高三生物第一轮总复习 第一编 考点过关练 考点48 胚胎工程.docx

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高三生物第一轮总复习第一编考点过关练考点48胚胎工程

考点48　胚胎工程

1．[2014·江苏高考]下列关于蛙胚胎发育过程的叙述，正确的是（　　）

A．通过细胞分裂不断增加细胞数量，并在一定时期发生细胞分化

B．胚胎发育过程中细胞不断分裂，但不发生凋亡

C．随着细胞分裂次数的增加，蛙胚的有机物总量不断增加

D．发育过程中蛙胚从环境中获得的氧气和营养物质逐渐增加

解析：

胚胎发育是个体发育的一个阶段，在蛙的胚胎发育过程中，通过细胞分裂增加细胞数，并在桑椹胚后细胞开始分化，故A正确。

胚胎发育过程中，有细胞的分裂，也发生细胞衰老和凋亡，B错误。

C项蛙胚胎发育的过程中，所需营养物质主要来自于受精卵，随分裂次数的增加，有机物的大量消耗，其总量不增反减，故C、D错误。

答案：

A

2．[2014·江苏高考]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，相关叙述正确的是（　　）

A．为了获得更多的卵母细胞，需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理

B．从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精

C．为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂

D．为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎

解析：

超数排卵用促性腺激素而不是雌激素，A错。

根据采集部位而定，如果是从输卵管采集的卵细胞，已发育成熟，可直接与获能的精子在体外受精；如果是从卵巢采集的卵细胞，未发育成熟，都要经过体外人工培养成熟后才能与获能的精子受精，故B错；受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，C错；为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎或多胎，故D项正确

答案：

D

3．[2012·浙江高考]下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述，正确的是（　　）

A．绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性

B．卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大

C．囊胚的滋养层细胞具有发育全能性

D．原肠胚发育分化形成内外两个胚层

解析：

本题结合受精作用及早期胚胎的发育综合考查胚胎工程。

同种动物精子、卵细胞表面存在的特异性受体蛋白，决定了只有同种动物的精卵才能结合；受精卵随着分裂的进行，其细胞的体积在逐渐变小，囊胚期的细胞开始出现分化，其外表的一层细胞即滋养层，将发育成胚胎的附属结构或胚外结构，不具有发育的全能性；囊胚可继续分化为具有三个胚层的原肠胚。

答案：

A

4．[2014·福建高考]Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。

科研人员利用胚胎干细胞（ES细胞）对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。

其技术流程如图：

（1）步骤①中，在核移植前应去除卵母细胞的________。

（2）步骤②中，重组胚胎培养到________期时，可从其内细胞团分离出ES细胞。

（3）步骤③中，需要构建含有基因Rag2的表达载体。

可以根据Rag2基因的________设计引物，利用PCR技术扩增Rag2基因片段。

用HindⅢ和PstⅠ限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。

为将该片段直接连接到表达载体，所选择的表达载体上应具有________酶的酶切位点。

（4）为检测Rag2基因的表达情况，可提取治疗后小鼠骨髓细胞的________，用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。

解析：

（1）步骤①是核移植过程。

体细胞核移植前要除去受体卵母细胞的细胞核，原因是若不去掉卵母细胞的细胞核，就会造成细胞里面就有两个细胞核，使得遗传物质不稳定。

（2）ES细胞是由早期胚胎（囊胚）的内细胞团分离出来的一类细胞。

（3）步骤③过程是导入目的基因——Rag2基因于ES细胞中的基因表达载体的构建过程。

在生物体外可通过PCR技术扩增目的基因，其条件是模板DNA、Rag2基因的核苷酸序列设计引物、四种脱氧核苷酸、热稳定DNA聚合酶等，另外根据题干可知，获得Rag2目的基因需要用HindⅢ和PstⅠ两种限制酶，所以在构建表达载体时，所选择的表达载体上应具有HindⅢ和PstⅠ酶的酶切位点。

（4）检测目的基因是否翻译相应蛋白质时，应采用抗原—抗体杂交（免疫）法，即提取蛋白质，用相应的抗体进行抗体—抗原杂交，看是否有杂交带

答案：

（1）细胞核　

（2）囊胚　（3）核苷酸序列　HindⅢ和PstⅠ　（4）蛋白质

5．[2014·山东高考]人组织纤溶酶原激活物（htPA）是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。

