1、考点规范练38胚胎工程考点规范练+高考微题组第85页1.(2015山东济南模拟)自然条件下,哺乳动物不发生孤雌生殖。2014年3月,云南农大科研团队把猪卵母细胞进行人为的孤雌激活处理,使其发育成胚胎,移植到代孕母猪体内,获得世界上第一批成活的孤雌生殖克隆猪。这种克隆猪不同于核移植获得的克隆猪。现将两种技术进行比较。(1)图中过程(填序号)是获得核移植克隆猪的技术流程。(2)孤雌激活处理其实质是要激活卵母细胞,使其发育成早期胚胎,得到克隆猪。(3)体细胞核移植技术中也会用到卵母细胞,需要选择(时期)的卵母细胞,并用微型吸管吸出。欲得到更多的卵母细胞,需用处理良种母猪。(4)早期胚胎移植时,必须移
2、植到同种的其他雌性动物子宫中,才可能移植成功。导学号74870291答案:(1)(2)增殖分化(或细胞的全能性)(3)减数第二次分裂中期细胞核和第一极体(缺一不可)促性腺激素(4)生理状态相同(或同期发情处理)解析:(1)分析题图可知,为孤雌生殖克隆猪的步骤,而 为核移植技术得到克隆猪的途径。(2)孤雌激活处理的目的是激活卵母细胞的增殖分化能力或激发卵母细胞的全能性,从而得到克隆猪。(3)体细胞核移植过程中用到的卵母细胞是培养到减数第二次分裂中期的卵母细胞,对此时的卵母细胞要用微型吸管吸出细胞核和第一极体;促性腺激素可以促进雌性个体超数排卵。(4)胚胎移植对受体的要求是同种的生理状态相同的雌性
3、动物。2.(2015辽宁朝阳联考)基因疫苗是指编码外源性抗原的基因导入人和动物体内,让其在宿主细胞中表达抗原蛋白,诱导机体产生免疫应答。某科研所计划利用基因疫苗,通过基因工程和胚胎工程技术培育具有口蹄疫免疫特性的高产奶牛。请回答下列问题。(1)基因表达载体的构建是基因工程的核心,一个完整的基因表达载体至少包括目的基因、标记基因等。(2)动物基因工程常用的受体细胞是和,因为该细胞的全能性高,一般用法将目的基因导入受体细胞。(3)欲检测高产奶牛体内是否出现口蹄疫病毒的抗原蛋白,在分子水平上检测的方法及结果是从基因牛中提取,用杂交,如果出现杂交带,表明奶牛中出现了抗原蛋白,如果不出现杂交带,表明奶牛
4、中未出现抗原蛋白。(4)胚胎工程最后一道工序是胚胎移植,其实质是。(5)为提高胚胎的利用率,可以采用胚胎分割技术,应该选 用什么样的胚胎进行分割?。(6)现已经通过基因工程和胚胎工程技术培育出一头具有口蹄疫免疫特性的高产奶牛,可以采用技术获得具有口蹄疫免疫特性的高产奶牛。请简要叙述过程。答案:(1)启动子终止子(2)受精卵胚胎干细胞显微注射(3)蛋白质相应的抗体进行抗原抗体(4)早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移(5)发育良好,形态正常的桑椹胚或囊胚(6)体细胞核移植取该转基因牛的体细胞进行体细胞核移植,培养获得大量的重组胚胎,再进行胚胎移植,就会得到大量具有口蹄疫免疫特性的高产克隆奶
5、牛3.(2015湖南株洲月考)猪的基因和人类的基因存在一定的相似度。据报道经特殊处理的猪皮可在人身上存活3周左右,起保护创面免受感染的作用。移植猪皮后,还要在猪皮上开很多小口,在小口处植入患者的自体皮肤组织,自体皮肤慢慢生长,逐渐覆盖原先创面,而猪皮最终会掉光。为了使移植的猪皮存活更长时间,有人设法导入人的相关基因(用P表示),获得转基因小白猪。其简要流程如下图所示。请据图中信息并结合课本知识回答问题。(1)过程中形成重组DNA常用的酶有限制性核酸内切酶和;将目的基因导入成纤维细胞常用的方法是。(2)过程中,常用酶处理,将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养成纤维细胞时需要满足的条件是无菌、
6、无毒、通气、适宜的温度和pH以及。(3)图中的卵母细胞应在体外培养到,并作除去细胞核的处理;过程中所用的技术是;能代替图中卵母细胞的还可以是。(4)移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是。导学号74870292答案:(1)DNA连接酶显微注射法(2)胰蛋白(或胶原蛋白)营养充足(3)减数第二次分裂中期(早期)胚胎体外培养去核的受精卵(或去核的卵细胞)(4)受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应解析:(1)形成重组DNA常用的酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶;将目的基因导入成纤维细胞常用的方法是显微注射法。(2)用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理皮肤组织块,将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。
