高考生物二輪總復(fù)習(xí)專題能力訓(xùn)練十七胚胎工程生態(tài)工程

專題能力訓(xùn)練十七胚胎工程、生態(tài)工程1.精子載體法可作為制備轉(zhuǎn)基因動物的方法之一。該方法以精子作為外源基因的載體,使精子攜帶外源基因進入卵細胞受精。下圖表示利用該方法制備轉(zhuǎn)基因鼠的基本流程。請據(jù)圖回答下列問題。(1)獲取外源基因用到的工具酶是,為了提高實驗成功率,通常利用技術(shù)獲得大量標(biāo)記的外源基因。

(2)外源基因能夠整合到精子的上是提高轉(zhuǎn)化率的關(guān)鍵,因為受精時只有精子的才能進入卵細胞中。

(3)過程②采用的是技術(shù),該過程中應(yīng)對已經(jīng)導(dǎo)入外源基因的精子進行處理。

(4)過程③需要在(至少答出兩點)的條件下進行。由于人們對動物細胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)還沒有完全搞清楚,因此在培養(yǎng)細胞時需在培養(yǎng)基中加入一定量的。

2.基因疫苗是指編碼外源性抗原的基因?qū)肴撕蛣游矬w內(nèi),讓其在宿主細胞中表達抗原蛋白,誘導(dǎo)機體產(chǎn)生免疫應(yīng)答。某科研所計劃利用基因疫苗,通過基因工程和胚胎工程技術(shù)培育具有口蹄疫免疫特性的高產(chǎn)奶牛。請回答下列問題。(1)基因表達載體的構(gòu)建是基因工程的核心,一個完整的基因表達載體至少包括目的基因、、、標(biāo)記基因等。

(2)動物基因工程常用的受體細胞是和,因為其全能性高,一般用法將目的基因?qū)胧荏w細胞。

(3)欲檢測高產(chǎn)奶牛體內(nèi)是否出現(xiàn)口蹄疫病毒的抗原蛋白,在分子水平上檢測的方法及結(jié)果是從轉(zhuǎn)基因牛中提取,用雜交。如果出現(xiàn)雜交帶,表明奶牛中出現(xiàn)了抗原蛋白;如果不出現(xiàn)雜交帶,表明奶牛中未出現(xiàn)抗原蛋白。

(4)胚胎工程最后一道工序是胚胎移植,其實質(zhì)是。

(5)為提高胚胎的利用率,可以采用胚胎分割技術(shù),應(yīng)該選用什么樣的胚胎進行分割?。

(6)現(xiàn)已通過基因工程和胚胎工程技術(shù)培育出一頭具有口蹄疫免疫特性的高產(chǎn)奶牛,可以采用技術(shù)獲得大量具有口蹄疫免疫特性的高產(chǎn)奶牛。請簡要敘述過程。。

3.我國某研究所培育出中國首例轉(zhuǎn)基因獼猴。這一研究成果標(biāo)志著中國科學(xué)家在非人靈長類轉(zhuǎn)基因動物研究方面達到世界領(lǐng)先水平,為未來人類重大疾病的非人靈長類動物模型的深入研究奠定了堅實的基礎(chǔ)。下圖是轉(zhuǎn)基因獼猴培育過程示意圖。據(jù)圖回答下列問題。(1)過程②中常用的方法將目的基因?qū)胧芫选?/p>

(2)在體外培養(yǎng)受精卵時,除了給予一定量的O2維持細胞呼吸外,還需要提供CO2以維持。

(3)圖中⑦過程稱為,為使受體雌猴與供體雌猴生殖器官的生理狀態(tài)相同,此前需用雌性激素對受體雌猴作處理。

(4)若要同時獲得多只與此轉(zhuǎn)基因獼猴相同的小猴,可對早期胚胎進行,操作時應(yīng)選擇發(fā)育到桑椹胚或囊胚期的胚胎。若選用囊胚期的胚胎,操作過程中要特別注意的問題是。

4.據(jù)圖回答下列問題。(1)過程①中,在培養(yǎng)液中加入使上皮組織細胞彼此分散,若用傳代培養(yǎng)的細胞應(yīng)不超過10代,以保證細胞的不發(fā)生變化。

(2)科學(xué)家用小分子化合物的組合對小鼠成纖維上皮細胞進行處理,促使已經(jīng)的成纖維上皮細胞“重新編程”產(chǎn)生GiPS細胞,這些GiPS細胞與囊胚中細胞性質(zhì)相同。

(3)過程③中,導(dǎo)入的重組質(zhì)粒中調(diào)控目的基因表達的組件是,的作用是鑒別和篩選含有目的基因的受體細胞。

(4)若利用GiPS細胞誘導(dǎo)分化形成,再經(jīng)技術(shù),可較容易得到高等動物的體細胞克隆個體。

(5)GiPS細胞經(jīng)過體外誘導(dǎo)分化,可以培育出人造組織器官。圖中培育骨髓造血干細胞移植回該小鼠體內(nèi)與異體骨髓造血干細胞移植相比,最大的優(yōu)點是。

5.在畜牧業(yè)生產(chǎn)中,可通過控制性別充分發(fā)揮雌性個體或雄性個體的作用(如泌乳、快速生長提供更多的肉類等),從而獲得最大經(jīng)濟效益。依據(jù)X染色體的DNA含量比Y染色體多,用流式細胞儀將牛的兩種精子分離開來,再通過試管動物技術(shù)獲得所需性別的試管牛(如下圖所示)。回答下列問題。(1)將分離出的精子用鈣離子載體A23187溶液進行處理后,才能與培養(yǎng)成熟的卵細胞融合形成受精卵。受精過程中防止多精入卵的生理反應(yīng)有和卵細胞膜反應(yīng)。

