚期,終止于生命結(jié)束
【答案】C
【分析】
胚胎發(fā)育過程:
(1)卵裂期:細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,數(shù)量增加,胚胎總體積不增加;
(2)桑椹胚:32個(gè)細(xì)胞左右的胚胎,之前所有細(xì)胞都能發(fā)育成完整胚胎的潛能屬全能細(xì)胞;
(3)囊胚:細(xì)胞開始分化,其中個(gè)體較大的細(xì)胞叫內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來發(fā)育成胎兒的各種組織;而滋養(yǎng)層細(xì)胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤;胚胎內(nèi)部逐漸出現(xiàn)囊胚腔;
(4)原腸胚:內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表層形成外胚層,下方細(xì)胞形成內(nèi)胚層,由內(nèi)胚層包圍的囊腔叫原腸腔。
【詳解】
A、個(gè)體發(fā)育包括胚胎發(fā)育和胚后發(fā)育,胚胎發(fā)育從受精卵到幼體,圖中①只能屬于早期胚胎發(fā)育,A錯(cuò)誤;
B、受精卵形成囊胚的過程中,胚胎總體積基本不變,細(xì)胞數(shù)目增多,因此每個(gè)細(xì)胞體積減小,B錯(cuò)誤;
C、原腸胚期開始出現(xiàn)內(nèi)、外胚層的分化,胚胎中DNA總量增加,C正確;
D、高等哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育中的細(xì)胞分化開始于囊胚期,終止于生命結(jié)束,D錯(cuò)誤。
故選C。
6.關(guān)于卵裂期的敘述,正確的是( ?。?br />
A.細(xì)胞不斷分裂,胚胎體積不斷增大
B.卵裂處于囊胚形成的過程中,每個(gè)細(xì)胞的體積不斷增大
C.卵裂過程進(jìn)行有絲分裂,DNA含量不斷增加
D.卵裂需要消耗能量,有機(jī)物總量和種類都不斷在減少
【答案】C
【分析】
從受精卵到桑椹胚階段的有絲分裂稱為卵裂,在卵裂過程中,細(xì)胞的總體積基本不變或略有縮小,而單個(gè)細(xì)胞的體積不斷減?。患?xì)胞中的有機(jī)物總量減少,而種類增加;細(xì)胞數(shù)目不斷增多,并且單個(gè)細(xì)胞中的DNA含量維持不變。
【詳解】
A、卵裂期細(xì)胞不斷分裂,而胚胎體積不變甚至略微減小,則細(xì)胞體積減小,A錯(cuò)誤;
B、受精卵到囊胚形成的過程中,主要發(fā)生了卵裂,卵裂過程中,每個(gè)細(xì)胞的體積不斷縮小,胚胎的總體積基本不變或略有縮小,B錯(cuò)誤;
C、卵裂期的細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,細(xì)胞數(shù)目在增加,但每個(gè)細(xì)胞的DNA含量不變,胚胎中DNA的總量增加,C正確;
D、隨著新陳代謝的進(jìn)行,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在減少,因此卵裂需要消耗能量,有機(jī)物總量不斷在減少,但種類增加,D錯(cuò)誤。
故選C。
7.以下說法正確的是 ( ?。?br />
A.精子在觸及透明帶的瞬間,會(huì)產(chǎn)生透明帶反應(yīng)
B.精子變形時(shí)高爾基體發(fā)育為頭部的頂體
C.初級(jí)卵母細(xì)胞的第一次減數(shù)分裂完成于受精時(shí)
D.判斷卵子是否受精的標(biāo)志是當(dāng)卵細(xì)胞膜和透明帶的間隙可以觀察到三個(gè)極體時(shí)
【答案】B
【分析】
受精包括受精前的準(zhǔn)備階段和受精階段:準(zhǔn)備階段1-精子獲能;準(zhǔn)備階段2-卵子的準(zhǔn)備,動(dòng)物排出的可能是初級(jí)卵母細(xì)胞也可能是次級(jí)卵母細(xì)胞,都要在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟,達(dá)到減數(shù)第二次分裂中期時(shí),才具備與精子受精的能力.卵細(xì)胞形成過程,其中減數(shù)第一次分裂是在雌性動(dòng)物排卵前后完成的,場(chǎng)所在卵巢;減數(shù)第二次分裂是在受精過程中完成的,場(chǎng)所在輸卵管中。受精作用完成的標(biāo)志:在卵黃膜和透明帶之間的間隙可以觀察到兩個(gè)極體(一個(gè)是第一極體,還有一個(gè)是第二極體)。
【詳解】
A、受精過程中,在精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間會(huì)產(chǎn)生透明帶反應(yīng),這是防止多精入卵的第一道屏障,A錯(cuò)誤;
B、精子變形中,高爾基體發(fā)育為頭部的頂體,細(xì)胞核變?yōu)榫宇^的主要部分,B正確;
C、在卵細(xì)胞的形成過程中,初級(jí)卵母細(xì)胞的減數(shù)第一次分裂是在雌性動(dòng)物排卵前后完成的;受精時(shí),完成第二次分裂,C錯(cuò)誤;
D、受精作用完成的標(biāo)志是:在卵細(xì)胞膜和透明帶之間的間隙可以觀察到兩個(gè)極體,其中一個(gè)是第一極體,還有一個(gè)是第二極體,D錯(cuò)誤。
故選B。
8.哺乳動(dòng)物單倍體胚胎干細(xì)胞技術(shù)是遺傳學(xué)研究的新手段,可以獲得孤雌或孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞,為研究基因功能提供了理想的細(xì)胞模型。如圖表示研究人員利用小鼠獲取單倍體胚胎干細(xì)胞的方法,下列說法正確的是( )
A.方法一中,研究人員需對(duì)實(shí)驗(yàn)小鼠注射孕激素,從而獲得更多的卵母細(xì)胞
B.用SrCl2溶液處理的作用是激活卵母細(xì)胞,得到孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞
C.獲得孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞需要去除細(xì)胞M中的雌原核
D.若研究Y染色體上相關(guān)基因功能,應(yīng)用方法一得到的胚胎干細(xì)胞
【答案】C
【分析】
受精過程為:頂體反應(yīng)→穿越放射冠→穿越透明帶(透明帶反應(yīng))→卵細(xì)胞膜反應(yīng)(卵黃膜封閉作用)→卵子完成減數(shù)第二次分裂并釋放第二極體→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂開始。
【詳解】
A、方法一中,給小鼠注射促性腺激素可促使其超數(shù)排卵,可以獲得更多的卵母細(xì)胞,A錯(cuò)誤;
B、用SrCl2溶液處理的作用是激活卵母細(xì)胞,發(fā)育形成的干細(xì)胞稱為孤雌單倍體胚胎干細(xì)胞,B錯(cuò)誤;
C、采用方法二去除細(xì)胞M中的雌原核,可獲得孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞,C正確;
D、若研究Y染色體上相關(guān)基因功能,應(yīng)用方法二得到的孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞,D錯(cuò)誤。
故選C。
9.胎牛血清(FBS)是天然的培養(yǎng)基,能夠在多種動(dòng)物卵母細(xì)胞的成熟過程中提供足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),起到非常好的促進(jìn)效果。下表是后期胚胎培養(yǎng)液(CR2后液)中添加不同濃度FBS對(duì)牛核移植胚胎發(fā)育的影響情況,下列敘述正確的是( ?。?br />
胎牛血清(FBS)的不同濃度對(duì)牛核移植胚胎發(fā)育的影響
組別
培養(yǎng)液
卵裂率/%
囊胚率/%
對(duì)照組
CR2后液
59.17±1.34
13.53±2.04
實(shí)驗(yàn)組1
10%FBS+CR2后液
62.14±1.78
13.78±2.77
實(shí)驗(yàn)組2
20%FBS+CR2后液
68.95±4.15
26.09±2.20
實(shí)驗(yàn)組3
30%FBS+CR2后液
62.02±8.64
8.78±3.20
A.若統(tǒng)計(jì)每組實(shí)驗(yàn)的桑葚胚率,其數(shù)值應(yīng)小于囊胚率
B.添加20%FBS是促進(jìn)核移植胚胎發(fā)育的最適濃度
C.胚胎培養(yǎng)過程要在CO2培養(yǎng)箱中進(jìn)行
D.添加不同濃度的FBS對(duì)卵裂率和囊胚率均有促進(jìn)作用
【答案】C
【分析】
根據(jù)表格顯示,實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯刻砑硬煌瑵舛菷BS對(duì)牛核移植胚胎發(fā)育的影響,自變量是FBS濃度;對(duì)比顯示,添加20%FBS的試驗(yàn)組2,其卵裂率和囊胚率都高于對(duì)照組和其它實(shí)驗(yàn)組;實(shí)驗(yàn)組相對(duì)對(duì)照組,卵裂率都有所提高,說明一定濃度的FBS對(duì)卵裂有促進(jìn)作用,而實(shí)驗(yàn)組3囊胚率低于對(duì)照組,說明一定濃度的FBS對(duì)囊胚率有促進(jìn)作用,超過一定濃度后反而起抑制作用。
【詳解】
A、結(jié)合分析可知,該實(shí)驗(yàn)只研究了添加不同濃度FBS對(duì)牛核移植胚胎發(fā)育的影響,從表中數(shù)據(jù)無法得出桑葚胚率小于囊胚率,A錯(cuò)誤;
B、表中信息顯示:添加20%FBS的實(shí)驗(yàn)組2,其卵裂率和囊胚率都高于對(duì)照組和其它實(shí)驗(yàn)組,說明添加20%FBS對(duì)促進(jìn)核移植胚胎發(fā)育有較好的作用,但不能據(jù)此確定該濃度即為最適濃度,應(yīng)在該濃度兩側(cè)縮小濃度范圍繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn),B錯(cuò)誤;
C、通常將重組細(xì)胞置于含95%空氣+5%CO2的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng),C正確;
D、表中信息顯示:各試驗(yàn)組的卵裂率均高于對(duì)照組,說明添加不同濃度的FBS對(duì)卵裂率均有促進(jìn)作用,試驗(yàn)組1、2的囊胚率高于對(duì)照組,試驗(yàn)組3的囊胚率低于對(duì)照組,說明在一定濃度范圍內(nèi),隨添加的FBS濃度的升高對(duì)囊胚率均有促進(jìn)作用,但超過該濃度范圍卻起抑制作用,D錯(cuò)誤。
故選C。
10.杜泊羊具有生長(zhǎng)速度快、肉質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn),被稱為“鉆石級(jí)肉用綿羊”。科研工作者通過胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.采集的卵母細(xì)胞與采集的精子在體外條件下需要立即完成受精作用
B.早期胚胎中的每一個(gè)細(xì)胞都具有發(fā)育成完整胚胎的潛能,屬于全能細(xì)胞
C.為獲得更多卵母細(xì)胞,可以對(duì)雌性杜泊羊注射促性腺激素
D.如需選育雄性個(gè)體,移植前需從囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)部位取樣,做DNA分析鑒定性別
【答案】C
【分析】
題圖分析:圖示為培育“試管山羊”的基本過程圖解,其中包括卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能、體外受精過程、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植過程。
【詳解】
A、采集的卵母細(xì)胞,要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后,才能與經(jīng)過獲能處理的精子受精,A錯(cuò)誤;
B、桑椹胚階段前的每一個(gè)細(xì)胞都具有發(fā)育成完整胚胎的潛能,屬于全能細(xì)胞,桑椹胚進(jìn)一步發(fā)育,細(xì)胞開始出現(xiàn)分化,B錯(cuò)誤;
C、為獲得更多卵母細(xì)胞,可以對(duì)雌性杜泊羊注射促性腺激素使其超數(shù)排卵,C正確;
D、DNA分析鑒定性別須從胚胎的滋養(yǎng)層部位取樣,這樣既保證了遺傳信息一致,又不影響內(nèi)細(xì)胞團(tuán)進(jìn)一步發(fā)育,D錯(cuò)誤。
故選C。
11.如圖為胚胎發(fā)育過程中的某一時(shí)期示意圖。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.圖中①②③依次為透明帶、滋養(yǎng)層、內(nèi)細(xì)胞團(tuán)
B.該時(shí)期稱為桑椹胚期,已經(jīng)發(fā)生細(xì)胞分化
C.進(jìn)行胚胎分割時(shí),可以選擇圖示時(shí)期的胚胎進(jìn)行
D.胚胎從①中伸展出來的過程叫做孵化
【答案】B
【分析】
分析題圖:圖示為胚胎發(fā)育過程某一時(shí)期示意圖,該時(shí)期為囊胚期,其中①為透明帶;②為滋養(yǎng)層,將來發(fā)育成胎盤或胎膜;③為內(nèi)細(xì)胞團(tuán),將來發(fā)育成胎兒的各種組織。
【詳解】
A、由以上分析可知,圖中①②③依次為透明帶、滋養(yǎng)層、內(nèi)細(xì)胞團(tuán),A正確;
B、據(jù)圖分析,圖示時(shí)期為囊胚時(shí)期,該時(shí)期細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生分化,B錯(cuò)誤;
C、圖示為囊胚期,進(jìn)行胚胎分割時(shí),應(yīng)選擇圖示時(shí)期的胚胎或之前的桑椹胚進(jìn)行,C正確;
D、①為透明帶,囊胚的擴(kuò)大會(huì)導(dǎo)致透明帶的破裂,胚胎伸展出來,這一過程叫孵化,D正確。
故選B。
12.哺乳動(dòng)物在自然條件下受精和早期胚胎的發(fā)育規(guī)律是胚胎工程重要的理論基礎(chǔ)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( )
A.精子獲能后,才具有與處于MⅡ期的卵母細(xì)胞受精的能力
B.精子入卵后,透明帶會(huì)迅速發(fā)生生理反應(yīng),阻止其他精子入卵
C.受精卵早期在透明帶內(nèi)進(jìn)行有絲分裂,進(jìn)-步發(fā)育形成桑葚胚.
