【状元之路】（新课标通用）2022高考生物一轮复习 专题三 胎胚工程

【状元之路】（新课标通用）2022高考生物一轮复习选3-3专题三胎胚工程考题反馈抓落实自主演练我成功1.如图为哺乳动物精细胞变形成为精子的过程图解，请据图回答问题：(1)写出上图中各部分的名称：[1]__________，[2]__________，[3]__________，[4]__________，[5]__________，[6]__________，[7]__________，[8]__________。(2)精细胞变形成精子的过程中，细胞中的很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留下来，为什么？(3)为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？____________________________________________。答案：(1)高尔基体　线粒体　细胞核　中心体　顶体　头　线粒体鞘　尾(2)细胞核是精子遗传物质储存的场所，也是精卵结合后的后代遗传特性和代谢活动的控制中心，而线粒体则是精子进行有氧呼吸分解有机物产生能量的场所。(3)线粒体是精子维持生存和运动所需能量的“动力工厂”解析：图A是精细胞结构示意图，图B是变形后的精子结构示意图。图中1是高尔基体，将形成精子的顶体5，2是线粒体，将形成图B中的7线粒体鞘，3是细胞核，将形成图B中的6精子头的主要部分，4是中心体，将形成图B中的8尾部。2．如图表示卵子的发生过程，请据图回答有关问题：(1)图中A是__________，B是__________，E是指__________，阶段C是指__________，7\n阶段D是指______。(2)当观察到第二极体时，可以表明__________。(3)能发生染色体的着丝点分裂的阶段是__________(填序号)。(4)①阶段存在的变异方式是__________。答案：(1)第一极体　合子　受精　胎儿期　初情期(2)卵子已经完成了受精(3)①④(4)基因突变、染色体变异解析：本题考查卵子形成过程中的有关知识。(1)图中①为有丝分裂，可增加卵原细胞的数量，卵原细胞进一步演变为初级卵母细胞；③④为减数分裂，只有在受精后，次级卵母细胞才能最终完成减数第二次分裂，因此E是受精，B是合子；卵泡的形成是在胎儿期，减数分裂是从初情期开始的，因此阶段C为胎儿期，阶段D为初情期；(2)当观察到第二极体时，表明卵子已完成了受精作用；(3)着丝点分裂可发生在有丝分裂中，也可发生在减数第二次分裂中，因此为①④；(4)有丝分裂中的变异类型只有基因突变和染色体变异，没有基因重组。3．分析下图，回答下列问题：(1)蛙卵受精后经过2～3h，就开始进行卵裂，卵裂时细胞分裂方式为__________，细胞的数量__________，但胚胎总体积__________。(2)哺乳动物的体外受精主要包括__________、__________和__________等几个主要步骤，上图中受精卵B的形成是否需要上述人工操作？为什么？(3)重新组合的细胞A发育成蝌蚪时要经历哪几个阶段？(4)重组细胞A发育为成蛙的过程中是否需要进行胚胎移植？获得成蛙的技术手段是什么？答案：(1)有丝分裂　增加　不增加或略有缩小(2)卵母细胞的采集　精子的采集和获能　受精　不需要，因为蛙类是在水中完成受精作用的。(3)卵裂、桑椹胚、囊胚、原肠胚、组织器官形成。(4)不需要。体细胞核移植技术。解析：两栖类的受精过程和发育过程都是在水中完成的，因此不需要人工授精和胚胎移植过程。4．如图为牛胚胎移植示意图，请据图回答：7\n(1)牛胚胎移植程序中，①通常是采用__________进行同期发情处理，然后②用__________激素使供体母牛超数排卵。(2)③对胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到__________或__________阶段。(3)④胚胎移植过程一般有__________和__________两种方法。(4)⑤过程产生的犊牛的遗传物质与⑥的遗传物质是否相同？__________，为什么？______________________________。(5)进行胚胎移植的优势是__________。(6)冲卵的生理基础是________________________________________________________________________。答案：(1)激素　促性腺　(2)桑椹胚　囊胚　(3)手术　非手术　(4)不相同　犊牛的遗传物质来源于供体母牛和公牛，且供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体母牛的影响　(5)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力　(6)早期胚胎形成后，处于游离状态，未与母体子宫建立组织上的联系解析：本题考查胚胎移植的基本操作过程及其生理基础。