7、培养成纤维细胞时需要满足的条件是无菌、无毒、通气、温度和pH适宜以及营养充足。(3)卵母细胞应在体外培养到减数第二次分裂中期,过程是获得早期胚胎,所用的技术是胚胎体外培养,能代替图中卵母细胞的还可以是去核的受精卵。(4)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基本不发生免疫排斥反应。4.(2015河北保定模拟)利用乳腺生物反应器获取药用蛋白具有产量高、成本低等优点。下图所示为培育转基因奶牛获得人血清白蛋白的流程。请回答下列问题。(1)PCR扩增人血清白蛋白基因时使用的酶是。要使人血清白蛋白基因在转基因奶牛的乳腺细胞中表达,应将其与基因的启动子等调控组件重组。(2)为使供体母
8、牛一次排出多枚卵母细胞,常对其注射。采集的精子需要经过,才具备受精能力。(3)过程将重组表达载体导入受精卵常用的方法是。过程包括技术和胚胎移植技术;在进行胚胎移植时,需对受体母牛进行处理。(4)为了获得母奶牛,移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行。若要检测牛奶中是否含有人血清白蛋白,可采用技术。(5)为使人血清白蛋白基因在后代中长期保持,可将转基因奶牛体细胞的转入细胞中构成重组细胞,使其发育成与供体具有相同性状的个体,该技术称为。答案:(1)热稳定DNA聚合酶(Taq酶)牛乳腺蛋白(乳腺蛋白)(2)促性腺激素获能(处理)(3)显微注射技术早期胚胎培养(动物细胞培养)同期发情(孕激素)(4)性
9、别鉴定抗原抗体杂交(5)细胞核去核后的卵克隆解析:(1)PCR扩增使用的酶是热稳定DNA聚合酶,即Taq酶。由于人血清白蛋白基因在转基因奶牛的乳腺细胞中表达,故应将该目的基因与牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组。(2)对供体母牛注射促性腺激素,可促使其一次排出多枚卵母细胞。采集的精子需要经过获能处理后,才具备受精能力。(3)将重组表达载体导入动物细胞常用的方法是显微注射技术。过程是将受精卵在体外培育成早期胚胎后进行移植,故该过程包括早期胚胎培养技术和胚胎移植技术。在进行胚胎移植时,需对受体母牛注射孕激素,即进行同期发情处理。(4)为了获得母奶牛,移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行性别鉴定
10、;若要检测牛奶中是否含有人血清白蛋白,即检测目的基因是否成功表达,可采用抗原抗体杂交技术。(5)可通过核移植技术,将转基因奶牛体细胞的细胞核转入去核后的卵细胞中,构成重组细胞,并使其发育成与供体具有相同性状的个体,该技术称为克隆。5.毛角蛋白型中间丝(KIF)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIF基因的高绒质绒山羊的简单流程如下图。(1)过程中最常用的运载工具是,所需要的酶是限制酶和。(2)在过程中,用处理,将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞。在培养过程中,将成纤维细胞置于5% CO2的气体环境中,CO2的作用是。(3)在过程中,用处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需
11、要进行处理。(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是。在胚胎移植前,通过技术可获得较多胚胎。答案:(1)质粒DNA连接酶(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)维持培养基(液)的pH(3)促性腺激素(或促滤泡素,孕马血清)去核(4)(早期)胚胎培养胚胎分割解析:(1)基因工程的常用运载工具为质粒,工具酶是限制酶和DNA连接酶。(2)细胞培养时,将组织块分散成单个细胞的方法是用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理;细胞培养时,CO2用以维持培养液的pH。(3)促使雌性个体超数排卵的激素为促性腺激素,核移植时卵母细胞为了提供体细胞核的发育环境,应在移植前去核。(4)重组细胞到早期胚胎的过程为早期的胚胎发