D.桑葚胚進(jìn)一步發(fā)育形成囊胚,從二者中均可以獲取胚胎干細(xì)胞
【答案】B
【分析】
1、受精過程為:頂體反應(yīng)→穿越放射冠→穿越透明帶(透明帶反應(yīng))→卵細(xì)胞膜反應(yīng)(卵黃膜封閉作用)→卵子完成減數(shù)第二次分裂并釋放第二極體→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂開始。
2、胚胎發(fā)育過程:
(1)卵裂期:細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,數(shù)量增加,胚胎總體積不增加;
(2)桑椹胚:32個(gè)細(xì)胞左右的胚胎(之前所有細(xì)胞都能發(fā)育成完整胚胎的潛能屬全能細(xì)胞);
(3)囊胚:細(xì)胞開始分化,其中個(gè)體較大的細(xì)胞叫內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來發(fā)育成胎兒的各種組織;而滋養(yǎng)層細(xì)胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤;胚胎內(nèi)部逐漸出現(xiàn)囊胚腔;
(4)原腸胚:內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表層形成外胚層,下方細(xì)胞形成內(nèi)胚層,由內(nèi)胚層包圍的囊腔叫原腸腔。
【詳解】
A、剛排出的精子不能立即與卵子結(jié)合,必須在雌性動(dòng)物的生殖道內(nèi)獲能后,才具有與處于MⅡ期的卵母細(xì)胞受精的能力,A正確;
B、精子入卵后,卵細(xì)胞膜會(huì)發(fā)生一種稱作卵細(xì)胞膜反應(yīng)的生理反應(yīng),從而防止其它精子進(jìn)入卵細(xì)胞,B錯(cuò)誤;
C、早期胚胎發(fā)育的過程是受精卵→桑葚胚→囊胚→原腸胚,即受精卵早期在透明帶內(nèi)進(jìn)行有絲分裂,進(jìn)一步發(fā)育形成桑葚胚,C正確;
D、胚胎干細(xì)胞是一類具有發(fā)育的全能性的細(xì)胞,可從桑葚胚或囊胚中分離獲取,D正確。
故選B。
13.下圖為哺乳動(dòng)物早期胚胎發(fā)育的過程,下列有關(guān)敘述不正確的是( ?。?br />
A.過程a和b使胚胎中有機(jī)物的含量減少
B.Ⅰ、Ⅱ時(shí)期的胚胎中都含有全能細(xì)胞
C.胚胎移植必須使用處于Ⅱ或Ⅲ時(shí)期的胚胎
D.圖示過程中,Ⅱ時(shí)期的胚胎開始出現(xiàn)細(xì)胞分化
【答案】C
【分析】
分析圖示可知:Ⅰ表示桑椹胚,Ⅱ表示囊胚,Ⅲ表示原腸胚。
【詳解】
A、過程a表示卵裂形成桑椹胚,過程b表示桑椹胚形成囊胚,這兩個(gè)過程細(xì)胞均需要消耗能量,故胚胎中有機(jī)物的含量均減少,A正確;
B、Ⅰ表示桑椹胚,含有的所有細(xì)胞都是全能細(xì)胞,Ⅱ表示囊胚,含有的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞為全能細(xì)胞,B正確;
C、胚胎移植必須使用處于Ⅰ桑椹胚或Ⅱ囊胚時(shí)期的胚胎,C錯(cuò)誤;
D、早期胚胎在Ⅱ囊胚時(shí)期開始出現(xiàn)細(xì)胞分化,D正確。
故選C。
14.下列關(guān)于動(dòng)物胚胎移植的敘述中,錯(cuò)誤的是( )
A.受體母畜必須處于與供體母畜同步發(fā)情的狀態(tài)
B.超數(shù)排卵技術(shù)要使用一定的激素
C.受孕母畜體內(nèi)的受精卵或胚胎均能移植
D.試管嬰兒只是受精及早期卵裂過程在試管中進(jìn)行
【答案】C
【分析】
胚胎移植是指將雌性動(dòng)物的早期胚胎,或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù).胚胎移植的基本程序:對(duì)供體和受體的選擇和處理(同期發(fā)情處理,超數(shù)排卵處理)、配種或進(jìn)行人工授精、對(duì)胚胎的收集檢查培養(yǎng)或保存、進(jìn)行胚胎移植。
【詳解】
A、受體母畜必須處于與供體母畜同期發(fā)情的狀態(tài),為供體的胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境A正確;
B、超數(shù)排卵技術(shù)要使用一定的促性腺激素,B正確;
C、受孕母畜體內(nèi)的受精卵不能直接移植,需發(fā)育到早期胚胎才能進(jìn)行移植,C錯(cuò)誤;
D、試管嬰兒只是受精及早期卵裂過程在試管中進(jìn)行,后要移植入受體子宮中發(fā)育,D正確。
故選C。
15.下列有關(guān)胚胎工程敘述正確的是( )
A.內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性,體外培養(yǎng)可發(fā)育成新個(gè)體
B.進(jìn)行早期胚胎體外培養(yǎng)時(shí),需配制不同成分的營(yíng)養(yǎng)液,以培養(yǎng)不同發(fā)育時(shí)期的胚胎
C.培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞過程中加入胚胎成纖維細(xì)胞是為了促進(jìn)細(xì)胞分化
D.通過胚胎干細(xì)胞核移植,可以培育出與細(xì)胞核供體完全相同的復(fù)制品
【答案】B
【分析】
胚胎工程是指對(duì)動(dòng)物早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù),如胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。
(一)動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過程(1)卵裂期(2)桑椹胚(16~32)(3)囊胚/胚泡:細(xì)胞開始分化,形成滋養(yǎng)層(胚胎附屬結(jié)構(gòu)/胚外結(jié)構(gòu))和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(胚胎干/ES細(xì)胞,發(fā)育全能性),之間為囊胚腔注意題目要求填寫滋養(yǎng)層細(xì)胞還是滋養(yǎng)層原腸胚:三胚層分化,其將分化成各種器官原基;——哺乳動(dòng)物胚胎有機(jī)物總量增加(胚泡期已著床),其他動(dòng)物有機(jī)物減少PS 早期胚胎(桑葚胚和早期囊胚)。
(二)胚胎干細(xì)胞
1、哺乳動(dòng)物胚胎干細(xì)胞來源于囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(ES)或胎兒的原始性腺(EK)
2、特征:具有發(fā)育全能性胚胎干細(xì)胞體外培養(yǎng):分離早期胚胎中的內(nèi)細(xì)胞團(tuán);胰酶處理解離培養(yǎng)——飼養(yǎng)層(胚胎成纖維細(xì)胞):促進(jìn)生長(zhǎng),抑制分化。
【詳解】
A、內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性,即可以分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞,但不能經(jīng)體外培養(yǎng)發(fā)育成新個(gè)體,A錯(cuò)誤;
B、不同階段的胚胎需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不同,因此在體外培養(yǎng)時(shí),需要配制不同成分的營(yíng)養(yǎng)液,B正確;
C、培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞過程中,加入胚胎成纖維細(xì)胞是為了抑制細(xì)胞分化,并非促進(jìn)分化,C錯(cuò)誤;
D、由于胚胎干細(xì)胞還未分化,因此通過核移植后,細(xì)胞會(huì)發(fā)生分化,性狀與細(xì)胞核供體不完全相同,D錯(cuò)誤。
故選B。
16.中科院動(dòng)物所和福州大熊貓研究中心合作,通過將大熊貓的細(xì)胞核植入去核后的兔子的卵細(xì)胞中,在世界上最早克隆出一批大熊貓胚胎,這表明我國(guó)的大熊貓人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有關(guān)克隆大熊貓胚胎的敘述中,錯(cuò)誤的是( ?。?br />
A.在形成早期胚胎的過程中,依次經(jīng)歷了卵裂、囊胚、原腸胚等幾個(gè)階段
B.兔子卵細(xì)胞質(zhì)的作用只是激發(fā)大熊貓細(xì)胞核的全能性
C.克隆出的早期胚胎中,各細(xì)胞核具有相同的遺傳信息
D.在形成早期胚胎的過程中,細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂
【答案】B
【分析】
胚胎發(fā)育過程:
(1)卵裂期:細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,數(shù)量增加,胚胎總體積不增加;
(2)桑椹胚:32個(gè)細(xì)胞左右的胚胎;
(3)囊胚:細(xì)胞開始分化,其中個(gè)體較大的細(xì)胞叫內(nèi)細(xì)胞團(tuán),將來發(fā)育成胎兒的各種組織;而滋養(yǎng)層細(xì)胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤;胚胎內(nèi)部逐漸出現(xiàn)囊胚腔;
(4)原腸胚:內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表層形成外胚層,下方細(xì)胞形成內(nèi)胚層,由內(nèi)胚層包圍的囊腔叫原腸腔。
【詳解】
A、早期胚胎的形成過程中,依次經(jīng)歷卵裂、桑椹胚、囊胚、原腸胚等階段,A正確;
B、兔子卵細(xì)胞質(zhì)的作用是提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激發(fā)大熊貓細(xì)胞核的全能性等,B錯(cuò)誤;
C、克隆出的早期胚胎中,各細(xì)胞都是由同一個(gè)細(xì)胞有絲分裂形成的,因此各細(xì)胞核具有相同的遺傳信息,C正確;
D、在形成早期胚胎的過程中,細(xì)胞增殖進(jìn)行有絲分裂,D正確。
故選B。
17.下圖為培育“試管山羊”的基本過程示意圖,下列有關(guān)敘述正確的是( )
A.甲過程中可通過給母山羊注射促性腺激素使其超數(shù)排卵
B.乙過程將采集到的卵子和精子混合完成受精
C.丙過程與乙過程中應(yīng)采用相同成分的培養(yǎng)液
D.丁過程中必須將早期胚胎移植到與供體性狀相同的代孕母羊子宮內(nèi)
【答案】A
【分析】
分析題圖:甲表示卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)過程,該過程可通過給母山羊注射促性腺激素使其超數(shù)排卵;乙表示體外受精過程,需在獲能培養(yǎng)液或受精培養(yǎng)液中進(jìn)行;丙是早期胚胎發(fā)育過程,需要在發(fā)育培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng);丁是胚胎移植過程。
【詳解】
A、甲過程表示卵母細(xì)胞的采集,可通過給母山羊注射有關(guān)激素(促性腺激素)使其超數(shù)排卵,A正確;
B、乙過程表示體外受精,需將獲能的精子和成熟的卵子在適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)液中共同培養(yǎng)一段時(shí)間完成受精,B錯(cuò)誤;
C、獲能的精子和成熟的卵子在適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)液中共同培養(yǎng)一段時(shí)間完成受精,而受精卵要移入發(fā)育培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng),C錯(cuò)誤;
D、丁過程中早期胚胎須移植到與供體生理狀態(tài)相同的代孕母羊子宮內(nèi),D錯(cuò)誤。
故選A。
18.關(guān)于試管動(dòng)物技術(shù)和克隆動(dòng)物技術(shù)的比較中,不正確的一項(xiàng)是( )
選項(xiàng)
比較項(xiàng)目
試管動(dòng)物
克隆動(dòng)物
A
技術(shù)基礎(chǔ)
體外受精、胚胎移植
核移植技術(shù)
B
生殖方式
無性生殖
無性生殖
C
遺傳方式
來自提供生殖細(xì)胞的個(gè)體
主要來自提供細(xì)胞核的個(gè)體
D
意義
充分發(fā)揮雌性個(gè)體的繁殖能力,縮短供體本身的繁殖周期
加速家畜遺傳改良、拯救瀕危物種等
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【分析】
試管動(dòng)物技術(shù)是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精,并通培養(yǎng)為早期胚胎,經(jīng)胚胎移植后產(chǎn)生后代的技術(shù),因此試管動(dòng)物的生殖方式應(yīng)屬于有性生殖。
【詳解】
A、試管動(dòng)物應(yīng)用的主要技術(shù)手段為體外受精和胚胎移植,克隆動(dòng)物應(yīng)用的技術(shù)是核移植技術(shù),A正確;
B、試管動(dòng)物為有性生殖,克隆動(dòng)物為無性生殖,B錯(cuò)誤;
C、試管動(dòng)物是由受精卵發(fā)育來的,所以遺傳物質(zhì)來自提供生殖細(xì)胞的個(gè)體;克隆動(dòng)物的遺傳物質(zhì)主要來自提供細(xì)胞核的動(dòng)物個(gè)體,C正確;
D、試管動(dòng)物技術(shù)的意義是充分發(fā)揮雌性個(gè)體的繁殖能力,縮短供體本身的繁殖周期;克隆動(dòng)物的意義是加速家畜遺傳改良、拯救瀕危物種等,D正確。
故選B。
19.下圖為某生物工程操作流程模式圖,下列說法正確的是( )
A.若此圖表示基因工程的操作流程,若A為質(zhì)粒,則B表示重組DNA分子
B.若此圖表示動(dòng)物細(xì)胞融合過程,則形成C(雜種細(xì)胞)的原理是細(xì)胞全能性
C.若此圖為試管嬰兒的培育過程,則應(yīng)包括體外受精、細(xì)胞培養(yǎng)和胚胎移植等方面
D.若此圖為試管牛生產(chǎn)的技術(shù)流程圖,則獲得A(精子)即可直接與B進(jìn)行體外受精
【答案】C
【分析】
分析題圖:此圖可表示基因工程中基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程,則A為質(zhì)粒,B為目的基因,C表示重組DNA分子;
此圖可表示動(dòng)物細(xì)胞融合過程,則形成C(雜種細(xì)胞)的原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性;
此圖可表示試管嬰兒的培育過程,則應(yīng)包括人工受精、細(xì)胞培養(yǎng)(早期胚胎培養(yǎng))和胚胎移植等方面。
【詳解】
A、如果此圖表示基因工程的操作流程,若A為質(zhì)粒,則B表示目的基因,C表示重組DNA分子,A錯(cuò)誤;
B、如果此圖表示動(dòng)物細(xì)胞融合過程,則形成C(雜種細(xì)胞)的原理是細(xì)胞膜的流動(dòng)性,B錯(cuò)誤;
C、若此圖為試管嬰兒的培育過程,則應(yīng)包括人工受精、細(xì)胞培養(yǎng)(早期胚胎培養(yǎng))和胚胎移植等方面,C正確;
D、若此圖為試管牛生產(chǎn)的技術(shù)流程圖,則獲得A(精子)后,需要獲能處理才能與B進(jìn)行體外受精,D錯(cuò)誤。
故選C。
20.科研人員利用核移植技術(shù)獲得的患者自體胚胎干細(xì)胞可用于治療某些疾病,部分過程如下圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是( )
A.將體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞即可得到重組細(xì)胞
B.重組細(xì)胞需用物理或化學(xué)方法激活才能完成后續(xù)發(fā)育
C.重組細(xì)胞形成囊胚的過程發(fā)生了基因的選擇性表達(dá)
D.用該方法獲得的胚胎干細(xì)胞治療疾病可避免發(fā)生免疫排斥反應(yīng)
【答案】A
【分析】
胚胎移植的基本程序主要包括:①對(duì)供、受體的選擇和處理(選擇遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的供體,有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的受體。用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理,用促性腺激素對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理);②配種或人工授精;③對(duì)胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存(對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查,此時(shí)的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹或胚囊胚階段);④對(duì)胚胎進(jìn)行移植;⑤移植后的檢查。
【詳解】
A、從卵巢中獲取的卵母細(xì)胞應(yīng)培養(yǎng)至減數(shù)第二次分裂中期,再將體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞經(jīng)過電刺激后得到重組細(xì)胞,A錯(cuò)誤;
B、用物理或化學(xué)方法(如電脈沖、鈣離子載體、乙醇等)激活重組細(xì)胞,其目的是使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程,B正確;
C、重組細(xì)胞形成囊胚的過程發(fā)生了細(xì)胞的分化,即有基因的選擇性表達(dá),C正確;
D、用該方法獲得的自體胚胎干細(xì)胞治療疾病,機(jī)體不會(huì)將其識(shí)別為異物,可避免發(fā)生免疫排斥反應(yīng),D正確。
故選A。
21.2018年《細(xì)胞》期刊報(bào)道,中國(guó)科學(xué)家率先成功應(yīng)用體細(xì)胞克隆技術(shù),獲得非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物“中中”和“華華”兩只克隆獼猴。培育過程如下,相關(guān)敘述不正確的( ?。?
