1、课时作业43胚胎工程时间：30分钟满分：75分1(15分)如图为哺乳动物胚胎分割和性别鉴定示意图。请据图回答：(1)胚胎分割时，一般采用发育良好、形态正常的_。对胚胎进行分割时，要特别注意将_均等分割，否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。来自同一胚胎分割产生的后代具有相同的遗传物质，因此，胚胎分割可以看作动物_的方法之一。(2)过程分割出的少量胚体细胞用来做性别鉴定，该技术常采用的方法是_。(3)通常胚胎干细胞可以从_(写出两种方法)中分离得到。(4)早期胚胎中的胚胎干细胞，不仅可以被应用于哺乳动物胚胎性别鉴定，还可被应用于_等领域。解析：(1)胚胎分割要选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊
2、胚，分割时要注意将内细胞团均等分割，有利于分割后胚胎的恢复和进一步发育。胚胎分割产生的后代遗传物质相同，属于无性繁殖。(2)应用胚胎分割进行性别鉴定时，要用Y染色体的DNA制成探针，进行DNA分子杂交，阳性反应为雄性，否则为雌性。(3)哺乳动物胚胎干细胞来自囊胚的内细胞团或从原始性腺中分离获得。(4)胚胎干细胞可用于治疗某些顽症，培育出人造组织器官进行移植、研究细胞分化等。答案：(1)桑椹胚或囊胚内细胞团无性繁殖(或克隆)(2)用基因探针进行DNA杂交(3)早期胚胎、原始性腺(4)治疗人类的某些疾病(如老年痴呆症、糖尿病等)(或ES细胞体外诱导分化培育出人造组织器官用于器官移植、研究体外细胞分
3、化等)2(15分)(2017广东六校联考)为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用了以下两种方法，请根据图示信息回答下列问题。(1)试管牛的培育属于_(“有性繁殖”或“无性繁殖”)；试管牛和克隆牛的培育过程中均用到的工程技术有早期胚胎培养、_等；克隆牛的培育依据的原理是_。(2)促使B牛多排卵的激素一般是_。对B牛和D牛要进行_处理。(3)在受精的过程中，卵子受精的标志是_。(4)要培育高产奶率的转基因牛，如建立生产生长激素的乳腺生物反应器，即科学家将_和乳腺蛋白基因的_、_等调控组件重组在一起(该过程需要用到的酶是_)，再通过_法导入牛的_中。解析：(1)试管牛的培育属于有性繁殖，试管牛和克隆
4、牛的培育过程中均用到的工程技术有早期胚胎培养、胚胎移植等；克隆牛的培育依据的原理是动物细胞核具有全能性。(2)一般用促性腺激素处理供体母牛，促使其超数排卵；胚胎移植时，要对受体母畜和供体母畜进行同期发情处理。(3)在受精的过程中，卵子受精的标志是在透明带和卵细胞膜间有两个极体。(4)要培育高产奶率的转基因牛，如建立生产生长激素的乳腺生物反应器，即科学家将生长激素基因和乳腺蛋白基因的启动子、终止子等调控组件重组在一起(该过程需要用到的酶是限制酶和DNA连接酶)，再通过显微注射法导入牛的受精卵中。答案：(1)有性繁殖胚胎移植动物细胞核具有全能性(2)促性腺激素同期发情(3)在透明带和卵细胞膜间有两
5、个极体(4)生长激素基因启动子终止子限制酶和DNA连接酶显微注射受精卵3(15分)(2017江西上饶模拟)目前，精子载体法逐渐成为具有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。如图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。请据图回答：(1)精子载体法过程中外源基因能够整合到精子的_上是提高转化率的关键，因为受精时只有精子的_才能进入卵细胞中。(2)过程采用的是_技术，该过程中应对已经导入外源基因的精子进行_处理。(3)利用转基因动物分泌的乳汁来生产药物的_反应器是科学家将药用蛋白基因与_的启动子等调控组件重组在一起，然后导入哺乳动物的受精卵
6、中，最终培养出转基因动物。(4)过程需要在_(至少写出两点)等条件下进行。由于人们对动物细胞所需营养物质还没有完全搞清楚，因此在培养细胞时需在培养基中加入_。解析：(1)精子与卵细胞受精时，精子的头部进入卵细胞中，并释放其细胞核进入卵细胞，但细胞质未进入。因此为了提高转化率，必须将外源基因整合到精子的染色体中。(2)表示体外受精过程，因此需要采用体外受精技术。精子必须获能才可以与卵细胞发生受精作用。(3)利用动物乳腺生产产品的技术称为动物乳腺反应器技术，将外源基因(药用蛋白基因)导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺，利用了动物乳腺天然、高效合成分泌蛋白的能力。(4)是早期胚胎培养过程，该过程需