流程如下：

（1）htPA基因与载体用________切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体。

检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用________技术。

（2）为获取更多的卵（母）细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其________。

采集的精子需要经过________，才具备受精能力。

（3）将重组表达载体导入受精卵常用的方法是________。

为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行________。

利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的________。

（4）若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到________，说明目的基因成功表达。

解析：

（1）基因工程中，重组表达载体构建时，需用同种限制性核酸内切酶切割目的基因和载体，以得到相同的黏性末端便于连接。

检测目的基因是否插入受体细胞DNA的常用方法是DNA分子杂交技术（或核酸探针技术）。

（2）胚胎工程中，对供体母羊通常注射促性腺激素以促使其超数排卵，从而获得更多的卵（母）细胞；采集的精子并不具备受精能力，需要在体外获能处理后，才具备该能力。

（3）将重组表达载体导入动物细胞常用的方法是显微注射法。

在胚胎移植前，需对胚胎进行性别鉴定以获得所需性别的子代个体。

利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，体现了早期胚胎细胞的全能性。

（4）基因工程中，目的基因是否成功表达的标志是转基因生物是否产生了目的基因控制合成的蛋白质。

答案：

（1）同种限制性核酸内切酶（或同种限制酶）　DNA分子杂交（或核酸探针）

（2）超数排卵　获能（处理）

（3）显微注射法　性别鉴定　全能性

（4）htPA（或人组织纤溶酶原激活物）

6．[2013·山东高考]科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞（iPS），继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如下：

（1）从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为________，培养的细胞在贴壁成长至充满培养皿底时停止分裂，这种现象称为____________________。

（2）图中2—细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得，该过程称为________，也可从灰鼠体内取出卵子，通过________后进行早期胚胎培养获得。

（3）图中重组囊胚通过________技术移入白鼠子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可使用________方法保存。

（4）小鼠胚胎干细胞（ES）可由囊胚的________分离培养获得，iPS与ES细胞同样具有发育全能性，有望在对人类iPS细胞进行定向________后用于疾病的细胞治疗。

解析：

（1）原代培养指将动物组织用酶处理成单个细胞后进行的初次培养。

接触抑制指贴壁的细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。

（2）将早期胚胎从母牛子宫中冲洗出来的方法叫冲卵。

（3）暂不进行胚胎移植的胚胎可放入－196℃的液氮中冷冻保存。

（4）胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞。

iPS与ES细胞一样，可通过诱导定向分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。

答案：

（1）原代培养　接触抑制

（2）冲卵　体外受精

（3）胚胎移植　冷冻（或低温）

（4）内细胞团细胞　诱导分化

1．[2015·江苏南通模拟]下列关于哺乳动物胚胎工程的叙述，错误的是（　　）

A．胚胎分割时，最好选择桑椹胚或原肠胚

B．胚胎干细胞具有发育的全能性，可从早期胚胎中分离获取

C．胚胎移植时，受体母畜的生理状态必须与供体母畜相同

D．培育试管动物时，受精过程及早期胚胎发育过程在体外进行

解析：

胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。

答案：

A

2．[2015·浙江嘉兴模拟]下列有关哺乳动物精子和卵细胞的发生以及受精作用的叙述中，错误的是（　　）

A．精子变形中，高尔基体发育为头部的顶体，细胞核变为精子头的主要部分

B．卵子形成时的两次分裂均在卵巢内完成，排出成熟卵子的过程即为排卵

C．卵子是否释放第二极体是卵子是否受精的标志

D．只有获能的精子和发育成熟的卵子相遇才能发生受精作用

解析：

精子变形中，高尔基体发育为头部的顶体，细胞核变为精子头的主要部分，故A正确。

卵子形成时减数第一次分裂发生在卵巢内，减数第二次分裂发生在输卵管内，排卵是指卵子从卵泡内排出，一般此时排出的是次级卵母细胞而不是成熟卵子，所以B错误。

卵子释放第二极体是卵子受精的标志，C正确。

只有获能的精子和发育成熟的卵子相遇才能发生受精作用，D正确。

答案：

B

3．[2015·浙江湖州八校联考]近年来发展起来的胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机，下图为经体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程。