A.“中中”和“華華”的獲得涉及核移植和胚胎培養(yǎng)的過程
B.克隆猴體細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)與核供體的遺傳物質(zhì)完全相同
C.“中中”和“華華”的誕生有利于促進(jìn)對(duì)人類疾病的研究
D.“中中”和“華華”細(xì)胞中的染色體數(shù)目與A猴相同
【答案】B
【分析】
動(dòng)物核移植是指將動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核移入一個(gè)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中,使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎。在體外將采集到的卵母細(xì)胞培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期才成熟,可以通過顯微操作技術(shù)去除卵母細(xì)胞的細(xì)胞核和第一極體。換核的細(xì)胞經(jīng)過早期胚胎培養(yǎng)后移植到代孕母體內(nèi),由代孕個(gè)體孕育并產(chǎn)子。
【詳解】
A、“中中”和“華華”的獲得是經(jīng)過細(xì)胞核移植、早期胚胎培養(yǎng)以及胚胎移植獲得的,故涉及核移植、胚胎培養(yǎng)、胚胎移植的過程,A正確;
B、克隆猴體細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)分為核遺傳物質(zhì)和質(zhì)遺傳物質(zhì),核遺傳物質(zhì)與核供體的遺傳物質(zhì)完全相同,但細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)來自B猴,與供體A猴的遺傳物質(zhì)不同,B錯(cuò)誤;
C、“中中”和“華華”的誕生能使人們更好追蹤研究疾病的發(fā)展過程和治療疾病,C正確;
D、“中中”和“華華”的細(xì)胞核來自A猴,故細(xì)胞中的染色體數(shù)目與A猴相同,D正確。
故選B。
二、多選題
22.下列有關(guān)生殖細(xì)胞的發(fā)生和受精過程的敘述正確的是( )
A.雄原核形成的同時(shí),卵子完成減數(shù)第二次分裂
B.透明帶反應(yīng)是防止多精入卵的第一道屏障
C.精子與卵細(xì)胞膜相互融合,精子入卵
D.卵子是從動(dòng)物的初情期開始,經(jīng)過MⅠ和MⅡ兩次連續(xù)分裂形成的
【答案】ABC
【分析】
在受精作用過程中,精子頭部的頂體首先釋放頂體酶,發(fā)生頂體反應(yīng);然后精子穿越放射冠和透明帶,此時(shí)透明帶發(fā)生透明帶反應(yīng),這是防止多精入卵的第一道屏障;接著精子進(jìn)入卵黃膜,此時(shí)會(huì)發(fā)生卵黃膜封閉作用;此時(shí)卵細(xì)胞才真正完成減數(shù)分裂,并釋放第二極體;精子的細(xì)胞核和卵細(xì)胞的細(xì)胞核分別形成雄原核和雌原核,即雌、雄原核的形成;最后核膜消失,雌、雄原核融合,標(biāo)志著受精作用的完成。
【詳解】
A、雄原核形成與卵子完成減數(shù)第二次分裂是同時(shí)進(jìn)行的,A正確;
B、精子觸及卵黃膜的瞬間,發(fā)生透明帶反應(yīng),阻止其他精子進(jìn)入,是防止多精入卵受精的第一道屏障,B正確;
C、精子的細(xì)胞膜與卵黃膜融合后,精子入卵,C正確;
D、卵子的發(fā)生開始于胎兒期性別分化之后,減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂是不連續(xù)的,D錯(cuò)誤。
故選ABC。
23.下列關(guān)于試管嬰兒技術(shù)的敘述,正確的是( )
A.在采集卵母細(xì)胞之前,需要給供卵者注射適量的促性腺激素,促進(jìn)排卵
B.從卵巢中吸取的卵母細(xì)胞,必須經(jīng)體外培養(yǎng)獲能處理后才能用于受精
C.受精過程中,卵母細(xì)胞會(huì)發(fā)生透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng),阻止多精入卵
D.設(shè)計(jì)試管嬰兒技術(shù),有利于生育健康的下一代,不會(huì)造成社會(huì)危害
【答案】AC
【分析】
1、試管嬰兒技術(shù)是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精,并通過培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后,再經(jīng)移植后產(chǎn)生后代的技術(shù)。
2、設(shè)計(jì)試管嬰兒技術(shù)是通過體外受精獲得許多胚胎,然后從中選擇符合要求的胚胎,再經(jīng)移植后產(chǎn)生后代的技術(shù)。
【詳解】
A、在采集卵母細(xì)胞之前,需要給供卵者注射適量的促性腺激素,促進(jìn)超數(shù)排卵,A正確;
B、從卵巢中吸取的卵母細(xì)胞,必須經(jīng)體外培養(yǎng)成熟后才能與獲能的精子受精,B錯(cuò)誤;
C、受精過程中,卵母細(xì)胞會(huì)發(fā)生透明帶反應(yīng)和卵細(xì)胞膜反應(yīng),這是防止多精入卵的兩道屏障,C正確;
D、以治療為目的的設(shè)計(jì)試管嬰兒技術(shù),是救治患者最好、最快捷的辦法之一,不是有利于生育健康的下一代,并存在倫理問題,D錯(cuò)誤。
故選AC。
24.下圖是胚胎干細(xì)胞分離途徑示意圖。下列說法不正確的是( )
A.圖中A所示細(xì)胞將來能夠發(fā)育成胎膜和胎盤
B.胚胎干細(xì)胞的體積和細(xì)胞核都較小
C.胚胎干細(xì)胞可以增殖而不發(fā)生分化
D.利用胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)的人造器官正在大規(guī)模應(yīng)用
【答案】ABD
【分析】
1、哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞,來源于早期胚胎或從原始性腺中分離出來。
2、胚胎干細(xì)胞具有胚胎細(xì)胞的特性,在形態(tài)上表現(xiàn)為體積小,細(xì)胞核大,核仁明顯;在功能上,具有發(fā)育的全能性,可分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。另外,在體外培養(yǎng)的條件下,可以增殖而不發(fā)生分化,可進(jìn)行冷凍保存,也可進(jìn)行遺傳改造。
3、胚胎干細(xì)胞可用于治療人類的某些頑癥,如帕金森綜合癥。還可培育出人造器官,解決目前臨床上存在的供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題。
【詳解】
A、圖中A所示細(xì)胞為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞,具有全能性,將來能夠發(fā)育成胎兒的各種組織,A錯(cuò)誤;
B、胚胎干細(xì)胞的體積小,細(xì)胞核大,核仁明顯,B錯(cuò)誤;
C、在體外培養(yǎng)的條件下,胚胎干細(xì)胞可以增殖而不發(fā)生分化,C正確;
D、利用胚胎干細(xì)胞培育的人造器官,還正在臨床試驗(yàn)階段,D錯(cuò)誤。
故選ABD。
25.下圖是我國(guó)科學(xué)家制備小鼠孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞的相關(guān)研究流程,其中Oct4基因在維持胚胎干細(xì)胞全能性和自我更新中發(fā)揮極其重要作用。相關(guān)敘述正確的是( )
A.過程①選取的卵子應(yīng)該是處于減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞
B.Oct4轉(zhuǎn)基因小鼠可通過向小鼠受精卵中直接注入Oct4基因片段而獲得
C.過程②胚胎發(fā)育依次經(jīng)歷桑椹胚、原腸胚和囊胚等不同發(fā)育階段
D.過程③胚胎干細(xì)胞取早期胚胎或原始性腺,這類細(xì)胞的細(xì)胞核大核仁發(fā)達(dá)
【答案】AD
【分析】
分析圖示可知,將卵子去核,然后注入Oct4轉(zhuǎn)基因小鼠的精子,用氧化鍶激活,可使該換核的細(xì)胞形成雄原核,并分裂分化形成單倍體囊,最終形成孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞。
【詳解】
A、次級(jí)卵母細(xì)胞培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂的中期才具備受精的能力,在受精作用過程中完成減數(shù)第二次分裂,所以過程①選取的卵子應(yīng)該是處于減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞,A正確;
B、目的基因轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞之前需要先構(gòu)建基因表達(dá)載體,然后將重組DNA再導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi),而不能將目的基因(Oct4基因)直接導(dǎo)入受體細(xì)胞,B錯(cuò)誤;
C、胚胎發(fā)育的過程為受精卵→桑椹胚→囊胚→原腸胚→幼體,所以過程②胚胎發(fā)育依次經(jīng)歷桑椹胚、囊胚、原腸胚等不同發(fā)育階段,C錯(cuò)誤;
D、胚胎干細(xì)胞可來自早期胚胎(桑椹胚、囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán))和原始性腺,胚胎干細(xì)胞具有胚胎細(xì)胞的特性,體積較小,細(xì)胞核大,核仁明顯;在功能上,具有發(fā)育的全能性,可分化為成年動(dòng)物任何一種組織細(xì)胞,D正確。
故選AD。
三、綜合題
下圖為哺乳動(dòng)物精細(xì)胞變形成為精子的過程圖解,請(qǐng)據(jù)圖回答下面的問題。
26.寫出各部分的名稱:①______,②______,③______,④________,⑤________,⑥________,⑦_(dá)_______。
27.精細(xì)胞變形成精子的過程中,細(xì)胞中的很多結(jié)構(gòu)會(huì)消失,而細(xì)胞核和線粒體都保留下來,為什么?__________________________________
28.為什么精子中的線粒體集中在尾部?_____________________________
29.請(qǐng)回答下列與哺乳動(dòng)物精子和卵子發(fā)生有關(guān)的問題:
①精細(xì)胞經(jīng)變形后,高爾基體發(fā)育形成精子的頂體,頂體內(nèi)含有的________能協(xié)助精子穿過卵母細(xì)胞的放射冠和透明帶。
②某動(dòng)物排卵時(shí),減數(shù)第一次分裂尚未完成,此時(shí)卵子處于________卵母細(xì)胞階段,當(dāng)該細(xì)胞發(fā)育至減數(shù)第二次分裂________期時(shí),才具備受精能力。若在卵黃膜和透明帶之間看到兩個(gè)極體,則表明卵子已完成了受精。
【答案】
26. 高爾基體 線粒體 細(xì)胞核 中心體 頂體 精子頭 線粒體鞘
27.細(xì)胞核儲(chǔ)存遺傳物質(zhì),線粒體給精子運(yùn)動(dòng)提供能量,所以二者都要保留,其他很多細(xì)胞結(jié)構(gòu)會(huì)消失
28.便于為精子的運(yùn)動(dòng)提供能量
29. 頂體酶 初級(jí) 中
【分析】
1、分析題圖:圖中①是高爾基體,將形成精子的頂體⑤;②是線粒體,將形成圖B中的⑦線粒體鞘;③是細(xì)胞核,將形成圖B中的⑥精子頭的主要部分;④是中心體,將發(fā)育成精子的尾⑧。
2、受精是精子和卵細(xì)胞結(jié)合形成合子的過程,包括受精前的準(zhǔn)備階段和受精階段,在自然條件下,受精是在雌性的輸卵管內(nèi)完成的,在準(zhǔn)備階段精子獲能,卵子在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟,當(dāng)達(dá)到減數(shù)第二次分裂的中期時(shí),才具備與精子受精的能力,受精階段獲能后的精子和卵子相時(shí),發(fā)生頂體反應(yīng),釋放頂體酶,溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì),形成精子穿越放射冠的通路。
26.
圖中①是高爾基體,將形成精子的頂體⑤;②是線粒體,將形成圖B中的⑦線粒體鞘;④是中心體,將發(fā)育成精子的尾⑧;故圖示①~⑦名稱依次為高爾基體、線粒體、細(xì)胞核、中心體、頂體、精子頭、線粒體鞘。
27.
細(xì)胞核儲(chǔ)存遺傳物質(zhì),精子保留細(xì)胞核可保留遺傳物質(zhì);線粒體給精子運(yùn)動(dòng)提供能量,保留線粒體可為精子運(yùn)動(dòng)供能;所以二者都要保留,其他很多細(xì)胞結(jié)構(gòu)會(huì)消失。
28.
線粒體集中于精子尾部有利于為精子尾部擺動(dòng)提供能量,從而為精子運(yùn)動(dòng)提供能量保障。
29.
①精子的頂體是由高爾基體發(fā)育形成,精卵接觸時(shí)頂體內(nèi)含有的頂體酶釋放出來,溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì)和透明帶,能協(xié)助精子進(jìn)入卵細(xì)胞;②若動(dòng)物排卵時(shí),減數(shù)第一次分裂尚未完成,則此時(shí)卵子處于初級(jí)卵母細(xì)胞階段,當(dāng)該細(xì)胞發(fā)育至減數(shù)第二次分裂中期時(shí),才具備受精能力。若在卵黃膜和透明帶之間看到兩個(gè)極體,則表明卵子已完成了受精。
【點(diǎn)睛】
本題考查受精作用、胚胎移植和胚胎分割等知識(shí),意在考查考生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握、獲取信息能力的培養(yǎng),難度不大。
30.請(qǐng)回答下列與哺乳動(dòng)物精子和卵子發(fā)生有關(guān)的問題:
(1)精細(xì)胞經(jīng)變形后,高爾基體發(fā)育形成精子的頂體,頂體內(nèi)含有的__________能協(xié)助精子穿過卵母細(xì)胞的放射冠和透明帶。
(2)某動(dòng)物排卵時(shí),減數(shù)第一次分裂尚未完成,此時(shí)卵子處于_________卵母細(xì)胞階段。當(dāng)該細(xì)胞發(fā)育至減數(shù)第二次分裂______期時(shí),才具備受精能力。若在卵黃膜和透明帶之間看到兩個(gè)極體,則表明___________過程已完成。
(3)防止多精入卵受精的兩道屏障是:________________、____________________。
(4)動(dòng)物的早期胚胎移植到同種且_____________與供體相同的動(dòng)物體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)叫做胚胎移植。為了獲得更多的早期胚胎,常用____________激素對(duì)供體進(jìn)行處理,其目的是獲得更多的_____________,經(jīng)人工受精后可得到早期胚胎。用某染料鑒定胚胎細(xì)胞是否為活細(xì)胞時(shí),發(fā)現(xiàn)活胚胎細(xì)胞不能被染色,其原因是活細(xì)胞膜_____________。
【答案】頂體酶 初級(jí) 中 受精 產(chǎn)生阻止后來精子進(jìn)入透明帶的生理反應(yīng)(透明帶反應(yīng)) 卵細(xì)胞膜反應(yīng) 生理狀態(tài) 促性腺 卵母細(xì)胞 對(duì)物質(zhì)的吸收具有選擇透過性
【分析】
1、受精是精子和卵細(xì)胞結(jié)合形成合子的過程,包括受精前的準(zhǔn)備階段和受精階段,在自然條件下,受精是在雌性的輸卵管內(nèi)完成的,在準(zhǔn)備階段精子獲能,卵子在輸卵管內(nèi)進(jìn)一步成熟,當(dāng)達(dá)到減數(shù)第二次分裂的中期,才具備與精子受精的能力,受精階段獲能后的精子和卵子相時(shí),發(fā)生頂體反應(yīng),釋放頂體酶,溶解卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì),形成精子穿越放射冠的通路。
2、胚胎移植的基本程序主要包括:①對(duì)供、受體的選擇和處理(選擇遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的供體,有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的受體.用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理,用促性腺激素對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理);②配種或人工授精;③對(duì)胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存(對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查,此時(shí)的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹或胚囊胚階段);④對(duì)胚胎進(jìn)行移植;⑤移植后的檢查。
【詳解】
(1)獲能后的精子與卵細(xì)胞相遇,發(fā)生頂體反應(yīng),使得頂體內(nèi)的頂體酶釋放出來,溶解放射冠,接著穿過透明帶。
(2)某動(dòng)物排卵時(shí),減數(shù)第一次分裂尚未完成,此時(shí)卵子處于初級(jí)卵母細(xì)胞階段。卵母細(xì)胞在輸卵管內(nèi)發(fā)育至減數(shù)第二次分裂中期時(shí),才具備受精能力.若在卵黃膜和透明帶之間的間隙觀察到兩個(gè)極體,則表明受精作用過程已完成。
(3)卵細(xì)胞防止多精入卵受精的兩道屏障是透明帶反應(yīng)和卵黃膜封閉作用。
(4)動(dòng)物的早期胚胎移植到同種且生理狀態(tài)與供體相同的動(dòng)物體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)叫做胚胎移植。為了獲得更多的早期胚胎,常用促性腺激素對(duì)供體進(jìn)行處理,使其超數(shù)排卵,即獲得更多的卵母細(xì)胞。細(xì)胞膜具有選擇透過性,活胚胎細(xì)胞不能被染色,原因是細(xì)胞膜對(duì)染料的吸收具有選擇性。
【點(diǎn)睛】
本題考查受精作用、胚胎移植和胚胎分割等知識(shí),意在考查考生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握、獲取信息能力的培養(yǎng),難度不大。
如圖是科學(xué)家培育生產(chǎn)人血清白蛋白(hALB)的乳腺生物反應(yīng)器的流程圖,請(qǐng)回答下列問題:
31.為獲得更多的卵母細(xì)胞,在過程A中常對(duì)良種奶牛注射_______________。體外受精前,需對(duì)精子進(jìn)行_______________處理。
32.過程C中,為讓hALB基因在牛的乳腺細(xì)胞中表達(dá),需將hALB基因與_______________等調(diào)控組件重組在一起。在分子水平上檢測(cè)hALB基因是否在轉(zhuǎn)基因牛體內(nèi)成功表達(dá)的方法是___________________。
33.過程D使用的技術(shù)為___________________,獲得囊胚后可切割[ ]___________做DNA分析性別鑒定。
34.進(jìn)行E操作前要對(duì)受體進(jìn)行_______________處理。通過______________技術(shù)可獲得更多的轉(zhuǎn)基因牛。
【答案】
31. 促性腺激素 獲能
32. 乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子 抗原—抗體雜交
33. 早期胚胎培養(yǎng) ①滋養(yǎng)層
34. 同期發(fā)情 胚胎分割
【分析】
分析題圖:圖示是科學(xué)家培育生產(chǎn)人血清白蛋白(hALB)的乳腺生物反應(yīng)器的流程圖,其中A表示卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng);B表示精子的采集和獲能;C表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程;D表示早期胚胎發(fā)育過程;E表示胚胎移植過程。
31.