(2)若培育生產(chǎn)血清白蛋白的乳腺生物反應(yīng)器,需將血清白蛋白基因與的啟動子等調(diào)控組件重組在一起,通過顯微注射等方法導(dǎo)入受精卵(填“甲”或“乙”)中,然后將該受精卵繼續(xù)培養(yǎng)到或囊胚階段移入受體,使其生長發(fā)育成轉(zhuǎn)基因試管牛。

(3)在胚胎移植前,需要用激素對“受體母?！弊魈幚怼Ｓ捎谑荏w對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生,從而保證胚胎能在受體內(nèi)存活。

(4)用Y染色體上決定性別的SRY基因探針對滋養(yǎng)層細胞的DNA進行檢測,可達到鑒定胚胎性別的目的,這種檢測方法采用的是技術(shù)。

6.(2022全國甲理綜)某牧場引進一只產(chǎn)肉性能優(yōu)異的良種公羊,為了在短時間內(nèi)獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的大量后代,該牧場利用胚胎工程技術(shù)進行了相關(guān)操作?；卮鹣铝袉栴}。(1)為了實現(xiàn)體外受精需要采集良種公羊的精液,精液保存的方法是。在體外受精前要對精子進行獲能處理,其原因是;精子體外獲能可采用化學(xué)誘導(dǎo)法,誘導(dǎo)精子獲能的藥物是(答出一點即可)。利用該公羊的精子進行體外受精需要發(fā)育到一定時期的卵母細胞,因為卵母細胞達到時才具備與精子受精的能力。(2)體外受精獲得的受精卵發(fā)育成囊胚需要在特定的培養(yǎng)液中進行,該培養(yǎng)液的成分除無機鹽、激素、血清外,還含的營養(yǎng)成分有(答出三點即可)等。將培養(yǎng)好的良種囊胚保存?zhèn)溆谩?/p>

(3)請以保存的囊胚和相應(yīng)數(shù)量的非繁殖期受體母羊為材料進行操作,以獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的后代。主要的操作步驟是

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7.(2022河北保定模擬)某生態(tài)農(nóng)場遵循“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念,推行生態(tài)農(nóng)業(yè),如下圖所示。請回答下列問題。(1)由圖可知,人類生活中所需的能源來自太陽能、沼氣等。與利用煤炭相比,利用這些能源,突出的優(yōu)點是。該生態(tài)農(nóng)場中的能量能夠更多地被人類利用,原因是。

(2)田間管理中除草、除蟲可以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,從能量流動的角度分析,產(chǎn)量提高的原因是。

(3)除沼渣和糞尿外,管理者還需向生態(tài)農(nóng)田施用一定量的化肥,才能使其正常運轉(zhuǎn)和長期發(fā)展,其原因是。

答案:1.答案:(1)限制性核酸內(nèi)切酶PCR(2)染色體頭部(細胞核)(3)體外受精獲能(4)無菌、無毒、溫度和pH適宜、營養(yǎng)充足、氣體環(huán)境適宜動物血清2.答案:(1)啟動子終止子(2)受精卵胚胎干細胞顯微注射(3)蛋白質(zhì)相應(yīng)的抗體進行抗原—抗體(4)早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移(5)發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚(6)體細胞核移植取該轉(zhuǎn)基因牛的體細胞進行體細胞核移植,培養(yǎng)獲得大量的重組胚胎,再進行胚胎移植,就會得到大量具有口蹄疫免疫特性的高產(chǎn)克隆奶牛3.答案:(1)顯微注射(2)培養(yǎng)液的pH(3)胚胎移植同期發(fā)情(4)胚胎分割均等分割內(nèi)細胞團4.答案:(1)胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)正常的二倍體核型(遺傳物質(zhì))(2)(高度)分化內(nèi)細胞團(3)啟動子和終止子標(biāo)記基因(4)早期胚胎(桑椹胚、囊胚)胚胎移植(5)不出現(xiàn)免疫排斥反應(yīng)5.答案:(1)獲能透明帶反應(yīng)(2)乳腺蛋白基因甲桑椹胚(3)同期發(fā)情免疫排斥反應(yīng)(4)DNA分子雜交6.答案:(1)冷凍保存剛獲得的精子還不具備受精能力一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液(答出一點即可)減數(shù)第二次分裂中期(或MⅡ中期)(2)有機鹽、維生素、氨基酸、核苷酸(答出三點即可)(3)對非繁殖期受體母羊進行同期發(fā)情處理,將保存的囊胚進行胚胎移植,再對受體母羊進行是否妊娠的檢查,一段時間后受體母羊產(chǎn)下具有該公羊優(yōu)良性狀的后代解析:(1)獲取的精液一般冷凍保存。剛獲得的精子還不具備受精能力,所以需要對其進行獲能處理。對于牛、羊等家畜的精子常采用化學(xué)法,即將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中,誘導(dǎo)其獲能。處于減數(shù)第二次分裂中期的卵母細胞才具備與精子受精的能力。(2)哺乳動物胚胎的培養(yǎng)液一般含有無機鹽、有機鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸和血清等。(3)以保存的囊胚和相應(yīng)數(shù)量的非繁殖期受體母羊為材料,獲得具有該公羊優(yōu)良性狀的后代,主要是利用胚胎移植技術(shù),即對非繁殖期受體母羊