下列说法正确的是（　　）

A．体外受精所需的成熟卵细胞可从母体中直接获取，但在受精前要对精子进行获能处理

B．进行胚胎分割时，应选择发育到原肠胚时期的胚胎进行操作

C．胚胎分割的方法只能用切割针或切割刀片在显微镜下将胚胎均等分割成若干份

D．受体母牛必须和供体牛属于同一物种，移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应

解析：

本题考查胚胎工程的基本知识。

体外受精所需的成熟卵细胞可从母体中直接获取，但是这样的卵细胞需要在体外培养到成熟（减Ⅱ中），同样采集到的精子需要在受精前进行获能处理；进行胚胎分割时，应选择发育到囊胚时期的胚胎进行操作；胚胎分割的方法可用切割针或切割刀片在显微镜下将胚胎均等分割成若干份，也可用胰蛋白酶处理卵裂球；在胚胎工程中受体母牛必须和供体牛属于同一物种，移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是供受体母牛的子宫内具有相同的生理环境。

答案：

A

4．[2014·浙江平湖中学期中]下列有关胚胎工程叙述正确的是（　　）

A．培养胚胎干细胞过程中加入饲养层细胞是为了防止细胞分化

B．用于移植的胚胎都来自体外受精和早期胚胎体外培养

C．胚胎体外培养时，需配制一系列不同成分的营养液，用以培养不同发育时期的胚胎

D．胚胎分割时可采用酶处理囊胚，将内细胞团细胞分散开，再移植到受体内

解析：

本题考查胚胎工程应用的知识，主要考查对基础知识的理解和识记能力。

培养干细胞时加入饲养层细胞可作为提供干细胞分裂增殖的营养细胞，故A错误。

移植的胚胎也可以来自体内受精，故B错误；胚胎体外培养时，需配制一系列不同成分的营养液，其目的是促进细胞分化，以培养不同时期的胚胎，故C正确；胚胎分割时不能用酶处理囊胚，直接用分割针分割就可以了，用胰蛋白酶会影响细胞的正常生命活动，故D错误。

答案：

C

5．[2015·江西中学联考]转基因克隆猪已经在我国培育成功。

研究组首先从猪胎儿皮肤细胞中分离出纤维细胞，进行体外培养。

通过电穿孔的方法将构建好的基因表达载体转入纤维细胞，经筛选后将转基因纤维细胞进行体细胞克隆。

接着，将重组胚胎移入代孕母猪体内，最终获得转基因克隆猪。

请回答：

（1）在对纤维细胞进行培养时，需要在细胞培养液中添加一定量的________，以防止培养过程的污染。

此外，应定期更换________，防止________对细胞自身造成危害。

（2）筛选转基因细胞时，需要用到基因表达载体中的________。

（3）在进行体细胞克隆前，先要从屠宰场收集猪卵巢，采集________，并在体外培养成熟。

然后将转基因纤维细胞注入到________中，再经过一系列过程获得含有目的基因的重组胚胎。

（4）为了____________________，可以对处于________阶段的胚胎进行均等分割。

将重组胚胎移入到受体子宫后，由于受体子宫不会对外来胚胎发生________，并能与之建立正常的________上的联系，因此，重组胚胎能在受体子宫中继续发育成转基因克隆猪。

解析：

本题考查动物细胞工程、胚胎工程相关知识，培养学生的知识识记能力和问题辨析能力。

（1）在细胞培养时，需要一个无菌无毒环境，需要加一定量的抗生素以防止培养过程中的污染，此外要定期更换培养液，以清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成的危害。

（2）标记基因的目的是对重组载体进行筛选。

（3）在猪卵巢中获取卵母细胞，在体外进行培养，然后进行去核处理，注入转基因猪纤维细胞获得重组胚胎。

（4）胚胎分割的目的是为了提高胚胎利用率，分割的最好时间是桑椹胚和囊胚时期，此时期细胞分化程度低，由于同期发情的处理，为供体胚胎移入受体提供了相同的生理环境，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不会发生免疫排斥反应，供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系。

