高中生物高考3　第十单元　第35讲　高效作业知能提升

这是一份高中生物高考3　第十单元　第35讲　高效作业知能提升，共7页。试卷主要包含了回答下列胚胎工程的相关问题，请据图分析回答下列问题等内容，欢迎下载使用。
1．(2020·江西南昌二中模拟)回答下列胚胎工程的相关问题：(1)1890年，英国剑桥大学的生物学家将纯种的安哥拉兔的两个4细胞胚胎移入一只纯种的比利时兔的输卵管内，成功地得到两只纯种的安哥拉子兔。这个实验首次证实了__________________________的可能性。(2)哺乳动物卵子发生过程中，减数第二次分裂是在________________过程中完成的，哺乳动物卵子和精子在发生上的重要区别是__________________________________。在实施体外受精时，获能的精子与培养成熟的卵子，通常都可以在________________中完成受精作用，在体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查____________________。(3)胚胎移植需收集胚胎，收集胚胎时冲卵的生理学基础是________________________。胚胎分割时用分割针取样滋养层的用途是____________________________________。(4)ES细胞是研究细胞分化的理想材料，ES细胞在饲养层细胞上，或在______________的培养液中，能够维持不分化的状态。解析：(1)将纯种的安哥拉兔的两个4细胞胚胎移入一只纯种的比利时兔的输卵管内，成功地得到了两只纯种的安哥拉子兔。由于安哥拉兔和比利时兔为两个不同的品种，故这个实验可证实同种动物的胚胎在异体动物体内发育的可能性。(2)哺乳动物卵子发生过程中，减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成的，其结果是产生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。减数第二次分裂是在精子和卵子结合过程中完成的，哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内储备，是在出生前(即胎儿时期)完成的，这是卵子和精子在发生上的重要区别。在实施体外受精时，获能的精子与培养成熟的卵子，一般情况下都可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精作用，在体外受精后，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。(3)哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能。胚胎分割后，可取滋养层细胞做DNA分析性别鉴定。(4)ES细胞在饲养层细胞上，或在添加了抑制因子的培养液中，能够维持不分化的状态，而在培养液中加入分化诱导因子，就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化。答案：(1)同种动物的胚胎在异体动物体内发育　(2)精子和卵子结合　卵泡的形成和在卵巢内储备，是在出生前完成的　获能溶液或专用的受精溶液　受精状况和受精卵的发育能力　(3)早期胚胎形成后处于游离状态，未与母体子宫建立联系　做DNA分析性别鉴定　(4)添加了抑制因子2．(2020·河北唐山期末)2018年11月一对基因编辑先天免疫艾滋病的双胞胎婴儿在中国诞生。其基因编辑免疫艾滋病的原理为CCR5基因是HIV入侵机体细胞的主要辅助受体之一，通过基因敲除技术让CCR5基因失效，从而产生对艾滋病的免疫作用。该成果有望让那些感染艾滋病病毒的夫妇有机会生一个能免于感染艾滋病病毒的孩子。请回答下列问题：(1)CCR5基因在________(填“T细胞”“B细胞”或“T细胞和B细胞”)中能表达。(2)医学专家首先要卵子捐献者注射___________________________，以获得足够数量的卵子。在体外受精前，需要对精子进行________处理。(3)基因敲除是把Cas9蛋白和特定的引导序列通过________技术导入还处于单细胞的受精卵里，使CCR5基因失效。(4)早期胚胎发育的过程大致为受精卵→卵裂期→________→囊胚→原肠胚，囊胚中的________细胞将发育成胎膜和胎盘。解析：(1)病毒的入侵具有特异性，HIV入侵T细胞，CCR5基因所表达的蛋白是HIV入侵机体细胞的主要辅助受体之一，因此CCR5基因在T细胞中能表达。(2)对雌性个性注射促性腺激素，可以起到超数排卵的作用，以获得足够数量的卵子(卵母细胞)。在体外受精前，需要对精子进行获能处理。