1、单元提升课 专题3 知识体系思维导图 尝试填写图中序号代表的含义:A.胚胎分割 B.获能 C.卵裂 D.桑椹胚 E.原肠胚 F.胚胎发育 G.胚胎移植 命题研析深化提升【典例示范】【典例1】(2015四川高考)精子内的顶体由溶酶体特化而来。精卵识别后,顶体膜与精子细胞膜融合,释放溶酶体酶使卵子外层形成孔洞,以利于精卵融合形成受精卵。下列叙述正确的是()A.顶体内储存的溶酶体酶是在精子的溶酶体中合成的 B.精子游向卵子所需的能量来自线粒体和细胞质基质 C.顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的选择透过性 D.受精卵中的遗传物质一半来自父方,另一半来自母方【解析】选B。本题考查动物受精作用的相关知识。
2、A项,溶酶体酶的化学本质是蛋白质,由核糖体合成,故错误。B项,有氧呼吸(场所为细胞质基质和线粒体)可为精子游动提供能量,故正确。C项,顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的流动性,故错误。D项,受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方另一半来自母方,而细胞质中的遗传物质大部分来自母方,故错误。【交汇分析】A项考查精子细胞中顶体酶的合成场所,该考点联系必修1“细胞的结构核糖体”、必修2“基因指导蛋白质的合成”交汇命题;B项考查精子运动的能量供应和利用,该考点联系必修1“细胞的能量通货ATP”交汇命题;C项考查精卵识别过程,该考点联系必修1“细胞膜的结构、功能和特性”交汇命题;D项考查受精作用,该考点联系
3、必修1“细胞中的化合物”、必修2“基因和染色体的关系”交汇命题。【典例2】(2015重庆高考节选)某课题组为解决本地种奶牛产奶量低的问题,引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。(1)拟进行如下杂交:A(具高产奶基因的纯种)B(具适宜本地生长基因的纯种)C 选择B作为母本,原因之一是胚胎能在母体内正常 。若C中的母牛表现为适宜本地生长,但产奶量并未提高,说明高产奶是 性状。为获得产奶量高且适宜本地生长的母牛,根据现有类型,最佳杂交组合是 ,后代中出现这种母牛的概率是 (假设两对基因分别位于不同对常染色体上)。(2)用以上最佳组合,按以下流程可加速获得优良个体。精子要具有受精能力,需对其进
4、行 处理;卵子的成熟在过程 中完成。在过程的培养基中含有葡萄糖,其作用是 。为筛选出具有优良性状的母牛,过程前应鉴定胚胎的 。子代母牛的优良性状与过程 的基因重组有关。【解析】本题考查基因的自由组合定律和胚胎工程。(1)选择B作为母本,原因之一是胚胎能在母体内正常生长发育或胚胎发育,即不发生免疫排斥且能发生生理组织联系;由交配结果可知,高产奶和不适宜本地生长是隐性性状;假设M/m控制产奶性状,N/n控制适宜不适宜本地生长性状,则牛A、B、C的基因型分别是:mmnn、MMNN、MmNn,因两对基因分别位于不同对常染色体上,利用基因重组的原理,要获得产奶量高且适宜本地生长的母牛,应选择A与C杂交,
5、即mmnnMmNn,后代中出现产奶量高且适宜本地生长的母牛的概率为1/2(mm)1/2(Nn)1/2(雌性)=1/8。(2)精子在受精前需进行获能处理,卵子的减数第二次分裂在受精作用即过程中才得以完成;体外培养胚胎时,需在培养液中提供葡萄糖等物质以保证充足的能量供应。为筛选出具有优良性状的母牛,过程前应鉴定胚胎的性别,以及是否具有高产奶和适宜本地生长等优良基因,子代母牛的优良性状与过程(产生mN卵子的减数分裂过程)的基因重组有关。答案:(1)生长发育或胚胎发育 隐性 AC 1/8(2)获能 供能 性别、高产奶和适宜本地生长的基因 【交汇分析】(1)本题考查良种奶牛的选育。该考点联系必修2“遗传
6、的自由组合定律”交汇命题。(2)本题考查体外受精和早期胚胎的培养。该考点联系必修2“遗传的自由组合定律、性别决定”交汇命题。【典例3】(2018江苏高考)下列关于采用胚胎工程技术实现某良种肉用牛快速繁殖的叙述,正确的是()A.采取激素注射等方法对良种母牛作超数排卵处理 B.体外培养发育到原肠胚期的胚胎即可进行移植 C.使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应 D.利用胚胎分割技术,同卵多胎较同卵双胎成功率更高【解析】选A。本题考查胚胎工程的相关知识及其应用。进行体外受精前,需获得较多的卵母细胞,用促性腺激素对良种母牛进行处理可达到超数排卵的目的,A项正确;胚胎移植的最佳时期是桑椹胚期或囊
7、胚期,而非原肠胚期,B项错误;动物胚胎移植过程中不需要使用免疫抑制剂,C项错误;胚胎分割份数越多,胚胎成活率越低,D项错误。易错提醒:胚胎移植的原理之一是受体不会对移入子宫的外来胚胎发生免疫排斥反应,若对此知识记忆不清,则会误选C。【交汇分析】本题考查胚胎移植技术。该考点联系必修3“免疫调节”交汇命题。【知识深化】交汇点1:胚胎工程中体内受精、体外受精技术联系必修2“减数分裂”交汇考查(1)减数第一次分裂的主要特征:同源染色体先联会,后分离;结果导致染色体数目减半。(2)减数第二次分裂的主要特征:染色体不再复制;每条染色体的着丝点分裂,姐妹染色单体分开,分别移向细胞的两极。交汇点2:胚胎移植技