7、要的条件有：无菌无毒环境、适宜的温度和pH、充足营养、一定气体环境等。动物细胞培养所需的培养液成分一般都比较复杂，除了含有各种无机盐、糖、氨基酸、促生长因子、微量元素等外，还要添加血清(或血浆)等物质。答案：(1)染色体头部(细胞核)(2)体外受精获能(3)乳腺生物(乳房生物)乳腺蛋白基因(4)无菌无毒、适宜的温度和pH、营养充足、一定气体环境(答出2点即可)动物血清(或血浆)4(15分)(2017贵州一模)随着生活水平的提高，糖尿病的患病率增加，胰岛素是治疗糖尿病的常用药，可通过基因工程创造出“胰岛素羊”(该羊的乳汁中含有胰岛素)，为糖尿病患者带来福音。利用该技术生产胰岛素的过程如图所示。重
8、组DNA受体细胞转基因羊提取胰岛素回答下列问题：(1)为保证实验成功，产生胰岛素的基因可从cDNA文库中获取，然后与_相连构建成为重组DNA；图中过程是通过_等方法，将重组DNA导入羊的_获得受体细胞。(2)图中过程是先通过动物细胞培养形成早期胚胎，然后将胚胎移植到经过_处理的受体母羊子宫内。目前对动物细胞所需的营养条件还没有完全研究清楚，在早期胚胎的培养中往往还需要添加_。若利用一个早期胚胎一次产生两头转基因“胰岛素羊”，可将该胚胎进行_处理。(3)若该“胰岛素羊”(已知重组DNA已进入细胞)乳汁中检测到胰岛素，其乳腺细胞分泌的胰岛素与转基因“胰岛素细菌”产生的胰岛素相比所具有的优点为_，原
9、因是_。解析：(1)目的基因需要与运载体结合构建成为重组DNA才能导入受体细胞；若导入动物的受精卵内常常采用显微注射法。(2)胚胎移植的受体动物必须经过同期发情处理。对动物细胞所需的营养条件还没有完全研究清楚，在早期胚胎的培养中往往还需要添加动物血清。若利用一个早期胚胎一次产生两头转基因“胰岛素羊”，可将该胚胎进行胚胎分割。(3)乳腺细胞有内质网与高尔基体，能加工相关蛋白质，而细菌没有内质网与高尔基体，故“胰岛素羊”乳腺细胞分泌的胰岛素有生物学活性，转基因“胰岛素细菌”产生的胰岛素无生物学活性，需要再加工。答案：(1)运载体显微注射受精卵(2)同期发情动物血清胚胎分割(3)转基因“胰岛素羊”乳
10、腺细胞分泌的胰岛素有生物学活性，转基因“胰岛素细菌”产生的胰岛素无生物学活性，需要再加工乳腺细胞有内质网与高尔基体，能加工相关蛋白质，而细菌没有内质网与高尔基体5(15分)(2017河南南阳模拟)治疗性克隆是指把患者体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中，构建形成重组胚胎，体外培养到一定时期分离出ES细胞，获得的ES细胞定向分化为所需的特定类型细胞(如神经细胞、肌肉细胞和血细胞)，用于治疗。请回答下列问题：(1)ES细胞是胚胎干细胞的简称，在形态上，表现为_；在功能上，具有发育的全能性。将重组胚胎在体外培养到_时期，从该时期的_中进行分离，从而获得ES细胞。(2)在培养液中加入_可诱导ES细胞定向
11、分化成所需的各种特定类型细胞或器官，该过程研究的意义在于解决_问题。(3)科学家将患者的体细胞核植入去核的卵母细胞中，而不是直接用体细胞进行细胞培养的原因是_。(4)科学家将体外培养的ES细胞进行诱导使其定向分化为胰岛B细胞，并进行了胰岛素释放实验：控制培养液中_的浓度，检测细胞分泌的胰岛素的量，如图为实验结果，据此分析确认ES细胞诱导成功，得到此结论的依据是_。解析：(1)ES细胞是胚胎干细胞的简称，在形态上，表现为体积小、细胞核大、核仁明显；在功能上，具有发育的全能性。如果从重组胚胎中分离干细胞，需将重组胚胎培养到囊胚时期，从该时期的内细胞团中进行分离。(2)欲诱导ES细胞定向分化成所需的
12、各种特定类型细胞或器官，需要在培养液中加入分化诱导因子。该过程研究的意义在于解决临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥等问题。(3)已经分化的动物体细胞的全能性受到限制，体细胞核在体细胞中不能表现全能性，而卵细胞的细胞质可以给它提供表达全能性的环境，所以科学家将患者的体细胞核植入去核的卵细胞中，而不是直接用体细胞进行细胞培养。(4)在正常机体内，胰岛B细胞分泌胰岛素的量受血糖(血液中的葡萄糖)浓度的影响，因此，欲在体外进行由ES细胞定向诱导分化形成的胰岛B细胞释放胰岛素的实验：要控制培养液中葡萄糖的浓度。实验结果显示：在糖浓度高时，胰岛素分泌量多；在糖浓度低时，胰岛素分泌量减少，据此分析确认ES细胞诱导成功。答案：(1)体积小、细胞核大、核仁明显囊胚内细胞团(2)分化诱导因子临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥等(3)卵母细胞的细胞质中含有诱导体细胞核表达出全能性的物质(4)葡萄糖在糖浓度高时，胰岛素分泌多，在糖浓度低时，胰岛素分泌量减少(合理即可)