(3)基因敲除是把Cas9蛋白和特定的引导序列通过显微注射技术导入还处于单细胞的受精卵里，使CCR5基因失效。(4)早期胚胎发育的过程大致为：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚，囊胚中的滋养层细胞将发育成胎膜和胎盘。答案：(1)T细胞　(2)促性腺激素　获能　(3)显微注射(4)桑椹胚　滋养层3．根据培育良种奶牛的过程，回答下列问题：(1)利用PCR技术扩增目的基因的前提条件是要有________________用来合成引物。若要从转基因牛的乳汁中提取血清白蛋白，则需将________________基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过________________法将目的基因导入牛的______________中，该转基因牛进入泌乳期后，可以从其乳汁中获取血清白蛋白，因而称为________________________________________________________________________。(2)人工授精时，卵子要发育到__________________期才能与精子结合，受精的标志是_______________________。(3)胚胎分割可以看作动物________繁殖的方法之一，为了提高胚胎的利用率，在对囊胚阶段的胚胎进行胚胎分割时要对内细胞团进行均等分割，目的是________________________________________________。解析：(1)利用PCR技术扩增目的基因的前提条件是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。要获取的目的基因为血清白蛋白基因，通过显微注射法将目的基因导入牛的受精卵中。该转基因牛进入泌乳期后，可以从其乳汁中获取血清白蛋白，因而称为乳腺生物反应器(或乳房生物反应器)。(2)人工授精时，卵子要发育到减数第二次分裂中期才能与精子结合，受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体。(3)来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此胚胎分割可以看作动物无性繁殖的方法之一。对囊胚阶段的胚胎进行胚胎分割时，要对其内细胞团进行均等分割，目的是保证分割后胚胎的恢复和进一步发育。答案：(1)一段已知目的基因的核苷酸序列　血清白蛋白显微注射　受精卵　乳腺生物反应器(或乳房生物反应器)　(2)减数第二次分裂中(或MⅡ中)　在卵细胞膜和透明带的间隙出现两个极体　(3)无性　保证分割后胚胎的恢复和进一步发育4．(2020·江苏南京金陵中学期末)请据图分析回答下列问题：(1)图中的胚胎干细胞(ES细胞)可以从____________或____________中分离获取。(2)过程Ⅰ是将胚胎干细胞置于经γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞构成的饲养层上，并加入动物血清、抗生素等物质培养，维持细胞不分化的状态。在此过程中，饲养层能提供胚胎干细胞增殖所需的____________，加入抗生素是为了_________________________。该过程对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。(3)过程Ⅱ是将带有遗传标记的ES细胞注入囊胚的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素，这项研究利用了胚胎干细胞具有______________的特点。在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是________。(4)过程Ⅲ是培育转基因小鼠，将获得的目的基因导入胚胎干细胞之前需构建基因表达载体，目的是_________________________________________。将构建好的表达载体导入胚胎干细胞最常用的方法是____________________。(5)过程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时，必须去除小鼠的胸腺，使其存在免疫缺陷，其目的是_________________，该过程研究的意义在于解决________________________________________________问题。(6)该研究中，包含的生物技术有________________________________(至少写出两种)。