12、育,应使用早期胚胎培养技术;为了得到较多的胚胎,则应采用胚胎分割技术。6.(2015陕西西安5月模拟)2011年,科学家将蜘蛛的相关基因导入山羊体内,创造出转基因山羊,使羊奶中含有一种独特的蛛丝蛋白。利用这种蛛丝蛋白制造的蛛丝纤维具有很高的强度和伸缩性。可制成防弹背心、降落伞绳等。下面是生产原理图,请回答问题。(1)在过程中用到的酶是,在过程中用到的酶是。(2)将基因表达载体导入动物受体细胞常用的方法是。如果导入的受体细胞为体细胞,则过程需要的技术操作是,重组细胞才具有发育的全能性。(3)过程所用的胚胎工程技术是,该过程所用培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和等。(4)进行过程需要
13、的技术操作是,进行此操作的最佳时期是。(5)进行过程时,需要对供、受体母羊进行选择,并处理。答案:(1)逆转录酶限制酶和DNA连接酶(2)显微注射法核移植(3)早期胚胎培养动物血清(4)胚胎分割桑椹胚或囊胚(5)用激素进行同期发情解析:(1)由mRNA形成DNA是逆转录,需用逆转录酶。构建基因表达载体需要限制酶对目的基因和载体进行切割,然后用DNA连接酶进行连接。(2)将构建好的基因表达载体导入动物受体细胞常用显微注射法。如果是体细胞,需要进行体细胞核移植。(3)由重组细胞到早期胚胎需要经过早期胚胎培养技术。在培养液中除了加入营养物质外,还需要加入天然的成分动物血清。(4)使胚胎形成2个相同的
14、胚胎时,需要采用胚胎分割技术,一般是将发育良好的桑椹胚或囊胚期的胚胎进行分割,进行分割时一定要将内细胞团进行均等分割。(5)进行胚胎移植时,一定要对供体和受体母羊用性激素进行同期发情处理,使它们的生理状态相同。7.科学家将绿色荧光蛋白(GFP)基因转入小鼠胚胎干细胞(ES)内,GFP基因表达就会使细胞带有绿色荧光,继而利用带有绿色荧光的ES细胞培育出嵌合型的小鼠用于科学研究,流程如下图所示。请回答下列问题。(1)在步骤中,若绿色荧光蛋白(GFP)基因是cDNA片段,则在GFP基因的上游必须加入,该核苷酸序列是酶识别和结合的部位。(2)步骤的受体细胞是小鼠ES细胞,ES细胞一般从囊胚的分离得到。
15、在培养ES细胞时,细胞充满培养皿底部后停止分裂,这种现象称为。(3)为获取更多卵母细胞,首先要对供体母鼠注射促性腺激素,使其,然后可用人工方法从小鼠输卵管内获得,该过程称为。(4)图中重组囊胚在步骤之前要先检测是否有,再通过技术移入代孕母鼠子宫内继续发育。导学号74870293答案:(1)启动子RNA聚合(2)内细胞团接触抑制(3)超数排卵冲取卵子(4)绿色荧光细胞胚胎移植解析:(1)启动子位于基因的首端,所以在GFP基因上游必须加入启动子,启动子是RNA聚合酶的识别和结合位点。(2)ES细胞一般从囊胚的内细胞团分离得到,在细胞培养时,细胞充满培养皿会出现接触抑制现象使细胞停止分裂。(3)促性
16、腺激素可促进供体母鼠超数排卵,然后通过冲取卵子技术获得卵细胞。(4)根据题意,要获得转入绿色荧光蛋白基因的小鼠,在步骤之前要先检测是否有绿色荧光细胞,再通过胚胎移植技术移入代孕母鼠子宫内。8.(2015云南红河州一检)某年,中科院昆明动物研究所培育出中国首例转基因猕猴。这一研究成果标志着中国科学家在非人灵长类转基因动物研究方面达到世界领先水平,为未来人类重大疾病的非人灵长类动物模型的深入研究奠定了坚实的基础。下图是转基因猕猴培育过程示意图,据图回答下列问题。(1)基因表达载体除了有目的基因外,还必须有启动子、终止子以及。过程中常用的方法将目的基因导入受精卵。(2)在体外培养受精卵时,除了给予一
17、定量的O2维持细胞呼吸外,还需要提供CO2以维持。(3)图中过程称为,为使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同,此前需用雌性激素对代孕雌猴作处理。(4)若要同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴,可对早期胚胎进行,操作时应选择发育到桑椹胚或囊胚期的胚胎。若选用囊胚期的胚胎,操作过程中要特别注意的问题是。答案:(1)标记基因显微注射(2)培养液的pH(3)胚胎移植同期发情(4)胚胎分割均等分割内细胞团解析:(1)基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等。过程为将目的基因导入受体细胞,对于动物细胞常用显微注射技术。(2)动物细胞培养常用CO2维持培养液的pH。(3)图中过程为胚胎移植,移植前需要用性激素对代孕雌猴作同期发情处理,使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同,保证胚胎处于相同生理环境。(4)对早期胚胎进行胚胎分割,可以同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴。