高考生物微专题（通用版）微专题22 试管动物、克隆动物与转基因动物

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[知识必备]
1.克隆动物、试管动物与转基因动物的培育过程比较
2.克隆动物、试管动物与转基因动物的遗传特性比较
3.试管婴儿和设计试管婴儿的比较
(1)图示过程中①②③是试管婴儿的培育过程，①②④⑤是设计试管婴儿的培育过程。
(2)后者比前者多了胚胎移植前的“遗传学诊断”或“基因诊断”。
(3)前者主要是解决不孕夫妇的生育问题，后者主要用于白血病、贫血症等的治疗。
(4)相同点：都是体外受精，并进行体外早期胚胎培养，都要经过胚胎移植，都是有性生殖。
[对应训练]
1.(2020·海南省高考模拟，25)试管婴儿技术不仅为部分不育的夫妇提供生育的机会，也给一些遗传病患者生育健康的下一代带来希望。回答下列问题。
(1)在采集卵母细胞之前，需要给供卵者注射适量的促性腺激素，目的是_______________________________________________。
(2)从卵巢中吸取的卵母细胞，不能直接与获能精子受精，原因是___________________________________________。
(3)受精过程中，卵母细胞会发生透明带反应和卵细胞膜反应，作用是___________________________________________________。
(4)利用设计试管婴儿技术，在胚胎植入母体孕育前，需要对胚胎进行遗传学诊断，筛除________的胚胎，有利于生育健康的下一代。如果滥用设计试管婴儿技术， 将会对社会产生负面影响。滥用设计试管婴儿技术的表现之一是将该技术用于设计________。
答案 (1)增加排卵量
(2)从卵巢中取出的卵母细胞还没有成熟，需要培养到减数第二次分裂中期，才具备与精子受精的能力
(3)防止多精入卵受精
(4)有遗传缺陷 婴儿性别
解析 (1)促性腺激素可作用于性腺，使性腺产生更多的生殖细胞，因此给供卵者在采集卵母细胞之前注射适量的促性腺激素以增加排卵量。(2)从卵巢中吸取的卵母细胞是还没有成熟的细胞，需要培养到减数第二次分裂中期，才具备与精子受精的能力。(3)受精过程中，为保证一个精子与一个卵细胞结合，防止多精入卵，卵细胞采取的措施是透明带反应和卵细胞膜反应。(4)在利用设计试管婴儿技术时，为防止生出有遗传缺陷的不健康婴儿，应对植入母体的胚胎进行遗传学诊断；设计试管婴儿所引发的伦理问题主要是将此技术用于设计婴儿性别及不适合的胚胎处理问题。
2.(2021·江西南昌期末)美国新希望生殖医学中心张进团队于2016年10月19日在美国生殖医学学会会议上正式宣布，世界首个细胞核移植“三父母”男婴已于2016年4月诞生。如图是该男婴的培育过程示意图，请据图回答问题：
(1)上述“三亲婴儿”的核DNA由母亲甲和父亲丙提供，质DNA由捐赠者乙提供。由此可见，“三亲婴儿”的意义在于可以避免子代________遗传病的发生。
(2)过程③在体外进行时需要对精子进行________处理，卵母细胞应处于MⅡ________期。
(3)过程④是早期胚胎培养，需将受精卵移入________继续培养。体外培养需要满足的条件有无毒无菌的环境、充足的营养、适宜的温度和pH，并置于________________的混合气体的培养箱中进行培养。
(4)过程⑤是________技术，可以取________的滋养层细胞对移植前的胚胎进行性别鉴定，采用SRY—PCR的鉴定方法，在该PCR扩增过程中若消耗引物分子14个，则DNA扩增了________次。
答案 (1)细胞质DNA (2)获能 中 (3)发育培养液 含95%空气和5%CO2 (4)胚胎移植 囊胚期 3
解析 (1)分析题图，题图中“三亲婴儿”由重组卵子与父亲丙产生的精子结合而成的受精卵发育而来，而重组卵子由母亲甲卵母细胞的细胞核与捐献者乙去核的卵母细胞重组而成。可见，该“三亲婴儿”的核DNA由母亲甲和父亲丙提供，质DNA由捐献者乙提供。由于线粒体(母方)来自捐献者乙的卵母细胞，因此“三亲婴儿”的意义在于可以避免子代细胞质DNA遗传病的发生。(2)③过程为体外受精，在体外进行时需要对精子进行获能处理。只有处于MⅡ中期的卵母细胞才具有受精能力，所以体外受精时，卵母细胞应处于MⅡ中期。(3)过程④是早期胚胎培养，需将受精卵移入发育培养液中继续培养。体外培养需要满足的条件包括无菌无毒的环境、充足的营养、适宜的温度和pH，并置于含95%空气与5% CO2的混合气体的培养箱中进行培养。(4)过程⑤是胚胎移植技术，可以取囊胚期的滋养层细胞对移植前的胚胎进行性别鉴定。在PCR扩增过程中，每个新形成的子链都含有一个引物，而PCR利用的是DNA双链复制的原理，依据DNA分子的半保留复制，若消耗引物分子14个时DNA扩增了n次，则有2n×2－2＝14，解得n＝3。
3.(2021·安徽阜阳模拟)如图为纯种荷斯坦奶牛的繁殖过程，据图回答下列问题。
(1)克隆动物培养过程与图示繁殖过程相比特有的技术手段是________技术，这两种繁殖动物的方式相比，实质性的区别为后者是________(填“无性”或“有性”)生殖。
(2)一般用________激素对供体母牛做超数排卵处理。用孕激素处理受体牛以利于胚胎移植。一般用________对牛的精子进行获能处理。
(3)受精卵体外培养所需的培养液成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及________等物质。
(4)纯种荷斯坦奶牛繁殖成功原因之一是纯种荷斯坦奶牛胚胎可与受体黄牛的子宫建立____________________，但移入受体的供体胚胎的________在孕育过程中不受任何影响。
答案 (1)核移植 有性 (2)促性腺 化学诱导法 (3)血清 (4)正常的生理和组织联系 遗传特性
解析 (1)克隆动物的培养过程与图示繁殖过程相比特有的技术手段是核移植技术，这两种繁殖动物的方式相比，实质性的区别为后者是有性生殖。(2)一般用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。一般用化学诱导法对牛的精子进行获能处理。(3)受精卵体外培养所需的培养液成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等物质。(4)纯种荷斯坦奶牛繁殖成功原因之一是纯种荷斯坦奶牛胚胎可与受体黄牛的子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受任何影响。
比较项目
克隆动物
试管动物
转基因动物
实例
“多利(莉)”羊
试管牛
转基因羊
过程
比较项目
克隆动物
试管动物
转基因动物
概念
用核移植的方法获得的动物
用体外受精的方法获得的动物
由被转入了目的基因的受精卵发育成的动物
技术
核移植
体外受精
基因工程
遗传特性
主要与供核个体相同
具备双亲的遗传性状
具备受精卵及被转入的目的基因两方的遗传性状
相同点
三者均涉及早期胚胎培养、胚胎移植等技术，且移植所选胚胎一般是桑椹胚或囊胚期的胚胎