解析：(1)胚胎干细胞可以从早期胚胎或原始性腺中分离获取。(2)饲养层细胞可为胚胎干细胞增殖提供所需的营养物质，而加入抗生素可防止杂菌的污染。(3)胚胎干细胞具有发育的全能性。哺乳动物的早期胚胎发育过程为受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚。(4)基因工程中最关键的步骤为构建基因表达载体，目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。将构建好的表达载体导入胚胎干细胞最常用的方法是显微注射法。(5)为解决临床上供体器官不足或器官移植后发生免疫排斥等问题，常用转基因动物作为器官移植的供体。为解决免疫排斥问题，在实验时，必须去除小鼠的胸腺，使其不能形成T细胞，不发生细胞免疫，使移植组织细胞不会被排斥。(6)该研究中，包含的生物技术有动物细胞培养、转基因技术、早期胚胎培养、胚胎移植等。答案：(1)早期胚胎　原始性腺(2)营养物质　防止杂菌污染(3)发育的全能性　原肠胚(4)使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用　显微注射法(5)去除胸腺后不能形成T细胞，不发生细胞免疫，使移植组织细胞不会被排斥　临床上供体器官不足或器官移植后发生免疫排斥等(6)动物细胞培养、转基因技术、早期胚胎培养、胚胎移植(至少答出两项)5．(2020·河南八市一模)科技人员利用基因工程、胚胎工程等将哺乳动物转变成“批量生产药物的工厂”。下图为利用奶牛生产抗病毒的特效药——干扰素的基本流程。请回答下列问题：(1)由干扰素mRNA形成cDNA的①过程称作________。②过程获得大量干扰素基因的方法有________________________、PCR技术扩增和人工合成。③过程中用到的“工具酶”有_______________________________________。④过程中采用最多、最为有效的方法为_____________________________。(2)形成受精卵的⑤过程主要包括精子穿越放射冠和透明带，进入卵细胞膜，_____________。在这个过程中，防止多精子入卵受精的屏障有_________________。(3)⑥过程中由受精卵形成的“早期胚胎”为________，该胚胎可用于⑦过程，也可放入________中保存。(4)若转基因牛的体细胞中只携带了一个干扰素基因，常采用________的方法来培育出体细胞中含有两个干扰素基因的纯合个体。解析：(1)由题图可知，由干扰素mRNA形成cDNA的①过程称作反转录(逆转录)。②过程表示目的基因(干扰素基因)的获取，其方法有从cDNA文库中获取(从基因文库中获取)、利用PCR技术扩增和人工合成。③过程为基因表达载体的构建，用到的“工具酶”有限制性核酸内切酶(限制酶)、DNA连接酶。④过程是将构建的基因表达载体导入动物细胞，其中采用最多、最为有效的方法为显微注射技术。(2)形成受精卵的⑤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。在这个过程中，防止多精子入卵受精的屏障有透明带反应和卵细胞膜反应。(3)⑦过程为胚胎移植，因此可用于⑦过程的是在⑥过程中由受精卵形成的“早期胚胎”——桑椹胚或囊胚。该胚胎除了用于⑦过程所示的胚胎移植外，也可放入－196 ℃的液氮中保存。(4)若转基因牛的体细胞中只携带了一个干扰素基因，则该转基因牛相当于杂合子，常采用多代杂交并筛选的方法来培育出体细胞中含有两个干扰素基因的纯合个体。答案：(1)反转录　从cDNA文库中获取(从基因文库中获取)　限制性核酸内切酶(限制酶)、DNA连接酶　显微注射技术(2)原核形成和融合　透明带反应和卵细胞膜反应(3)桑椹胚或囊胚　－196 ℃的液氮(4)多代杂交并筛选6．(2020·广东江门一模)荷斯坦奶牛是世界上产奶量最高的奶牛品种之一。某公司引进纯种荷斯坦良种奶牛，并用以下途径繁育出荷斯坦良种奶牛群体。请回答下列问题：(1)请把上面空格的内容补充完整。①__________激素；②________处理；③________。(2)该公司为了在短时间内得到更多的良种奶牛，常常在进行③过程之前采用________技术进行操作。若进行操作的是囊胚阶段的胚胎，要注意的是______________。(3)若一次给受体母牛移入多个胚胎，产生的多个后代基因型相同吗？________(填“一定不相同”“可能不相同”或“一定相同”)。为什么？_________________。(4)为了确保得到雌性的奶牛，往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定，请举出一种对早期胚胎进行性别鉴定的方法________________________(只需写出名称或简要原理)。