答案：

（1）抗生素　培养液　细胞代谢产物积累

（2）标记基因

（3）卵母细胞　去核卵母细胞

（4）提高重组胚胎的利用率　桑椹胚或囊胚　免疫排斥反应　生理和组织

6．[2015·东北三省三校联考]回答下列有关问题：

（1）哺乳动物的卵子发生是在雌性动物的卵巢内完成的。

卵原细胞演变为初级卵母细胞并依次经过两次分裂，减数第一次分裂是在________前后完成的，减数第二次分裂是在________过程中完成的。

当观察到卵细胞膜与透明带之间有________时，说明卵子已受精。

________是防止多精入卵的第一道屏障。

（2）哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在________完成的，这是精子和卵子在发生上的重要区别。

刚排出的精子不能立即与卵子结合，必须在雌性动物的生殖道内发生相应生理变化后，才具备受精能力，这一生理现象叫做__________________。

（3）体外受精是对体内受精的模拟操作，首先对实验动物用________处理，使其排出更多的卵子，待精子获能后，可以在________或者专用受精溶液中完成受精。

（4）精卵体外受精后，应将受精卵移入发育培养液培养，它的成分比较复杂，除了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、________等物质。

（5）对于“试管动物”的正确理解是________。

A．属于无性生殖　　　B．属于有性生殖

C．体外受精　D．体内受精

E．体外发育　　F．体内发育

G．运用基因工程技术　　H．运用细胞工程技术

解析：

本题主要考查胚胎工程的技术及特点的相关知识，同时考查考生对基本知识的辨析和理解能力。

（1）卵原细胞演变为初级卵母细胞后，减数第一次分裂在排卵前后完成，减数第二次分裂在受精过程中完成。

一个次级卵母细胞经减数第二次分裂产生一个卵细胞和一个第二个极体，故当观察到卵细胞膜与透明带之间有2个极体时，说明卵细胞已受精。

透明带反应和卵细胞膜封闭作用是防止多精入卵的第一、第二道屏障。

（2）雌性哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在胎儿时期完成的，雄性动物是在性成熟后完成减数分裂的。

精子必须在雌性动物生殖道内经获能过程才具备受精能力。

（3）体外受精过程中，对雌性动物要用促性腺激素处理以使其超数排卵，待精子获能后，可以在获能液或专用的受精溶液中完成受精。

（4）早期胚胎培养液的成分有无机盐和有机盐，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸、动物血清等物质。

（5）“试管动物”运用了细胞工程和胚胎工程技术，是经体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植、体内发育等过程培育的，属于有性生殖。

答案：

（1）排卵　受精　2个极体　透明带反应

（2）出生前（胎儿时期）　精子获能（获能）

（3）促性腺激素　获能液

（4）动物血清

（5）B、C、F、H

7．[2014·江西赣州六校期末联考]以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，请据图回答下列有关问题：

（1）图中对良种奶牛进行处理时用到的激素是________，①过程必须用到________酶，②过程使用的是________酶。

③表示________技术，④表示基因工程中____________________过程；若方法C是最常用的将目的基因导入动物细胞的方法，则方法C是______________________。

（2）如果转基因牛D的牛奶中含有________，则说明血清蛋白基因在个体水平已表达成功，其他细胞中不含血清蛋白是________的结果。

（3）图中A和B分别是指________和________。

解析：

本题考查胚胎工程应用的知识，主要考查对基础知识的理解和识记能力。

（1）对良种奶牛进行处理时用到的激素是促性腺激素，切割质粒需要限制性核酸内切酶，由mRNA合成DNA称为逆转录过程，需要逆转录酶的参与，③表示PCR技术，④表示基因工程中基因表达载体的构建；将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射法。

（2）如果转基因牛D的牛奶中含有血清白蛋白说明血清蛋白基因在个体水平已表达成功，其他细胞中不含血清蛋白是基因选择性表达的结果。

（3）图中A和B分别是指早期胚胎培养和胚胎移植过程。

答案：

（1）促性腺激素　限制　逆转录　PCR　基因表达载体的构建　显微注射法

（2）血清白蛋白　基因选择性表达

（3）早期胚胎培养（受精卵培养）　胚胎移植

8．[2015·河南安阳模拟]慢性病人常出现白蛋白值偏低的状况（比如慢性肝病、慢性肾病、肿瘤等）。

缺乏白蛋白，人就容易出现浮肿。

人体的白蛋白正常值在每100ml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入血白蛋白，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）通过①采集的卵子，都需要进行体外培养，其目的是________：