為獲得更多的卵母細(xì)胞,在過程A中常對(duì)良種母畜注射促性腺激素可促其超數(shù)排卵。精子獲能后才能參與受精,因此體外受精前,需對(duì)精子進(jìn)行獲能處理。
32.
C表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程,該過程中首先需用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和運(yùn)載體,其次還需用DNA連接酶連接目的基因和運(yùn)載體形成重組DNA。為讓hALB基因在牛的乳腺細(xì)胞中表達(dá),需將hALB基因與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起。在分子水平上檢測(cè)目的基因是否成功表達(dá)的方法是抗原—抗體雜交。
33.
圖中D表示早期胚胎培養(yǎng)過程。進(jìn)行性別鑒定時(shí),可取囊胚的①滋養(yǎng)層細(xì)胞做DNA分析性別鑒定。
34.
E表示胚胎移植過程,在胚胎移植時(shí),要對(duì)供受體進(jìn)行同期發(fā)情處理,以保證胚胎移植入相同的生理環(huán)境。來自同一個(gè)胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì),因此通過胚胎分割移植技術(shù)可獲得更多的轉(zhuǎn)基因牛。
【點(diǎn)睛】
本題結(jié)合科學(xué)家培育生產(chǎn)人血清白蛋白(hALB) 的乳腺生物反應(yīng)器的流程圖,考查基因工程、胚胎移植等知識(shí),要求考生識(shí)記基因工程的原理及操作步驟,掌握各步驟中需要注意的細(xì)節(jié);識(shí)記胚胎移植的基本程序及生理學(xué)基礎(chǔ),能正確分析題圖,再結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確答題。
35.如圖是牛胚胎分割示意圖,請(qǐng)據(jù)圖回答問題:
(1)成熟的精子必須經(jīng)歷________過程才能與次級(jí)卵母細(xì)胞結(jié)合,然后次級(jí)卵母細(xì)胞再繼續(xù)完成分裂。
(2)胚胎分割應(yīng)選擇發(fā)育到______或______期的胚胎進(jìn)行操作。
(3)囊胚內(nèi)有一團(tuán)細(xì)胞,逐漸發(fā)育成______,最終發(fā)育成動(dòng)物體的______。
(4)通過胚胎分割產(chǎn)生的兩個(gè)或多個(gè)個(gè)體具有什么特點(diǎn)?___________________。
【答案】獲能 桑椹胚 囊胚 外胚層和內(nèi)胚層 各種組織器官 具有相同的遺傳物質(zhì),絕大部分性狀是相同的
【分析】
胚胎發(fā)育的過程:受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原腸胚→幼體。
(1)卵裂期:細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,數(shù)量增加,胚胎總體積不增加。
(2)桑椹胚:32個(gè)細(xì)胞左右的胚胎(之前所有細(xì)胞都能發(fā)育成完整胚胎的潛能屬全能細(xì)胞)。
(3)囊胚:細(xì)胞開始分化,其中個(gè)體較大的細(xì)胞叫內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來發(fā)育成胎兒的各種組織;而滋養(yǎng)層細(xì)胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤;胚胎內(nèi)部逐漸出現(xiàn)囊胚腔(注:囊胚的擴(kuò)大會(huì)導(dǎo)致透明帶的破裂,胚胎伸展出來,這一過程叫孵化)。
(4)原腸胚:內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表層形成外胚層,下方細(xì)胞形成內(nèi)胚層,由內(nèi)胚層包圍的囊腔叫原腸腔。(細(xì)胞分化在胚胎期達(dá)到最大限度)
【詳解】
(1)成熟的精子必須經(jīng)歷在雌性生殖道中獲能過程才具有受精能力,受精作用激活次級(jí)卵母細(xì)胞完成減數(shù)第二次分裂。
(2)進(jìn)行胚胎分割時(shí),應(yīng)選擇形態(tài)正常、發(fā)育良好的桑椹胚或囊胚進(jìn)行操作,應(yīng)注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,以免影響胚胎的恢復(fù)和進(jìn)行一步發(fā)育。
(3)囊胚內(nèi)個(gè)體較大的內(nèi)細(xì)胞團(tuán),內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表層逐漸發(fā)育成外胚層,內(nèi)細(xì)胞團(tuán)下層逐漸發(fā)育成內(nèi)胚層,將來發(fā)育成胎兒的各種組織器官。
(4)來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì),所以通過胚胎分割產(chǎn)生的兩個(gè)或多個(gè)個(gè)體具有相同的遺傳物質(zhì),絕大部分性狀是相同的。
【點(diǎn)睛】
本題結(jié)合采用體外受精和胚胎分割移植培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過程圖,考查體外受精、胚胎移植、胚胎分割等知識(shí),要求考生識(shí)記體外受精的過程,識(shí)記胚胎移植的概念,識(shí)記胚胎分割的特點(diǎn)及注意事項(xiàng),能運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題。
36.下圖表示哺乳動(dòng)物精子和卵子發(fā)生和成熟的示意圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題:
(1)請(qǐng)寫出①②③④表示的過程: ①_______②_______③_______④_______
(2)雄性動(dòng)物精子產(chǎn)生的時(shí)期是____。雌性動(dòng)物卵泡的形成是在_______完成的,這是精子和卵子在發(fā)生上的重要區(qū)別。
(3)初級(jí)卵母細(xì)胞進(jìn)行I過程是在雌性動(dòng)物_______完成的,Ⅱ過程是在_______過程中完成的。
(4)④過程在_______內(nèi)完成,條件是精子必須經(jīng)過_______處理,卵子必須達(dá)到_______期。
【答案】染色體復(fù)制 減數(shù)分裂 變形 受精作用 從初情期直到生理機(jī)能衰退 出生前(胎兒期) 排卵前后 受精作用 輸卵管 獲能 減數(shù)第二次分裂中(或MII中)
【分析】
分析題圖:①表示染色體復(fù)制,②是減數(shù)分裂,③是精細(xì)胞變形為精子過程,④是受精作用。
哺乳動(dòng)物精子和卵子發(fā)生的不同點(diǎn):
(1)精子的減數(shù)兩次分裂是連續(xù)的,場(chǎng)所唯一(MⅠ和MⅡ的場(chǎng)所都是睪丸);而卵子的兩次分裂是不連續(xù)的,場(chǎng)所不唯一(MⅠ場(chǎng)所在卵巢,MⅡ場(chǎng)所在輸卵管中)。
(2)精子和卵子發(fā)生的時(shí)間不同:精子的發(fā)生是從初情期一直到生殖機(jī)能衰退;多數(shù)哺乳動(dòng)物卵子的形成和在卵巢內(nèi)的貯備是胎兒出生前完成的;MⅠ是在雌性動(dòng)物排卵前后完成的,MⅡ是在受精過程中完成的。
【詳解】
(1)由分析可知:①表示染色體復(fù)制,②是減數(shù)分裂,③是精細(xì)胞變形為精子過程,④是受精作用。
(2)雄性動(dòng)物精子產(chǎn)生的時(shí)期是從初情期直到生理機(jī)能衰退。雌性動(dòng)物卵泡的形成是在出生前(胎兒期)。
(3)初級(jí)卵母細(xì)胞進(jìn)行I過程是在雌性動(dòng)物排卵前后完成的,Ⅱ過程是在受精作用過程中完成的。
(4)④過程表示受精作用,在輸卵管內(nèi)完成的,精子必須經(jīng)過獲能處理,卵子必須達(dá)到減數(shù)第二次分裂中(或MII中)期,才能受精。
【點(diǎn)睛】
本題考查卵細(xì)胞的形成過程和受精作用等相關(guān)知識(shí),意在考查學(xué)生識(shí)記相關(guān)細(xì)節(jié)和解決問題的能力。
37.如圖為哺乳動(dòng)物的生殖和個(gè)體發(fā)育過程,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題:
(1)哺乳動(dòng)物精子和卵細(xì)胞在______中完成受精作用。
(2)哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)是________,其胚胎發(fā)育的整個(gè)過程在______完成。
(3)圖示I過程為_______,II過程為_______。
(4)圖中“?”處應(yīng)為_______,內(nèi)細(xì)胞團(tuán)出現(xiàn)于_______時(shí)期。
(5)過程①需經(jīng)過多次細(xì)胞分裂才能完成,請(qǐng)?jiān)谙聢D中繪出該過程中每個(gè)細(xì)胞的體積、核DNA含量與時(shí)間的關(guān)系。
___
【答案】輸卵管 受精卵 輸卵管和子宮 胚胎發(fā)育 胚后發(fā)育 原腸胚 囊胚期
【分析】
1、胚胎發(fā)育的過程:受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原腸胚→幼體。
①卵裂期:細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂,數(shù)量增加,胚胎總體積不增加。
②桑椹胚:32個(gè)細(xì)胞左右的胚胎(之前所有細(xì)胞都能發(fā)育成完整胚胎的潛能屬全能細(xì)胞)。
③囊胚:細(xì)胞開始分化,其中個(gè)體較大的細(xì)胞叫內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來發(fā)育成胎兒的各種組織;而滋養(yǎng)層細(xì)胞將來發(fā)育成胎膜和胎盤;胚胎內(nèi)部逐漸出現(xiàn)囊胚腔(注:囊胚的擴(kuò)大會(huì)導(dǎo)致透明帶的破裂,胚胎伸展出來,這一過程叫孵化)。
④原腸胚:內(nèi)細(xì)胞團(tuán)表層形成外胚層,下方細(xì)胞形成內(nèi)胚層,由內(nèi)胚層包圍的囊腔叫原腸腔。(細(xì)胞分化在胚胎期達(dá)到最大限度)
2、受精卵發(fā)育為桑椹胚的過程稱為卵裂,卵裂就是有絲分裂。在卵裂過程中,細(xì)胞的總體積基本不變,單個(gè)細(xì)胞的體積不斷減?。粏蝹€(gè)細(xì)胞的DNA含量不變,卵裂球的有機(jī)物總量減少。
【詳解】
(1)哺乳動(dòng)物睪丸產(chǎn)生的精子進(jìn)入陰道后,精子緩慢通過子宮,在輸卵管內(nèi)與卵細(xì)胞相遇,精子與卵細(xì)胞結(jié)合,形成受精卵。
(2)哺乳動(dòng)物精子和卵細(xì)胞結(jié)合形成的受精卵是哺乳動(dòng)物新個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn),受精卵在輸卵管中形成,不斷進(jìn)行細(xì)胞分裂,逐漸發(fā)育成胚泡,胚泡緩慢移動(dòng)到子宮,最終植入子宮內(nèi)膜,故其胚胎發(fā)育的整個(gè)過程在輸卵管和子宮中完成。
(3)圖示過程表示個(gè)體發(fā)育過程,發(fā)育分兩個(gè)階段:第一個(gè)階段是從受精卵發(fā)育到成熟的胎兒的過程;第二個(gè)階段是由嬰兒出生發(fā)育到個(gè)體成熟的過程。Ⅰ過程表示由受精卵發(fā)育成胎兒的胚胎發(fā)育,Ⅱ過程為胎兒發(fā)育為成體的胚后發(fā)育。
(4)胚胎發(fā)育的過程:受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原腸胚→幼體,故圖中“?”處應(yīng)為原腸胚,在囊胚期細(xì)胞開始出現(xiàn)分化,內(nèi)細(xì)胞團(tuán)出現(xiàn)。
(5)過程①表示卵裂,即有絲分裂,在卵裂過程中,細(xì)胞的總體積基本不變,單個(gè)細(xì)胞的體積不斷減小,單個(gè)細(xì)胞的DNA含量不變。
【點(diǎn)睛】
本題考查了胚胎發(fā)育的過程,意在考查考生的識(shí)記能力和理解所學(xué)知識(shí)要點(diǎn),把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系,形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力;能運(yùn)用所學(xué)知識(shí),對(duì)生物學(xué)問題作出準(zhǔn)確判斷的能力,難度適中。
38.2021年3月,以色列魏茨曼科學(xué)研究所研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了人造機(jī)器子宮,并首次使用它將小鼠胚胎培養(yǎng)了6d(達(dá)到小鼠整個(gè)妊娠期的1/3,且胚胎發(fā)育正常。借助人造子宮,可觀察到胚胎成功發(fā)育出心臟、胃、頭部和四肢等,從而幫助人們解決胚胎發(fā)育研究領(lǐng)域的諸多問題。
(1)研究人員首先提取受精之后幾天的小鼠胚胎,放到含有特殊生長(zhǎng)培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿中,胚胎像附著在子宮壁上一樣,開始形成三胚層。這說明提取的胚胎在小鼠體內(nèi)已完成由受精卵→___________的發(fā)育。其中受精卵形成經(jīng)過___________、精子接觸卵細(xì)胞膜、形成雄原核和雌原核并彼此靠近等階段,當(dāng)___________時(shí),說明卵子已受精。
(2)上述胚胎培養(yǎng)兩天后,進(jìn)入下一個(gè)發(fā)育階段,開始從每個(gè)胚層發(fā)育形成器官。此時(shí),研究人員將胚胎放在小燒杯內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)液中,使溶液保持運(yùn)動(dòng)并不斷混合,幫助胚胎___________,防止胚胎附著到杯壁上導(dǎo)致死亡。小鼠胚胎能依靠這臺(tái)人造子宮系統(tǒng)正常生長(zhǎng)6天,在此期間可以明顯看到胚胎不斷變大,成功發(fā)育出心臟、胃、頭部和四肢等重要器官。同種動(dòng)物個(gè)體間進(jìn)行胚胎移植前,常不需要對(duì)受體和供體進(jìn)行免疫檢查,原因是___________。
(3)若將第(1)問中的胚胎移植到另一雌鼠體內(nèi)繼續(xù)發(fā)育,則所選代孕母鼠應(yīng)滿足的條件是與供體鼠同種健康且______________________。為了獲得更多的克隆鼠,可對(duì)第(1)問中的囊胚進(jìn)行分割,但需要注意___________。
【答案】桑葚胚→囊胚 精子穿越卵細(xì)胞膜外結(jié)構(gòu)(如透明帶等) 能觀察到兩個(gè)極體或雌、雄原核 充分接觸到營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng) 經(jīng)同期發(fā)情處理 將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割
【分析】
1、早期胚胎的發(fā)育會(huì)經(jīng)歷幾個(gè)階段:受精卵→桑葚胚→囊胚→原腸胚。
2、胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ):
(1)動(dòng)物發(fā)情排卵后,同種動(dòng)物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的,這就為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境。
(2)早期胚胎在一定時(shí)間內(nèi)處于游離狀態(tài),這就為胚胎的收集提供了可能.