解析：(1)对良种荷斯坦母牛进行超数排卵处理时需使用①促性腺激素。对受体母牛要进行②同期发情处理，以使其生殖器官的生理变化与供体相同。质量检查、培养合格的早期胚胎可以进行③胚胎移植。(2)欲得到更多的良种奶牛，常常在进行③胚胎移植之前采用胚胎分割技术进行操作。对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割。(3)若一次给受体母牛移入多个胚胎，产生的多个后代的基因型可能不相同，因为这些胚胎可能由不同的受精卵发育而来。(4)对移植前的胚胎进行性别鉴定时，可取滋养层细胞，利用DNA分子杂交技术，做DNA分析性别鉴定。答案：(1)促性腺　同期发情　胚胎移植(2)胚胎分割　将内细胞团均等分割(3)可能不相同　因为这些胚胎可能由不同的受精卵发育而来(4)DNA分子杂交技术7．在政府的大力支持下，部分村镇的农民率先建起了以沼气池为中心的生态工程。如图是某同学绘制的一个庭院生态工程的示意图，分析并回答下列问题：(1)该生态系统的“基石”是____________________。沼气池中有产甲烷菌和不产甲烷菌等微生物，其生态学作用主要是作为________。(2)构建这种以沼气池为中心的生态模式所依据的最主要的生态学原理是__________________。在沼气发酵的过程中，有一种微生物有除臭作用，这种微生物是__________，它的除臭过程是________________________________。(3)某养殖户把自己的养鸡场、养猪场、鱼塘和桑园也纳入该生态工程，并把多个单个的生产系统通过优化组合有机地整合在一起，改善了系统的功能，这体现了生态工程中____________________________原理。(4)生态农业是一个在生态上能自我维持的农业生产系统，其特点是在保持和改善系统内的生态平衡、不对其周围环境造成明显改变的情况下，求得最大生产力和可持续发展。下列关于生态农业的叙述，不正确的是______________________________________。A．生态农业中食物链的营养级之间的能量传递效率大大提高了B．生态农业比传统农业的抵抗力稳定性高C．生态农业设计的指导原则是能量的多级利用和物质的循环再生D．生态农业属于人工生态系统，对病虫害一般采用生物防治的方法解析：(1)生产者是生态系统的“基石”，该生态系统中黄瓜、番茄等蔬菜是生产者。沼气池中的产甲烷菌和不产甲烷菌等微生物是生态系统中的分解者。(2)该生态系统依据的主要原理是物质循环再生原理。沼气发酵过程中的臭气是氨气，常利用硝化细菌的化能合成作用除去氨气。(3)把多个单个的生产系统通过优化组合有机地整合在一起，提高了生态系统的复杂性，从而改善了生态系统的功能，这体现了生态工程中系统的结构决定功能原理。(4)生态农业中食物链的营养级之间的能量传递效率不变，但生态系统的营养结构变复杂了。答案：(1)黄瓜、番茄等蔬菜　分解者　(2)物质循环再生原理　硝化细菌　将氨气转化为亚硝酸盐和硝酸盐　(3)系统的结构决定功能　(4)A8．绿色城市的重要标志之一是实现垃圾的“减量化、资源化和无害化”。下图是垃圾资源化、无害化处理的一种方案。回答下列问题：(1)列出该生态系统中的三种分解者的名称___________________________________。(2)从资源与环境的角度来看，④⑤途径优于③途径的主要原因是________________、________________。(3)进行⑦过程的甲烷杆菌与酵母菌在细胞结构上的最主要区别是________________________________________________________________________。(4)每一位市民都应该积极参与①②过程，具体做法是______________________________。(5)该生态工程突出体现了____________这个基本原理。 解析：(1)分解者是以分解有机物质为生的异养微生物或动物。由图示可知，该生态系统中的三种分解者是蚯蚓、蝇蛆、细菌。(2)④⑤途径运用生态学原理可充分地利用垃圾中的物质，既实现了物质的多级利用，又减少了环境污染，明显优于③途径燃烧。(3)甲烷杆菌为原核生物，而酵母菌为真核生物，甲烷杆菌无成形的细胞核。(4)每一位市民都应该积极参与①②过程，将生活垃圾进行分类。(5)从图示看出该生态工程突出体现了物质循环再生这个基本原理。 答案：(1)蚯蚓、蝇蛆、细菌(微生物)　(2)④⑤途径可以充分地利用垃圾中的物质(对物质的多级利用)　减少环境污染　(3)甲烷杆菌无成形的细胞核　(4)将生活垃圾进行分类　(5)物质循环再生