通过②采集的精子需________后才能进行受精作用。

（2）要使人的白蛋白基因在奶山羊乳腺细胞中特异性表达，完整的基因表达载体要包括目的基因、乳腺蛋白基因的启动子和终止子、________等部分。

（3）过程④需将重组质粒用________方法注入受精卵的雄原核内，在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是________________________________________________________。

（4）对移植前的胚胎进行性别鉴定时，宜取囊胚期的________细胞进行鉴定，一般采用SRY－PCR方法，选择出现阴性反应的________（雌性/雄性）胚胎进行移植。

（5）为了使胚胎移植能成功，需要对代孕奶山羊C进行________处理，使之与供体的生理状况保持相同。

解析：

本题只要考查胚胎工程过程及应用的知识。

（1）体外受精过程中，通过①采集的卵子，都需要进行体外培养，其目的是使卵母细胞成熟，一般培养至减数第二次分裂的中期，采集的精子需获能后才能进行受精作用。

（2）要使人的白蛋白基因在奶山羊乳腺细胞中特异性表达，完整的基因表达载体要包括目的基因、乳腺蛋白基因的启动子和终止子、标记基因等部分。

（3）过程④需将重组质粒用显微注射方法注入受精卵的雄原核内，在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体。

（4）对移植前的胚胎进行性别鉴定时，宜取囊胚期的滋养层细胞进行鉴定，一般采用SRY－PCR方法，选择出现阴性反应的雌性胚胎进行移植。

（5）为了使胚胎移植能成功，需要对代孕奶山羊C进行同期发情处理，使之与供体的生理环境保持一致。

答案：

（1）使卵母细胞成熟　获能　

（2）标记基因　（3）显微注射　在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体　（4）滋养层　雌性　（5）同期发情

1．下图为某生物工程操作流程模式图，下列说法正确的是（　　）

A．如果此图表示基因工程的操作流程，若A为质粒，则B表示重组DNA分子

B．如果此图表示动物细胞融合过程，则形成C（杂种细胞）的原理是细胞的全能性

C．若此图为试管婴儿的培育过程，则应包括人工授精、细胞培养和胚胎移植等方面

D．若此图为试管牛生产的技术流程图，则获得A（精子）后可直接与B进行体外受精

解析：

如果此图表示基因工程的操作流程，A为质粒，B应是目的基因；如果此图表示动物细胞融合过程，则形成C的原理是细胞膜具有流动性。

若此图为试管牛生产的技术流程图，则获得A（精子）后应进行精子获能后才能与卵细胞完成受精作用。

答案：

C

2．下图为利用胚胎干细胞培育转基因小鼠的基本流程示意图，据图分析回答问题：

（1）过程①选取供体囊胚的________细胞作受体，原因是其为________的胚胎干细胞。

（2）获取目的基因后需进行基因表达载体的构建，其组成除目的基因外，还必须有________、________以及________等，图中将目的基因导入受体细胞最为有效的方法是________。

（3）过程③包含着胚胎发育的________和________两个阶段。

（4）过程④运用了________技术，为提高成功率，需对代孕母鼠进行________。

解析：

在培育转基因动物的过程中，需选择具有发育全能性的细胞作为受体细胞，囊胚的内细胞团细胞符合此标准；基因工程中获取目的基因后要进行基因表达载体的构建，保证目的基因在受体细胞中能稳定存在及正常表达并发挥作用，动物细胞最为有效地将目的基因导入受体细胞的方法是显微注射法。

过程④胚胎移植，为提高移植的成功率，需对代孕母鼠进行同期发情处理。

答案：

（1）内细胞团　具有发育全能性

（2）启动子　终止子　标记基因　显微注射法

（3）卵裂期　桑椹胚

（4）胚胎移植　同期发情处理