(3)受體對(duì)移入子宮的外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),這為胚胎在受體的存活提供了可能。
(4)供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系,但供體胚胎的遺傳特性在孕育過程中不受影響。
【詳解】
(1)早期胚胎的發(fā)育過程經(jīng)歷了受精卵→桑葚胚→囊胚→原腸胚的過程,原腸胚時(shí)期發(fā)生胚層的分化,形成內(nèi)、中、外三胚層。其中受精卵形成經(jīng)過精子穿越卵細(xì)胞膜外結(jié)構(gòu)(如透明帶等)、精子接觸卵細(xì)胞膜、形成雄原核和雌原核并彼此靠近等階段,當(dāng)能在顯微鏡下觀察到兩個(gè)極體或新形成的雌、雄原核,則說明卵子已受精。
(2)通過振蕩培養(yǎng)胚胎,有助于培養(yǎng)液中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和胚胎充分的混合,防止胚胎附著到杯壁上導(dǎo)致死亡。同種動(dòng)物個(gè)體間進(jìn)行胚胎移植前,常不需要對(duì)受體和供體進(jìn)行免疫檢查,原因是受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。
(3)若需要將胚胎移植到另一雌鼠體內(nèi)繼續(xù)發(fā)育,則所選代孕母鼠應(yīng)滿足的條件是與供體鼠同種健康且經(jīng)同期發(fā)情處理,保證供體和受體生殖器官的生理變化一致,為胚胎移入受體提供相同的生理環(huán)境。為了獲得更多的克隆鼠,可以對(duì)囊胚進(jìn)行分割,但需要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,避免影響分割后的胚胎恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。
【點(diǎn)睛】
本題考查胚胎工程的相關(guān)問題,要求考生識(shí)記體內(nèi)受精和胚胎發(fā)育的過程,熟悉胚胎移植和胚胎分割技術(shù)的流程,屬于識(shí)記和理解層次的考查。
39.請(qǐng)根據(jù)下列兩個(gè)資料回答相關(guān)問題:
資料1:用化學(xué)方法激活小鼠成熟的卵母細(xì)胞得到phESC(孤雌單倍體干細(xì)胞),然后通過基因編輯技術(shù)使phESC中的3個(gè)基因沉默,phESC的細(xì)胞核狀態(tài)便可接近精子細(xì)胞核的狀態(tài),如圖1。
資料2:用化學(xué)方法激活小鼠的精子得到ahESC(孤雄單倍體干細(xì)胞),然后對(duì)ahESC中的8個(gè)基因進(jìn)行編輯,ahESC的細(xì)胞核便具有卵細(xì)胞核的特點(diǎn),如圖2。
(1)體內(nèi)受精時(shí),在精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間,_______會(huì)迅速產(chǎn)生生理反應(yīng)阻止后來的精子進(jìn)入;精子入卵后卵子發(fā)生的變化有____________________________。
(2)用激素對(duì)雌性小鼠進(jìn)行_______處理可得到大量卵母細(xì)胞,這些卵母細(xì)胞轉(zhuǎn)化為phESC的過程相當(dāng)于植物組織培養(yǎng)中的_______過程。
(3)ahESC與精子和去核卵母細(xì)胞融合后,得到的融合細(xì)胞的性染色體組成可能是_______。融合細(xì)胞一般需要進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)至_______期才能進(jìn)行移植。
(4)據(jù)圖分析只依賴雄性小鼠_______(填“能”或“不能")得到孤雄小鼠,請(qǐng)寫出兩個(gè)理由支持你的判斷。
理由1:_________________;
理由2:_________________。
【答案】透明帶 完成減數(shù)分裂Ⅱ、排出第二極體、形成雌原核 超數(shù)排卵 脫分化 XX、XY或YY 桑葚胚或囊胚 不能 需要將ahESC和另一個(gè)精子一起注入到一個(gè)去核卵細(xì)胞中 重構(gòu)發(fā)育成的胚胎必須移植到雌性小鼠的體內(nèi)才能發(fā)育為個(gè)體
【分析】
1.受精過程為:頂體反應(yīng)→穿越放射冠→穿越透明帶(透明帶反應(yīng))→卵細(xì)胞膜反應(yīng)(卵黃膜封閉作用)→卵子完成減數(shù)第二次分裂并釋放第二極體→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂開始。
2.胚胎移植的基本程序主要包括:①對(duì)供、受體的選擇和處理(選擇遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的供體,有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的受體。用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理,用促性腺激素對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理);②配種或人工授精;③對(duì)胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存(對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查,此時(shí)的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹或胚囊胚階段);④對(duì)胚胎進(jìn)行移植;⑤移植后的檢查。
【詳解】
(1)體內(nèi)受精時(shí),在精子觸及卵細(xì)胞膜的瞬間會(huì)產(chǎn)生透明帶反應(yīng),這是防止多精子入卵受精的第一道屏障;精子入卵后,形成一個(gè)新的核即雄原核,與此同時(shí),被激活的卵子完成減數(shù)第二次分裂,排出第二極體后形成雌原核。
(2)用促性腺激素對(duì)雌性小鼠進(jìn)行超數(shù)排卵處理可得到大量卵母細(xì)胞;卵母細(xì)胞轉(zhuǎn)化為phESC(孤雌單倍體干細(xì)胞),使細(xì)胞分化程度降低,類似于植物組織培養(yǎng)中脫分化形成愈傷組織的過程。
(3)對(duì)ahESC中的8個(gè)基因進(jìn)行編輯,ahESC的細(xì)胞核便具有卵細(xì)胞核的特點(diǎn),所以ahESC的性染色體是X,ahESC與精子和去核卵母細(xì)胞融合,如果融合結(jié)果是ahESC-ahESC-去核卵母細(xì)胞,得到的融合細(xì)胞的性染色體組成是XX;如果融合結(jié)果是ahESC-精子-去核卵母細(xì)胞,得到的融合細(xì)胞的性染色體組成是XY;如果融合結(jié)果是精子-精子-去核卵母細(xì)胞,得到的融合細(xì)胞的性染色體組成是YY;所以ahESC與精子和去核卵母細(xì)胞融合后,得到的融合細(xì)胞的性染色體組成可能是XX、XY或YY。早期胚胎要培養(yǎng)至桑葚胚或囊胚期才能進(jìn)行移植。
(4)由題圖可知,需要將ahESC和另一個(gè)精子一起注入到一個(gè)去核卵細(xì)胞中;重構(gòu)發(fā)育成的胚胎必須移植到雌性小鼠的體內(nèi)才能發(fā)育為個(gè)體;所以只依賴雄性小鼠不能得到孤雄小鼠。
【點(diǎn)睛】
本題考查胚胎工程應(yīng)用的有關(guān)知識(shí),意在考查學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的識(shí)記與運(yùn)用,獲取有效信息的能力。
40.小鼠癌癥模型是目前最為常用、先進(jìn)和公認(rèn)的臨床前抗腫瘤藥物效應(yīng)評(píng)價(jià)體系, 該模型隨著腫瘤治療策略的革新而不斷發(fā)展,并為癌癥的治療手段提供重要的理論及實(shí)踐指導(dǎo)。下圖表示利用小鼠胚胎干細(xì)胞(ES 細(xì)胞)做的小鼠癌癥模型,據(jù)圖分析回答下列問題:
(1)a 過程表示基因工程,則其核心步驟是_____,該過程的目的_______________。
(2)b 過程可增加 ES 細(xì)胞的數(shù)量,若想從早期胚胎中獲得更多的 ES 細(xì)胞,可將早期胚胎培養(yǎng)至_______ (時(shí))期。d 過程移入的胚胎能夠存活,從免疫學(xué)上來說,是因?yàn)榇凶訉m不會(huì) 對(duì)其發(fā)生____________反應(yīng)。d 過程進(jìn)行前,要對(duì)代孕小鼠進(jìn)行_______________ 處理。用肝癌細(xì)胞作抗原刺激 B 淋巴細(xì)胞,再將此淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合后獲得細(xì)胞代謝產(chǎn)物______________,該產(chǎn)物與抗癌藥物結(jié)合制成“生物導(dǎo)彈”,從而定向殺死小鼠體內(nèi)的肝癌細(xì)胞。
(3)早期胚胎發(fā)育過程中,細(xì)胞逐漸開始分化,形成將來發(fā)育成各種組織的_______ 和滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)一步擴(kuò)大,會(huì)導(dǎo)致透明帶破裂,胚胎從其中伸展出來,這一過程稱為_______。
(4)圖示研究過程中使用的技術(shù)有_____________________________(至少答出2個(gè))。
【答案】基因表達(dá)載體的構(gòu)建 使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳給下一代,同時(shí),使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用 囊胚 免疫排斥 同期發(fā)情 抗肝癌細(xì)胞抗體 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 孵化 轉(zhuǎn)基因技術(shù)、胚胎移植技術(shù)、早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)
【分析】
分析圖解:a表示將致癌基因?qū)胄∈蟮呐咛ジ杉?xì)胞,b表示胚胎干細(xì)胞的體外培養(yǎng),c表示利用早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)獲得早期胚胎,d表示胚胎移植技術(shù),最終獲得轉(zhuǎn)基因小鼠。
【詳解】
(1)基因工程的核心步驟是構(gòu)建基因表達(dá)載體,其目的是使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳給下一代,同時(shí),使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。
(2)若要從早期胚胎中獲得更多ES細(xì)胞,則可將早期胚胎培養(yǎng)至囊胚期。d過程移入的胚胎能夠存活,是因?yàn)榇凶訉m并不會(huì)對(duì)其發(fā)生免疫排斥反應(yīng),同時(shí)能夠與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系。d胚胎移植前,要對(duì)代孕小鼠進(jìn)行同期發(fā)情處理,使之與供體的生理狀況保持相同。用肝癌細(xì)胞作抗原刺激B淋巴細(xì)胞,再將此淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合后獲得細(xì)胞代謝產(chǎn)物為抗肝癌細(xì)胞抗體,該產(chǎn)物與抗癌藥物結(jié)合制成“生物導(dǎo)彈”,從而定向殺死小鼠體內(nèi)的肝癌細(xì)胞。
(3)發(fā)育到囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來可發(fā)育成各種組織,滋養(yǎng)層細(xì)胞可發(fā)育為胎盤。囊胚進(jìn)一步擴(kuò)大,會(huì)導(dǎo)致透明帶破裂,胚胎從其中伸展出來,這一過程叫做孵化。
(4)圖中過程中使用的技術(shù)有DNA重組技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等。
【點(diǎn)睛】
本題考查基因工程和胚胎工程的相關(guān)知識(shí),要求考生識(shí)記基因工程的操作步驟,掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié),能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題。
如圖表示利用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)所作的一系列研究,請(qǐng)據(jù)圖分析回答:
41.圖示中的胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)可以從____________中分離獲取。
42.過程Ⅰ將胚胎干細(xì)胞置于γ射線滅活的鼠胎兒成纖維細(xì)胞的飼養(yǎng)層上,并加入動(dòng)物血清、抗生素等物質(zhì),維持細(xì)胞不分化的狀態(tài)。在此過程中,飼養(yǎng)層提供干細(xì)胞增殖所需的________,加入抗生素是為了_________。該過程對(duì)于研究細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機(jī)理具有重要意義。
43.過程Ⅱ?qū)в羞z傳標(biāo)記的ES細(xì)胞注入早期胚胎的囊胚腔,通過組織化學(xué)染色,用于研究動(dòng)物體器官形成的時(shí)間、發(fā)育過程以及影響因素,這項(xiàng)研究利用了胚胎干細(xì)胞具有__________的特點(diǎn)。在哺乳動(dòng)物早期發(fā)育過程中,囊胚的后一個(gè)階段是________。
44.將構(gòu)建好的表達(dá)載體導(dǎo)入胚胎干細(xì)胞最常用的方法是______________。
45.過程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤里面全是軟骨、神經(jīng)管、橫紋肌和骨骼等人類組織和器官。實(shí)驗(yàn)時(shí),必須去除小鼠的胸腺,使其存在免疫缺陷,其目的是_____________,該過程研究的意義在于解決____________問題。
46.該研究中,包含的生物技術(shù)有_______________(至少寫出兩種)。
【答案】
41.早期胚胎或原始性腺
42. 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 防止雜菌污染
43. 發(fā)育的全能性 原腸胚
44.顯微注射技術(shù)
45. 使移植組織細(xì)胞不會(huì)被排斥 臨床上供體器官不足或器官移植后免疫排斥等
46.基因工程、早期胚胎培養(yǎng)
【分析】
據(jù)圖分析可知:過程Ⅰ中ES細(xì)胞在飼養(yǎng)層細(xì)胞及其他物質(zhì)條件下增殖。過程Ⅱ中胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)培養(yǎng)得到的早期胚胎進(jìn)行組織染色,得到不同顏色的組織器官。過程Ⅲ將獲得的目的基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞之前需構(gòu)建基因表達(dá)載體,導(dǎo)入受體細(xì)胞后培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因小鼠。過程IV是給免疫缺陷的小鼠注射ES細(xì)胞,得到畸胎瘤。
41.
圖中的胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)具有較高的全能性,可以從早期胚胎或原始性腺中分離獲取。
42.
過程Ⅰ將胚胎干細(xì)胞置于γ射線滅活的鼠胎兒成纖維細(xì)胞的飼養(yǎng)層上,并加入動(dòng)物血清、抗生素等物質(zhì),維持細(xì)胞不分化的狀態(tài)。在此過程中,飼養(yǎng)層提供干細(xì)胞增殖所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),為了防止培養(yǎng)過程中雜菌污染,需要加入抗生素。
43.
ES細(xì)胞能培養(yǎng)成小鼠個(gè)體,說明胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性。哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育過程為:受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚期→原腸胚→個(gè)體,可見,囊胚將進(jìn)一步發(fā)育成原腸胚。
44.
胚胎干細(xì)胞屬于動(dòng)物細(xì)胞,而將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞常用的是顯微注射法。
45.
在器官移植時(shí),發(fā)生的免疫反應(yīng)屬于細(xì)胞免疫,細(xì)胞免疫主要是T細(xì)胞起作用。因此去除胸腺,不能形成T細(xì)胞,不發(fā)生細(xì)胞免疫,使移植組織細(xì)胞不會(huì)被排斥,從而獲得免疫缺陷小鼠。該過程研究的意義在于解決臨床上供體器官不足和器官移植后免疫排斥等問題。
46.
圖示研究過程中,包含的生物技術(shù)有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、基因工程、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等。
【點(diǎn)睛】
本題綜合考查了免疫、基因工程、細(xì)胞工程、胚胎工程等方面的知識(shí),要求考生能夠識(shí)記胚胎干細(xì)胞的特點(diǎn)和來源;識(shí)記動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液成分及作用;識(shí)記目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法;明確器官移植發(fā)生的免疫排斥反應(yīng)屬于細(xì)胞免疫。
Leigh氏綜合征是一種攻擊神經(jīng)系統(tǒng)的嚴(yán)重神經(jīng)障礙,其致病基因位于線粒體DNA中。一位母親約有1/4的線粒體攜帶有這種致病基因,她的前兩個(gè)孩子因?yàn)榛加蠰eigh氏綜合征而夭亡。她的第三個(gè)孩子因?yàn)槭谑芰硪幻跃栀?zèng)的健康基因而成為全球首個(gè)擁有“三個(gè)父母”的男嬰。請(qǐng)根據(jù)男嬰孕育過程回答下面的問題:
47.該母親的前兩個(gè)孩子患病夭亡的原因是________。該健康男嬰孕育過程中依次使用了________、體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和________等技術(shù)。
48.圖示過程中代表該母親卵母細(xì)胞的________(填“A”或“B”)。取卵之前,該母親需要注射________激素。
49.將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)至桑葚胚或________,再進(jìn)行胚胎移植。
50.在胚胎孕育過程中醫(yī)療團(tuán)隊(duì)特意選擇了男性胚胎移入子宮發(fā)育原因是___________________。
【答案】
47. 該母親可能產(chǎn)生含較多缺陷線粒體的卵細(xì)胞,而受精卵的線粒體幾乎全部來自卵細(xì)胞,導(dǎo)致前兩個(gè)孩子患病夭亡 核移植 胚胎移植
48. B 促性腺
49.囊胚
50.因?yàn)槟行缘木€粒體不會(huì)遺傳給后代
【分析】
識(shí)圖分析可知,該健康男孩的出生,首先是利用核移植技術(shù),將卵母細(xì)胞B的細(xì)胞核取出注入到去核的卵母細(xì)胞A中,形成雜合的卵母細(xì)胞,再與精子進(jìn)行體外受精,形成受精卵,再通過體外胚胎培養(yǎng)形成早期胚胎,再移入母體子宮中發(fā)育產(chǎn)生個(gè)體。
47.