8、术联系必修3“免疫调节”交汇考查(1)免疫类型:人体的免疫分为非特异性免疫和特异性免疫;特异性免疫又包括体液免疫和细胞免疫。(2)抗原:能够引起机体产生特异性免疫反应的物质。(3)免疫过程:体液免疫:B细胞受抗原刺激后增殖、分化,大部分分化为浆细胞,产生抗体,少部分分化为记忆细胞。细胞免疫:T细胞受抗原刺激后,分化形成效应T细胞,效应T细胞裂解被抗原入侵的宿主细胞。【类题精练】1.长期以来,优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈,近年来发展起来的细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机。图1、2、3分别是牛胚胎移植、早期胚胎培养及克隆羊培育图,请据图完成下列问题:(1
9、)在试管牛和克隆羊的培育过程中都必须用到的生物技术有 、(至少写出两项)。(2)与受精有关的过程有:第一次卵裂开始;释放第二极体;顶体反应;穿越透明带;雌、雄原核的形成;核膜消失,雌、雄原核融合。正确的顺序为 (填序号)。(3)超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射 ;冲卵实质上是用特定装置,将供体母牛子宫内的 冲洗出来。(4)从A到E中,适宜于牛的胚胎移植时期有 ;图中标号3为 ,它将来可发育为胎膜和胎盘。(5)动物的早期胚胎移植到同种且 与供体相同的动物体内,使之继续发育为新个体的技术叫胚胎移植。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时,发现活胚胎细胞不能被染色,其原因是活细胞膜 。【解析】(1
10、)试管牛和克隆羊的培育过程中都用到了动物细胞培养、胚胎移植技术、卵母细胞的采集技术等。(2)受精过程为:顶体反应穿越放射冠穿越透明带(透明带反应)卵细胞膜反应卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体雌、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开始,因此,正确的顺序为。(3)对母牛注射促性腺激素能促使其超数排卵;冲卵中的“卵”是指(早期)胚胎。(4)胚胎移植的适宜时期为桑椹胚或囊胚期,即图中D、E时期。图中标号3为滋养层细胞,它将来可发育为胎膜和胎盘。(5)动物的早期胚胎移植到同种且生理状态与供体相同的动物体内,使之继续发育为新个体的技术叫胚胎移植。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时,
11、发现活胚胎细胞不能被染色,其原因是活细胞膜对物质的吸收具有选择透过性。答案:(1)动物细胞培养 胚胎移植 卵母细胞的采集等(任选两项)(2)(3)促性腺激素(早期)胚胎(4)D、E 滋养层细胞(5)生理状态 对物质的吸收具有选择透过性 2.(2019大连高二检测)人体器官移植目前主要受制于免疫排斥问题和供体不足的问题,未来可以利用转基因克隆猪为人类提供能用于移植的器官。转基因克隆猪的培育过程如图所示。请据图回答以下有关问题:(1)虽然小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植,但小型猪的器官表面的某些抗原蛋白仍可能引起免疫排斥。利用基因工程方法对猪器官进行改造时,可将器官供体基因组导入某种调节因子
12、,该调节因子属于基因工程中的 ,作用是 。(2)过程最常采用的方法是 。若过程的受体细胞是胚胎细胞,则之后进行核移植的难度 (填“高于”或“低于”)体细胞核移植,因为胚胎细胞 。(3)从猪的卵巢中采集到的卵母细胞需要置于含有95%加5%CO2混合气体的培养箱中进行培养,其中CO2的主要作用是 。当培养到 (时期),通过 技术去除卵母细胞中的核,以用于过程。(4)过程所用的培养液中除了氨基酸等营养物质外,通常还要加入 等天然成分,原因是 。另外,过程中需要用物理或化学方法激活受体细胞,使其完成 。【解析】(1)用基因工程方法对猪器官进行改造时,可将器官供体基因组导入某种调节因子,该调节因子属于基
13、因工程中的目的基因,作用是抑制抗原决定基因表达。(2)过程是将目的基因导入受体细胞,不同的生物采用不同的方法。本题属于将目的基因导入动物细胞,常用显微注射技术。由于胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,因此进行核移植的难度低于体细胞。(3)收集到的卵母细胞培养时通常将培养皿置于含95%空气和5%CO2的混合气体培养箱中培养,其中95%空气能满足细胞呼吸对O2的需要,5%CO2能维持培养液的pH。当培养到减数第二次分裂中期,通过显微操作技术去除卵母细胞中的核,以用于过程。(4)在早期胚胎发育过程中即过程,需要提供适宜的条件满足其代谢的需要,其中需要的营养物质有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,由于人们对细胞所需要的营养物质还没有完全搞清楚,因此通常还需要添加血清等天然成分,以补充合成培养基中所缺乏的物质。另外,过程中需要用物理或化学方法激活受体细胞,使其完成细胞分裂和发育进程。答案:(1)目的基因 抑制抗原决定基因表达(2)显微注射技术 低于 分化程度低,恢复其全能性相对容易(3)空气 维持培养液的pH 减数第二次分裂中期 显微操作(4)血清 补充合成培养基中所缺乏的物质 细胞分裂和发育进程