依據(jù)題干信息,其致病基因位于線粒體DNA中,該母親可能產(chǎn)生含較多缺陷線粒體的卵細(xì)胞,而受精卵的線粒體幾乎全部來自卵細(xì)胞,導(dǎo)致前兩個(gè)孩子患病夭亡。為了生育健康的孩子,該健康男嬰孕育過程中依次使用了核移植、體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)。
48.
該母親的卵細(xì)胞是提供細(xì)胞核的卵細(xì)胞,即圖示中的B。取卵之前,該母親需要注射促性腺激素,刺激機(jī)體超數(shù)排卵。
49.
進(jìn)行胚胎移植,胚胎應(yīng)發(fā)育到桑葚胚或囊胚,再進(jìn)行胚胎移植,以提高胚胎移植的成功率
50.
因?yàn)槟行詼p數(shù)分裂形成精子的過程中幾乎丟失了全部的細(xì)胞質(zhì),因此男性的線粒體不會(huì)遺傳給后代,所以在胚胎孕育過程中醫(yī)療團(tuán)隊(duì)特意選擇了男性胚胎移入子宮發(fā)育。
【點(diǎn)睛】
本題考查試管嬰兒的原理過程,但在此基礎(chǔ)上又添加了一個(gè)核移植技術(shù),學(xué)生要綜合核移植、體外受精、胚胎移植等生物技術(shù)的原理和步驟來解題,把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系。
某科研機(jī)構(gòu),致力于研究亞洲的一種珍稀的貓科動(dòng)物的繁育問題,經(jīng)過長(zhǎng)期研究與實(shí)踐,取得了突破性進(jìn)展,可以通過胚胎工程技術(shù),讓家貓代孕而繁育,主要步驟下:
51.步驟A、B分別指_____________、______________。
52.誘導(dǎo)超數(shù)排卵所注射的激素是______________,只能作用于性腺。
53.受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營(yíng)養(yǎng)主要來自_____________。
54.受精過程使用的培養(yǎng)液是____________溶液,與早期胚胎培養(yǎng)液有區(qū)別。
55.早期胚胎的正常細(xì)胞,染色體數(shù)為2n,則產(chǎn)下的幼仔體細(xì)胞中性染色體的組成可為__________。
56.如果采用克隆動(dòng)物的技術(shù)來培育,還需要增加_________技術(shù),該技術(shù)的原理是:已經(jīng)分化的_____具有全能性。
【答案】
51. 受精作用 胚胎移植
52.促性腺激素
53.受精卵
54.獲能溶液或?qū)S玫氖芫?br />
55.XX或XY
56. 核移植 動(dòng)物體細(xì)胞核
【分析】
分析題圖:步驟A為受精作用,步驟B為胚胎移植,其中誘導(dǎo)超數(shù)排卵用的是促性腺激素,受精過程使用的培養(yǎng)液是獲能溶液或?qū)S檬芫芤骸?br />
51.
根據(jù)圖示所示,步驟A將卵細(xì)胞和獲能的精子在體外進(jìn)行受精作用,步驟B將發(fā)育良好的早期胚胎移植到受體子宮中。
52.
誘導(dǎo)超數(shù)排卵所注射的激素是促性腺激素,促性腺激素只能作用于性腺。
53.
卵細(xì)胞中的卵黃儲(chǔ)存營(yíng)養(yǎng),受精卵發(fā)育成早期胚胎所需營(yíng)養(yǎng)主要來自受精卵中的卵黃。
54.
受精過程使用的培養(yǎng)液是獲能溶液或?qū)S玫氖芫芤?,與早期胚胎培養(yǎng)液有區(qū)別,早期胚胎培養(yǎng)的培養(yǎng)液成分一般都比較復(fù)雜,除了一些無機(jī)鹽和有機(jī)鹽類外,還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等。
55.
早期胚胎的正常細(xì)胞染色體數(shù)為2n,胚胎細(xì)胞是通過受精作用形成的受精卵發(fā)育而來,受精過程中卵細(xì)胞提供的性染色體為X染色體,精子提供的性染色體為X或Y染色體,,則產(chǎn)下的幼仔體細(xì)胞中性染色體的組成可為XX或XY。
56.
如果采用克隆動(dòng)物的技術(shù)來培育,還需要增加核移植技術(shù),該技術(shù)的原理是已經(jīng)分化的動(dòng)物體細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性,從繁殖方式上看,克隆技術(shù)是屬于無性繁殖。
【點(diǎn)睛】
本題結(jié)合圖解,考查胚胎工程的相關(guān)知識(shí),要求考生識(shí)記體外受精的過程及條件;識(shí)記早期胚胎培養(yǎng)的過程及條件,能結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確判斷各選項(xiàng)。
57.為加快優(yōu)良種牛的繁殖速度,科學(xué)家采用了以下兩種方法:
請(qǐng)據(jù)圖的信息回答:
(1)方法一中用來促進(jìn)B牛多排卵的激素是_____________,體外受精時(shí)精子需先經(jīng)_________處理 。
(2)通過方法二生產(chǎn)F牛的生殖方式屬于_________________。
(3)要培養(yǎng)高產(chǎn)奶率的轉(zhuǎn)基因牛,一般將目的基因?qū)氲氖荏w細(xì)胞是___________;導(dǎo)入目的基因常用的方法是_________________,轉(zhuǎn)基因奶牛的乳腺細(xì)胞中含有大量與分泌物加工有關(guān)的________________________________等細(xì)胞器。
(4)在目前現(xiàn)有技術(shù)條件下,還不能將從動(dòng)物體內(nèi)分離出來的成熟的體細(xì)胞直接培養(yǎng)成一個(gè)新個(gè)體,而是必須將體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中才能發(fā)育成新個(gè)體,你認(rèn)為原因最可能是(______)
A.卵細(xì)胞大,便于操作 B.卵細(xì)胞含有的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)多
C.卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)可使體細(xì)胞細(xì)胞核的全能性得到表達(dá) D.重組細(xì)胞才具有全能性
【答案】促性腺激素 獲能 無性生殖 受精卵 顯微注射法 內(nèi)質(zhì)網(wǎng) ,高爾基體 C
【分析】
分析題圖:圖示為加快優(yōu)良種牛繁殖速度的兩種方法,方法一采用了體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù),產(chǎn)生的試管牛E屬于有性生殖的產(chǎn)物;方法二采用了體細(xì)胞核移植、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù),產(chǎn)生的克隆牛F屬于無性生殖的產(chǎn)物。
【詳解】
(1)給良種母畜注射促性腺技術(shù)可促使其超數(shù)排卵;精子需要經(jīng)過獲能處理才能參與受精。
(2)方法二F牛的產(chǎn)生采用了體細(xì)胞核移植、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù),屬于無性生殖。
(3)要培養(yǎng)高產(chǎn)奶率的轉(zhuǎn)基因牛,一般將目的基因?qū)氲氖荏w細(xì)胞是受精卵,因?yàn)槭芫训娜苄宰罡撸粚⒛康幕驅(qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法;分泌蛋白合成與分泌過程:核糖體合成蛋白質(zhì)→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行粗加工→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)“出芽”形成囊泡→高爾基體進(jìn)行再加工形成成熟的蛋白質(zhì)→高爾基體“出芽”形成囊泡→細(xì)胞膜,整個(gè)過程還需要線粒體提供能量。因此,轉(zhuǎn)基因奶牛的乳腺細(xì)胞中含有大量與分泌物加工有關(guān)的細(xì)胞器有:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體(或線粒體)等。
(4)在目前現(xiàn)有技術(shù)條件下,動(dòng)物體細(xì)胞的全能性很難表達(dá)出來,還不能將從動(dòng)物體內(nèi)分離出來的成熟的體細(xì)胞直接培養(yǎng)成一個(gè)新個(gè)體,而是必須將體細(xì)胞的細(xì)胞核移植到去核的卵細(xì)胞中才能發(fā)育成新個(gè)體,因?yàn)槁鸭?xì)胞的細(xì)胞質(zhì)可使體細(xì)胞細(xì)胞核全能性得到表達(dá),故選C。
【點(diǎn)睛】
本題結(jié)合試管牛和克隆牛培育過程圖,考查基因工程、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)、胚胎移植技術(shù)、胚胎分割技術(shù)等知識(shí),要求考生識(shí)記基因工程的原理及操作步驟;識(shí)記動(dòng)物體細(xì)胞核移植的概念及過程,明確克隆動(dòng)物的產(chǎn)生屬于無性生殖;識(shí)記試管動(dòng)物技術(shù),明確該技術(shù)屬于有性生殖。
58.M基因編碼的M蛋白在動(dòng)物A的肝細(xì)胞中特異性表達(dá),現(xiàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),將外源DNA片段F插入M基因的特定位置,再通過核移植、胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)獲得M基因失活的轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物A,流程如圖所示?;卮鹣铝袉栴}:
(1)在構(gòu)建含有片段F的重組質(zhì)粒過程中,切割質(zhì)粒DNA的工具酶是________,這類酶能將特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的________鍵斷開,重組質(zhì)粒導(dǎo)入成纖維細(xì)胞的過程稱為________。
(2)在無菌、無毒等適宜環(huán)境中進(jìn)行動(dòng)物A成纖維細(xì)胞的原代和傳代培養(yǎng)時(shí),需要________________,目的是清除代謝產(chǎn)物,防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害。
(3)與體細(xì)胞核移植技術(shù)相比,胚胎細(xì)胞核移植技術(shù)的成功率更高,原因是________________。從早期胚胎中分離獲得的胚胎干細(xì)胞,在形態(tài)上表現(xiàn)為________________________,功能上具有________。
(4)克隆動(dòng)物A與為其提供核和去核卵母細(xì)胞的雙親的性狀不完全相同的原因是_____________________。
【答案】限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶) 磷酸二酯鍵 轉(zhuǎn)化 定期更換培養(yǎng)液 胚胎細(xì)胞分化程度低,恢復(fù)其全能性相對(duì)容易 細(xì)胞體積小,細(xì)胞核大,核仁明顯 發(fā)育的全能性 克隆動(dòng)物A細(xì)胞核遺傳物質(zhì)來自提供核的個(gè)體,細(xì)胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)來自去核卵母細(xì)胞的個(gè)體
【分析】
基因工程技術(shù)的基本步驟:(1)目的基因的獲取:方法有從基因文庫(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞:根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定:分子水平上的檢測(cè):①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù),個(gè)體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。
【詳解】
(1)基因工程中切割DNA的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶),故在構(gòu)建含有片段F的重組質(zhì)粒過程中,切割質(zhì)粒DNA的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)。限制性內(nèi)切核酸內(nèi)切酶是作用于其所識(shí)別序列中兩個(gè)脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵。轉(zhuǎn)化是指將目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi),并在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程。因此,重組質(zhì)粒導(dǎo)入成纖維細(xì)胞的過程稱為轉(zhuǎn)化。
(2)在無菌、無毒等適宜環(huán)境中進(jìn)行動(dòng)物A成纖維細(xì)胞的原代和傳代培養(yǎng)時(shí),需要定期更換培養(yǎng)液,目的是清除代謝產(chǎn)物,防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害。
(3)由于動(dòng)物胚胎細(xì)胞分化程度低,恢復(fù)其全能性相對(duì)容易,動(dòng)物體細(xì)胞分化程度高,恢復(fù)其全能性十分困難,故與體細(xì)胞核移植技術(shù)相比,胚胎細(xì)胞核移植技術(shù)的成功率更高。胚胎干細(xì)胞在形態(tài)上表現(xiàn)為細(xì)胞體積小,細(xì)胞核大,核仁明顯;在功能上具有發(fā)育的全能性,可分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。
(4)克隆動(dòng)物A的細(xì)胞核的遺傳物質(zhì)來自提供細(xì)胞核的個(gè)體,細(xì)胞質(zhì)的遺傳物質(zhì)來自去核卵母細(xì)胞,因此克隆動(dòng)物A與為其提供核和去核卵母細(xì)胞的雙親的性狀不完全相同,生物體的性狀主要取決于細(xì)胞核,因此克隆動(dòng)物A的性狀主要與提供核的個(gè)體的性狀相同。
【點(diǎn)睛】
本題結(jié)合圖示考查基因工程、核移植的相關(guān)知識(shí),涉及知識(shí)點(diǎn)較多,但難度不大,要求考生掌握基礎(chǔ)知識(shí),屬于考綱中識(shí)記與理解層次。
59.生物技術(shù)已經(jīng)滲入到了我們生活的方方面面,比如哺乳動(dòng)物單倍體胚胎干細(xì)胞技術(shù)是遺傳學(xué)研究的新手段,該項(xiàng)技術(shù)為研究隱性基因功能提供了理想的細(xì)胞模型。如圖表示研究人員利用小鼠獲取單倍體胚胎干細(xì)胞的方法。
(1)方法一中,研究人員需對(duì)實(shí)驗(yàn)小鼠注射促性腺激素,使其____________,從而獲得更多的卵母細(xì)胞,在體外選用特制的培養(yǎng)液經(jīng)過早期胚胎培養(yǎng)至囊胚期,并從____________中分離、篩選出胚胎干細(xì)胞。采用這種方法獲得的單倍體胚胎干細(xì)胞稱為孤雌單倍體胚胎干細(xì)胞(PG-haESCs)。
(2)采用方法二中,研究人員用____________方法去除細(xì)胞M中的雌原核,再對(duì)處理后的細(xì)胞進(jìn)行進(jìn)一步的培養(yǎng)、分離和篩選,即可得____________單倍體胚胎干細(xì)胞(AGhaESCs)。
(3)研究發(fā)現(xiàn),小鼠單倍體胚胎干細(xì)胞存在自發(fā)二倍體現(xiàn)象,對(duì)此可以通過測(cè)定分析細(xì)胞內(nèi)____________分子的含量,或利用____________觀察處于____________期細(xì)胞的染色體數(shù)目進(jìn)行確定。
(4)2016年,中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所周琪實(shí)驗(yàn)室通過細(xì)胞融合技術(shù)將小鼠孤雄(雌)單倍體干細(xì)胞和大鼠孤雌(雄)單倍體干細(xì)胞融合,創(chuàng)造出一種新型的干細(xì)胞——異種雜合胚胎干細(xì)胞。此小鼠—大鼠雜交細(xì)胞中通常含有________個(gè)染色體組,該技術(shù)突破了有性雜交的局限,使____________成為可能。
【答案】超數(shù)排卵 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 顯微操作 孤雄 DNA 顯微鏡 有絲分裂中期 2 遠(yuǎn)緣雜交
【分析】
卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)
①主要方法是:用促性腺激素處理,使其超數(shù)排卵,然后,從輸卵管中沖取卵子。
②第二種方法:從已屠宰母畜的卵巢中采集卵母細(xì)胞或直接從活體動(dòng)物的卵巢中吸取卵母細(xì)胞。
胚胎移植的基本程序主要包括:①對(duì)供、受體的選擇和處理(選擇遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的供體,有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的受體.用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理,用促性腺激素對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理);②配種或人工授精;③對(duì)胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存(對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查,此時(shí)的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹或胚囊胚階段);④對(duì)胚胎進(jìn)行移植;⑤移植后的檢查。
【詳解】
(1)對(duì)實(shí)驗(yàn)小鼠注射促性腺激素,使其超數(shù)排卵,從而獲得更多的卵母細(xì)胞;在體外選用特制的培養(yǎng)液培養(yǎng)至囊胚期,并從內(nèi)細(xì)胞團(tuán)中分離、篩選出胚胎干細(xì)胞。
(2)分離動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核采用顯微操作技術(shù);去除精卵融合細(xì)胞M中的雌原核,再對(duì)處理后的細(xì)胞進(jìn)行進(jìn)一步的培養(yǎng)、分離和篩選,可得孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞。
(3)自發(fā)二倍體相比正常細(xì)胞染色體組數(shù)加倍,DNA分子加倍,所以通過測(cè)定分析細(xì)胞內(nèi)DNA含量,或利用顯微鏡觀察處于有絲分裂中期細(xì)胞的染色體數(shù)目進(jìn)行確定。
(4)小鼠—大鼠雜交細(xì)胞是小鼠孤雄(雌)單倍體干細(xì)胞和大鼠孤雌(雄)單倍體干細(xì)胞融合形成,所以含有2個(gè)染色體組,該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)緣雜交的可能,突破了有性雜交的局限。
【點(diǎn)睛】
本題考查胚胎工程的相關(guān)知識(shí),要求考生識(shí)記受精作用的具體過程;識(shí)記胚胎移植的基本程序;識(shí)記胚胎干細(xì)胞的來源,能結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確答題。
60.“試管嬰兒”是通過將不孕夫婦的精子和卵細(xì)胞取出在試管中完成受精,并在試管中培養(yǎng)使其發(fā)育到一定時(shí)期,再將胚胎移入女性子宮內(nèi)發(fā)育成的胎兒。“試管嬰兒技術(shù)”不僅使一部分不能生育的男女重新獲得了生育的機(jī)會(huì),也為人類的優(yōu)生優(yōu)育開辟了新的途徑。
(1)在體外受精時(shí),精子首先要進(jìn)行___________處理,卵細(xì)胞則要培養(yǎng)到___________(時(shí)期)才能與精子結(jié)合。
(2)“試管嬰兒”的形成用到的生物技術(shù)有___________(填序號(hào))。
①早期胚胎培養(yǎng)②體外受精③胚胎移植④核移植
(3)采用胚胎分割技術(shù),能得到“同卵雙胞胎”。這種技術(shù)一般采用發(fā)育良好、形態(tài)正常的___________胚。對(duì)胚胎進(jìn)行分割時(shí),要特別注意將___________均等分割,否則會(huì)影響分割后的胚胎恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。
(4)現(xiàn)在大多數(shù)人反對(duì)設(shè)計(jì)嬰兒性別。其原因是可能破壞人類正常的___________,違反倫理道德。
(5)早期胚胎中的___________細(xì)胞,不僅可以應(yīng)用于哺乳動(dòng)物胚胎性別鑒定,還可應(yīng)用于治療人類的某些疾病,如老年癡呆癥、糖尿病等;體外誘導(dǎo)分化培育出人造組織器官用于___________、研究體外細(xì)胞分化等領(lǐng)域。
【答案】獲能 減數(shù)分裂第二次分裂中期(或MⅡ中期) ①②③ 桑椹胚或囊胚 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 性別比例 胚胎干細(xì)胞 器官移植
【分析】
1、精子獲能:精子必須在雌性動(dòng)物的生殖道中發(fā)生相應(yīng)的生理變化后,才能獲得受精能力的生理現(xiàn)象;
2、卵子的準(zhǔn)備:在輸卵管中發(fā)育到減數(shù)第二次分裂中期,才具備與精子受精的能力;
3、“試管嬰兒”的形成用到的生物技術(shù)有體外受精,早期胚胎培養(yǎng),胚胎移植等技術(shù);
4、胚胎分割是指采用機(jī)械方法將早期胚胎分割成2等份、4等份或8等份等,經(jīng)移植獲得同卵多胎的技術(shù)。
【詳解】
(1)在體外受精時(shí),首先要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理,嚙齒動(dòng)物、家兔和豬等動(dòng)物的精子一般采用培養(yǎng)法。牛、羊等家畜的精子放在一等濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中,采用化學(xué)誘導(dǎo)法;卵細(xì)胞則要培養(yǎng)到減數(shù)分裂第二次分裂中期才能與獲能的精子結(jié)合;
(2)依題意可知:“試管嬰兒”的形成,需在體外的試管中完成受精,并在試管中培養(yǎng)使其發(fā)育到一定時(shí)期,再將胚胎移入女性子宮內(nèi)發(fā)育成胎兒,即用到的生物技術(shù)有②體外受精、①體外培養(yǎng)和③胚胎移植;不需要用到核移植技術(shù);
(3)采用胚胎分割移植技術(shù),能得到“同卵雙胞胎”。胚胎分割時(shí)一般采用發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。在進(jìn)行此項(xiàng)操作時(shí),要特別注意將囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割
(4)試管嬰兒技術(shù)和母親正常懷孕、生產(chǎn)過程的不同之處是:試管嬰兒是“體外受精”形成的受精卵,且早期胚胎發(fā)育是在試管中進(jìn)行的,再經(jīng)過“胚胎移植”得到的產(chǎn)物;反對(duì)設(shè)計(jì)嬰兒性別,是因?yàn)榭赡軙?huì)破壞人類的性別比例;
(5)胚胎干細(xì)胞是從原始性腺或早期胚胎中分離得到的,不僅可以應(yīng)用于哺乳動(dòng)物胚胎性別鑒定,還可應(yīng)用于治療人類的某些疾病(如老年癡呆癥、糖尿病等);ES細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化,培育出人造組織器官并用于器官移植;研究體外細(xì)胞分化等。
【點(diǎn)睛】
對(duì)試管動(dòng)物技術(shù)、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞等相關(guān)知識(shí)的識(shí)記和理解,是解決本題的關(guān)鍵。
61.科學(xué)家通過誘導(dǎo)黑鼠體細(xì)胞去分化獲得多能干細(xì)胞(iPS),繼而利用iPS細(xì)胞培育出與黑鼠遺 傳特性相同的克隆鼠。流程如下:
(1)從黑鼠體內(nèi)獲得體細(xì)胞后,對(duì)其進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱為_____,培養(yǎng)的細(xì)胞在貼壁生長(zhǎng)至鋪滿培養(yǎng)皿底時(shí)停止分裂,這種現(xiàn)象稱為______。
(2)圖中2-細(xì)胞胚胎可用沖卵的方法從灰鼠的______中獲得,也可從灰鼠的_____中取出卵子,通過_____形成受精卵后,再進(jìn)行_____獲得。
(3)圖中重組囊胚通過_____技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育,暫不移入的胚胎可使用冷凍方法保存。
(4)iPS細(xì)胞與囊胚中的_____細(xì)胞相似,都具有發(fā)育的全能性,有望定向誘導(dǎo)分化后用于疾病的治療。
【答案】原代培養(yǎng) 接觸抑制 輸卵管 卵巢 體外受精 早期胚胎培養(yǎng) 胚胎移植 內(nèi)細(xì)胞團(tuán)
【分析】
體外受精主要包括:卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能、受精。
1、卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)。(1)主要方法是:用促性腺激素處理,使其超數(shù)排卵,然后,從輸卵管中沖取卵子,直接與獲能的精子體外受精。(2)第二種方法:從已屠宰母畜的卵巢中采集卵母細(xì)胞;第三種方法:是直接從活體動(dòng)物的卵巢中吸取卵母細(xì)胞,叫活體采卵.采集的卵母細(xì)胞,都要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后,才能與獲能的精子受精。
2、精子的采集和獲能。(1)收集精子的方法:假陰道法、手握法和電刺激法。(2)對(duì)精子進(jìn)行獲能處理:包括培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法。
【詳解】
(1)動(dòng)物組織消化后的初次培養(yǎng)為原代培養(yǎng).細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂數(shù)量增加,在貼壁生長(zhǎng)至鋪滿培養(yǎng)皿底時(shí)停止分裂,這種現(xiàn)象稱為接觸抑制。
(2)圖中2細(xì)胞胚胎可用沖卵的方法從灰鼠的輸卵管中獲得,也可從灰鼠的輸卵管或卵巢中取出卵子,通過體外受精形成受精卵后,再進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)獲得。
(3)圖中重組囊胚通過胚胎移植技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育,暫不移入的胚胎可使用冷凍方法保存。
(4)胚胎干細(xì)胞(ES)可由囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分離培養(yǎng)獲得。
【點(diǎn)睛】
本題重點(diǎn)考查動(dòng)物細(xì)胞的體外培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù)。
62.體細(xì)胞克隆猴誕生,讓《西游記》中美猴王“拔毛變猴” 成為現(xiàn)實(shí),操作簡(jiǎn)圖如下:
(1)進(jìn)行過程①前最好對(duì)猴甲注射___________ 以產(chǎn)生更多的卵母細(xì)胞;⑤過程需要借助精密的___________儀和高效率的細(xì)胞融合法。
(2)胚胎體外培養(yǎng)過程為_____(填寫圖中序號(hào)),該過程中在培養(yǎng)液中需要添加______ 以提供末知的營(yíng)養(yǎng)成分,同時(shí)為了減少有害代謝產(chǎn)物對(duì)胚胎的影響,還需定期__________。
(3)⑦過程需要胚胎發(fā)育到_____________ 時(shí)進(jìn)行;為大量獲得克隆猴,可將早期胚胎進(jìn)行________后移植。
(4)培育“中中”的過程用到的現(xiàn)代生物技術(shù)有_______________________(寫兩個(gè))。
【答案】促性腺激素 顯微操作 ⑥ 動(dòng)物血清或血漿 定期更換培養(yǎng)液 桑椹胚或囊胚 分割(胚胎分割) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞核移植、胚胎培養(yǎng)技術(shù)、胚胎移植技術(shù)。
【分析】
分析題圖:圖示為猴無性繁殖程序,主要采用了核移植技術(shù)、早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)和胚胎移植技術(shù)。①為排卵,②為去核,③為取出成纖維細(xì)胞,⑤為供核,⑥為胚胎培養(yǎng),⑦為胚胎移植。
【詳解】
(1)為了獲得較多的卵母細(xì)胞,需要對(duì)供體進(jìn)行超數(shù)排卵法,注射促性腺激素。⑤核移植需要借助精密的顯微操作儀和高效率的細(xì)胞融合法。
(2)過程⑥為胚胎的早期培養(yǎng),培養(yǎng)液中除添加各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以外,還常常需要添加血清、血漿等天然成分。此外,應(yīng)定期更換培養(yǎng)液以便清除代謝產(chǎn)物,防止代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害。
(3)適宜于胚胎移植的時(shí)期有桑椹胚和囊胚。為大量獲得試管牛E,可將早期胚胎進(jìn)行胚胎分割后移植。
(4)分析克隆過程,圖中“克隆猴”的培育成功運(yùn)用了動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞核移植、胚胎培養(yǎng)技術(shù)、胚胎移植技術(shù)。
【點(diǎn)睛】
本題結(jié)合圖解,考查胚胎工程的相關(guān)知識(shí),要求考生識(shí)記胚胎移植的基本程序,掌握胚胎移植技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用,能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題。
63.將精子的核注入去核卵母細(xì)胞,經(jīng)誘導(dǎo)分化為早期胚胎,進(jìn)而可獲得孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞;對(duì)卵母細(xì)胞進(jìn)行孤雌誘導(dǎo)分化得早期胚胎,進(jìn)而獲得孤雌單倍體胚胎干細(xì)胞(過程如下圖)。再利用細(xì)胞融合技術(shù)獲得了融合的二倍體胚胎干細(xì)胞。經(jīng)過一系列的檢測(cè),發(fā)現(xiàn)二倍體胚胎干細(xì)胞具有完整的胚胎干細(xì)胞特性。據(jù)此回答下列問題:
(1)為獲得較多的卵母細(xì)胞,一般對(duì)供體牛使用__________激素進(jìn)行__________處理。
(2)圖中孤雌和孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞均來自于囊胚的__________。
(3)二倍體胚胎干細(xì)胞在__________上或在添加了抑制因子的培養(yǎng)液中,能夠維持不分化的狀態(tài)。將二倍體胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)分化為早期胚胎,培養(yǎng)液中除無機(jī)鹽和有機(jī)鹽外,還需添加維生素、__________、氨基酸、核苷酸等成分,以及__________ 等物質(zhì)。
(4)培養(yǎng)至囊胚時(shí),可取__________細(xì)胞做DNA分析性別鑒定。胚胎移植時(shí),引出受體子宮和卵巢,將胚胎注入子宮角,縫合創(chuàng)口,這種方法稱為 __________。移植后要對(duì)母體進(jìn)行__________檢查,以確定移植是否成功。
【答案】促性腺 超數(shù)排卵 內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(細(xì)胞) 飼養(yǎng)層 激素 血清 滋養(yǎng)層 手術(shù)法 是否妊娠
【分析】
1、胚胎移植的基本程序主要包括:
(1)對(duì)供、受體的選擇和處理(選擇遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的供體,有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的受體。用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理,用促性腺激素對(duì)供體母牛做超數(shù)排卵處理);
(2)配種或人工授精;
(3)對(duì)胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存(對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查,此時(shí)的胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹或胚囊胚階段);
(4)對(duì)胚胎進(jìn)行移植;
(5)移植后的檢查。
2、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件:
(1)無菌、無毒的環(huán)境:①消毒、滅菌;②添加一定量的抗生素;③定期更換培養(yǎng)液,以清除代謝廢物。
(2)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì):糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無機(jī)鹽、微量元素等,還需加入血清、血漿等天然物質(zhì)。
(3)溫度和pH:36.5℃±0.5℃; 適宜的pH:7.2~7.4。
(4)氣體環(huán)境:95%空氣(細(xì)胞代謝必需的)和5%的CO2(維持培養(yǎng)液的pH)。
【詳解】
(1)生產(chǎn)中,一般對(duì)供體牛使用促性腺激素進(jìn)行超數(shù)排卵處理,以獲得較多的卵母細(xì)胞。
(2)由圖示可知,內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞具有分化能力,孤雌和孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞均來自于囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。
(3)一般二倍體胚胎干細(xì)胞在飼養(yǎng)層上或在添加了抑制因子的培養(yǎng)液中,能夠維持分裂但不分化的狀態(tài)。若將二倍體胚胎干細(xì)胞通過誘導(dǎo)劑誘導(dǎo),使其分化為早期胚胎,培養(yǎng)液中除無機(jī)鹽和有機(jī)鹽外,還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等成分,以及動(dòng)物血清等物質(zhì)。
(4)培養(yǎng)至囊胚時(shí),可取滋養(yǎng)層細(xì)胞做DNA分析性別鑒定。胚胎移植時(shí),引出受體子宮和卵巢,將胚胎注入子宮角,縫合創(chuàng)口,這種方法稱為手術(shù)法。移植后要對(duì)母體進(jìn)行是否妊娠檢查,以確定移植是否成功。
【點(diǎn)睛】
本題考查胚胎工程的相關(guān)知識(shí),要求考生識(shí)記受精作用的具體過程;識(shí)記胚胎移植的基本程序;識(shí)記胚胎干細(xì)胞的來源,能結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確答題。
在商業(yè)化應(yīng)用上,牛的胚胎移植技術(shù)最成熟、占的比例最大。請(qǐng)回答牛胚胎移植技術(shù)中的相關(guān)問題:
64.牛的胚胎移植技術(shù)中,提供________的個(gè)體稱為供體,對(duì)受體的要求是體質(zhì)健康和________正常。
65.對(duì)供、受體進(jìn)行同期發(fā)情處理的目的是使供、受體的________相同。
66.采用特制的沖卵裝置,可以把供體牛的________從子宮中沖洗出來,其生理學(xué)基礎(chǔ)是哺乳動(dòng)物的早期胚胎形成后,在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)與母體__________建立組織上的聯(lián)系,處于__________狀態(tài)。
67.轉(zhuǎn)基因克隆牛的培育中,會(huì)涉及多種技術(shù)手段,主要包括動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、________技術(shù)、________________技術(shù)等,如用此種牛做乳房生物反應(yīng)器,則需要在胚胎移植前取______期的________細(xì)胞,進(jìn)行DNA分析鑒定性別。
【答案】
64. 胚胎 繁殖能力
65.生理狀態(tài)
66. 胚胎 子宮 游離
67. 胚胎移植 動(dòng)物細(xì)胞核移植 囊胚 滋養(yǎng)層
【分析】
試管動(dòng)物技術(shù)是指通過人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精并通過培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后,再經(jīng)移植后產(chǎn)生后代的技術(shù),可見試管嬰兒技術(shù)主要包括體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù)。
胚胎移植的生理基礎(chǔ)(1)供體與受體相同的生理變化,為供體的胚胎植入受體提供了相同的生理環(huán)境;(2)胚胎在早期母體中處于游離狀態(tài),這就為胚胎的收集提供了可能;(3)子宮不對(duì)外來胚胎發(fā)生免疫排斥反應(yīng),這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能;(4)胚胎遺傳性狀不受受體任何影響。
64.
胚胎移植的供體公牛、供體母牛必須是具優(yōu)良遺傳性狀的同種牛。牛的胚胎移植技術(shù)中,提供胚胎的個(gè)體稱為供體,對(duì)受體的要求是體質(zhì)健康和繁殖能力正常。
65.
對(duì)供、受體進(jìn)行同期發(fā)情處理的目的是使供、受體的生理狀態(tài)相同,從而保證移植的胚胎能夠在相同的生理環(huán)境中繼續(xù)生長(zhǎng)發(fā)育。
66.
采用特制的沖卵裝置,可以把供體牛的胚胎從子宮中沖洗出來,其生理學(xué)基礎(chǔ)是哺乳動(dòng)物的早期胚胎形成后,在一定時(shí)間內(nèi)處于游離狀態(tài),沒有與母體子宮建立組織上的聯(lián)系,這樣為胚胎的收集提供了可能。收集到胚胎后要先進(jìn)行檢查、培養(yǎng)或保存,然后再進(jìn)行移植,以及移植后的檢查等步驟。
67.
轉(zhuǎn)基因克隆牛的培育中,會(huì)涉及多種技術(shù)手段,主要包括動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)、胚胎移植技術(shù)等,該技術(shù)繁殖的方式為無性繁殖,如用此種牛做乳房生物反應(yīng)器,則需要獲得雌性的個(gè)體,因此需要在胚胎移植前取囊胚期的滋養(yǎng)層細(xì)胞,進(jìn)行DNA分析鑒定性別這樣不影響囊胚的正常發(fā)育。
【點(diǎn)睛】
熟知胚胎移植技術(shù)的原理和步驟是解答本題的關(guān)鍵,掌握克隆動(dòng)物和試管動(dòng)物的培育流程及其相關(guān)的原理和操作要點(diǎn)是解答本題的另一關(guān)鍵。
68.人的血清白蛋白通常從人血液中提取?,F(xiàn)應(yīng)用一定的生物工程技術(shù),將人的血清白蛋白基因轉(zhuǎn)入奶牛細(xì)胞中,利用牛的乳腺細(xì)胞生產(chǎn)血清白蛋白成為可能。大致過程如下:
A.將人體血清白蛋白基因?qū)氪菩阅膛E咛ゼ?xì)胞,形成細(xì)胞①;
B.取出細(xì)胞①的細(xì)胞核,注入去核牛卵母細(xì)胞中,形成細(xì)胞②;
C.電脈沖刺激細(xì)胞②促使其形成早期胚胎;
D.將胚胎移植到母牛的子宮內(nèi),最終發(fā)育成轉(zhuǎn)基因小牛。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)細(xì)胞①、②中實(shí)現(xiàn)了基因重組的是___________________,為使奶牛一次排出多枚卵母細(xì)胞,常使用的激素是_________________。
(2)胚胎干細(xì)胞來源于______________期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)或原始性腺,在功能上具有____________。胚胎干細(xì)胞在添加抑制因子的培養(yǎng)液中能夠維持______________狀態(tài)。
(3)在培育轉(zhuǎn)基因奶牛時(shí),應(yīng)將血清白蛋白基因與乳腺蛋白基因的______________等調(diào)控組件重組在一起,通過______________技術(shù)將其導(dǎo)人奶牛的受精卵中。
(4)進(jìn)行胚胎移植前需要進(jìn)行______________________,目前最有效最準(zhǔn)確的方法是SRY — PCR法,操作的基本程序是:從被檢測(cè)的囊胚中取出幾個(gè)______________細(xì)胞,提取DNA進(jìn)行擴(kuò)增,用位于Y染色體上的性別決定基因(即SRY基因)制成的探針進(jìn)行檢測(cè),若未出現(xiàn)雜交鏈,則胚胎性別為____________,而基因工程中的______________步驟也會(huì)用到DNA探針。
【答案】① 促性腺激素 囊胚 發(fā)育的全能性 不分化 啟動(dòng)子 顯微注射 性別鑒定 滋養(yǎng)層 雌牛 目的基因的檢測(cè)和鑒定
【分析】
分析材料:將人體血清白蛋白基因?qū)氪菩阅膛E咛ゼ?xì)胞,形成細(xì)胞①,該過程采用了基因工程技術(shù),其原理是基因重組;取出細(xì)胞①的細(xì)胞核,注入去核牛卵母細(xì)胞中,形成細(xì)胞②,該過程采用了核移植技術(shù),其原理是動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性;要形成轉(zhuǎn)基因克隆奶牛還需要采用早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)和胚胎移植技術(shù)。
【詳解】
(1)根據(jù)分析可知,細(xì)胞①實(shí)現(xiàn)了基因的重組,而細(xì)胞②實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的重組,不屬于基因重組;用促性腺激素處理母畜,可促使其超數(shù)排卵,以得到更多的卵母細(xì)胞。
(2)胚胎干細(xì)胞來源于囊胚期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)或原始性腺,在功能上具有發(fā)育的全能性,胚胎干細(xì)胞在添加抑制因子的培養(yǎng)液中能夠維持不分化狀態(tài)。
(3)在培育轉(zhuǎn)基因奶牛時(shí),應(yīng)將血清白蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件重組在一起,以保證目的基因在乳腺細(xì)胞內(nèi)表達(dá);將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法。
(4)本實(shí)驗(yàn)是培育利用乳腺生產(chǎn)血清白蛋白,故胚胎移植時(shí)應(yīng)選擇雌性,所以進(jìn)行胚胎移植前需要進(jìn)行性別鑒定,目前最有效最準(zhǔn)確的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序是:從被檢測(cè)的囊胚中取出幾個(gè)滋養(yǎng)層細(xì)胞,提取DNA進(jìn)行擴(kuò)增,用位于Y染色體上的性別決定基因(即SRY基因)制成的探針進(jìn)行檢測(cè),若未出現(xiàn)雜交鏈,說明不含Y染色體,則胚胎性別為雌牛,基因工程中檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞和檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄也會(huì)用到DNA探針。
【點(diǎn)睛】
本題考查基因工程、核移植技術(shù)、胚胎移植和胚胎干細(xì)胞等知識(shí),要求考生識(shí)記基因工程的原理及應(yīng)用,能理論聯(lián)系實(shí)際,用所學(xué)的知識(shí)解決問題。
69.人組織纖溶酶原激活物(htPA)是一種重要的藥用蛋白,可在轉(zhuǎn)htPA基因母羊的羊乳中獲得。流程如下:
(1)htPA基因與載體用____________________切割后,通過DNA連接酶連接,以構(gòu)建重組表達(dá)載體。檢測(cè)目的基因是否已插入受體細(xì)胞DNA,可采用____________技術(shù)。
(2)為獲取更多的卵(母)細(xì)胞,要對(duì)供體母羊注射___________,使其超數(shù)排卵。采集的精子需要經(jīng)過________________,才具備受精能力。
(3)將重組表達(dá)載體導(dǎo)入受精卵常用的方法是_____________。為了獲得母羊,移植前需對(duì)已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進(jìn)行_____________。利用胚胎分割和胚胎移植技術(shù)可獲得多個(gè)轉(zhuǎn)基因個(gè)體,這體現(xiàn)了早期胚胎細(xì)胞的____________。
(4)若在轉(zhuǎn)htPA基因母羊的羊乳中檢測(cè)到__________,說明目的基因成功表達(dá)。
【答案】同種限制性核酸內(nèi)切酶(或同種限制酶) DNA分子雜交(或核酸探針) 促性腺激素 獲能(處理) 顯微注射法 性別鑒定 全能性 htPA(或人組織纖溶酶原激活物)
【分析】
1、DNA重組技術(shù)至少需要三種工具:限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)、DNA連接酶、運(yùn)載體。
2.目的基因分子水平上的檢測(cè):①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù);
3.該基因工程需要對(duì)羊的性別進(jìn)行選擇,由于只有母羊能夠分泌乳汁,因此選擇母羊的胚胎進(jìn)行移植。
【詳解】
(1)htPA基因與載體需要用同種限制性核酸內(nèi)切酶(或同種限制酶)切割,形成相同的黏性末端,然后再通過DNA連接酶連接,以構(gòu)建重組表達(dá)載體。篩選轉(zhuǎn)基因細(xì)胞時(shí),需要用到基因表達(dá)載體中的抗性基因(標(biāo)記基因),可利用DNA分子雜交技術(shù)檢測(cè)目的基因是否已插入受體細(xì)胞DNA中。
(2)為獲取更多的卵(母)細(xì)胞,要對(duì)供體母羊注射促性腺激素,使其超數(shù)排卵,這樣可為后續(xù)獲得較多的胚胎做準(zhǔn)備,采集的精子需要經(jīng)過獲能(處理),才具備受精能力。
(3)常用顯微注射技術(shù)將重組表達(dá)載體導(dǎo)入受精卵中,然后經(jīng)過受精卵的分裂、分化獲得轉(zhuǎn)基因胚胎。為了獲得母羊(母羊能泌乳),移植前需對(duì)已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進(jìn)行性別鑒定。根據(jù)早期胚胎細(xì)胞具有全能性的特征,來自同一個(gè)胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì),因此為了獲得更多的轉(zhuǎn)htPA基因母羊,移植前首先對(duì)含有htPA基因的胚胎進(jìn)行胚胎分割和培養(yǎng),然后再通過胚胎移植技術(shù)可獲得較多后代。
(4)目的基因成功表達(dá)的標(biāo)志是在轉(zhuǎn)htPA基因母羊的羊乳中檢測(cè)到htPA(或人組織纖溶酶原激活物),意味著基因工程達(dá)到了目的。
【點(diǎn)睛】
熟知基因工程的原理和操作流程是解答本題的關(guān)鍵,正確分析圖示的過程是解答本題的前提,掌握胚胎移植的原理和相關(guān)流程是解答本題的另一關(guān)鍵。
70.下圖1表示利用生物技術(shù)制備抗X的單克隆抗體的過程;圖2表示培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過程。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題:
(1)圖1所示過程所用的生物技術(shù)有_________和_________,將特定的抗原注入小鼠,需在一定時(shí)間內(nèi)間隔注射3次以上,其目的是_______________。
(2)將經(jīng)免疫處理后的B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合,獲得能分泌抗X的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞的過程中,至少要進(jìn)行兩次篩選,一次是通過_________培養(yǎng)基,篩選出雜交瘤細(xì)胞,另一次是通過_______檢測(cè),篩選出能分泌抗X的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞。
(3)通過上述方法得到的單克隆抗體可快速準(zhǔn)確地識(shí)別抗原X,其原因是該抗體具有_____________________的特點(diǎn)。
(4)培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng)基提供氣體條件CO2的作用___________,雜交瘤細(xì)胞體外培養(yǎng)過程中,為避免細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害,常采取的措施是__________。
(5)圖2中的早期胚胎發(fā)育到___________階段才可以移植,在移植之前,需要進(jìn)行質(zhì)量檢查,用某染料鑒定胚胎細(xì)胞是否為活細(xì)胞時(shí),發(fā)現(xiàn)活胚胎細(xì)胞不能被染色,其原因是_________。為了獲得多個(gè)基因型相同的優(yōu)質(zhì)奶牛,可采用的技術(shù)手段是___________。
【答案】動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù) 加強(qiáng)免疫,刺激小鼠機(jī)體產(chǎn)生更多的淋巴細(xì)胞 選擇 抗體(抗體陽性) 特異性強(qiáng)、靈敏高度 維持培養(yǎng)液的pH 定期更換培養(yǎng)液 桑椹胚或囊胚 活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有選擇透過性 胚胎分割
【分析】
1、圖1所示為單克隆抗體的制備過程.小鼠的B細(xì)胞經(jīng)過免疫,再與能無限增殖的骨髓瘤細(xì)胞融合,形成的雜交瘤細(xì)胞同時(shí)具備了分泌抗體和無限增殖的能力。
2、圖2將基因?qū)氪菩阅膛E咛ゼ?xì)胞,形成細(xì)胞①,該過程采用了基因工程技術(shù),其原理是基因重組;取出細(xì)胞①的細(xì)胞核,注入去核牛卵母細(xì)胞中,形成細(xì)胞②,該過程采用了核移植技術(shù),其原理是動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞核具有全能性;要形成轉(zhuǎn)基因克隆奶牛還需要采用早期胚胎培養(yǎng)技術(shù)和胚胎移植技術(shù)。
【詳解】
(1)圖1表示利用生物技術(shù)制備抗X的單克隆抗體的過程,所用的生物技術(shù)有動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。為加強(qiáng)免疫,刺激小鼠機(jī)體產(chǎn)生更多的淋巴細(xì)胞,將特定的抗原注入小鼠時(shí),需在一定時(shí)間內(nèi)間隔注射3次以上。
(2)獲得能分泌抗X的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞,至少要進(jìn)行兩次篩選,一次是通過選擇培養(yǎng)基,篩選出雜交瘤細(xì)胞;另一次是通過抗體陽性檢測(cè),篩選出能分泌抗X的單克隆抗體的雜交瘤細(xì)胞。
(3)單克隆抗體可快速準(zhǔn)確地識(shí)別抗原X,其原因是單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、靈敏高度的特點(diǎn)。
(4)提供氣體條件CO2的作用維持培養(yǎng)液的pH。為避免細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害,常采取定期更換培養(yǎng)液的措施。
(5)早期胚胎發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段才可以移植,在移植之前,用某染料鑒定胚胎細(xì)胞是否為活細(xì)胞時(shí),發(fā)現(xiàn)活胚胎細(xì)胞不能被染色,其原因是活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有選擇透過性。為了獲得多個(gè)基因型相同的優(yōu)質(zhì)奶牛,可采用的技術(shù)手段是胚胎分割。
【點(diǎn)睛】
本題考查了細(xì)胞工程和胚胎工程的基本操作,意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn),把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系;理論聯(lián)系實(shí)際,綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決自然界和社會(huì)生活中的一些生物學(xué)問題的能力。
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