胚胎移植时供、受体牛必须处在相同的发情期，通常用激素进行处理，然后用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。对胚胎进行质量检查时，胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段。胚胎移植一般有手术法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口；非手术法：将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位，注入胚胎。受体母牛只是提供胚胎发育的场所。进行胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。5．下面是以小鼠为对象进行的研究工作，请分析回答问题。(1)进行小鼠胚胎工程操作时，首先在光控周期下(光照14h，黑暗10h)饲养成年雌鼠，并注射促性腺激素，目的是______________________。然后从雌鼠输卵管中取出卵子，在一定条件下培养成熟；并从雄鼠附睾中取出精子，在一定条件下培养一段时间，目的是__________。再在37℃，5%CO2条件下，精卵共同作用4h，冲洗后继续培养。定时在显微镜下观察胚胎的变化，第5天可以看到胚胎发生收缩，细胞间隙扩大，接着胚胎内部出现裂隙，这是胚胎__________期开始的标志。(2)如果体外受精后，在精核与卵核融合之前，用微型吸管吸除雄核，再用细胞松弛素B处理(作用类似于用秋水仙素处理植物细胞)，7\n处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中的显著优点是________。(3)如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵细胞中，由重组细胞发育成小鼠丙，则小鼠丙的基因来源于______________________________________。(4)如果将外源基因导入小鼠受精卵，则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中。这种受精卵有的可发育成转基因小鼠，有的却死亡。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因。____________________________________________________________。答案：(1)促进排卵(或超数排卵)　使精子获能　囊胚(2)容易获得纯合子并缩短育种时间(3)小鼠甲(体细胞)的核基因和小鼠乙(卵细胞)的细胞质基因(4)外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达解析：胚胎工程操作时进行超数排卵处理可获得较多的卵子，附睾中取出的精子不能立即参与受精，需进行获能处理，胚胎发育过程中囊胚腔的出现是囊胚期开始的标志。外源基因的导入有可能会影响其生命活动必需的某些基因的表达，导致胚胎致死。6．(抚顺高中2022月考)“滔滔”是我国第一例转入人体白蛋白基因的转基因试管牛，人们利用该转基因奶牛的乳汁生产人类血清白蛋白。(1)试管动物实际上是体外受精与胚胎移植两项技术的综合运用。体外受精前需要对奶牛的精子进行__________处理，方法是将精子放入一定浓度的__________或钙离子载体A23187溶液中。防止多精入卵的生理反应包括________________和________________。胚胎工程的终端环节是胚胎移植。移植后的胚胎能在受体子宫内存活的生理基础是________________________________。(2)人体白蛋白基因通常可以从基因文库中获取，含有一种生物所有基因的文库称为______________，获得人体白蛋白基因后可以利用__________技术进行扩增。基因工程的核心步骤是________________________。人体白蛋白基因一般利用____________技术导入牛的受精卵中，当受精卵分裂到囊胚期时，需要取囊胚的__________细胞进行性别鉴定，以确保发育成熟的牛能分泌乳汁。答案：(1)获能　肝素　透明带反应　卵黄膜封闭效应　受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应　(2)基因组文库　PCR　构建基因表达载体　显微注射　滋养层解析：(1)体外受精前，要对精子进行获能处理，对于牛等家畜精子常采用化学法，即将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中。(2)把目的基因导入动物细胞，通常利用显微注射技术。7．(2022·山东卷)人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。7\n(1)卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可从已处死的雌鼠________中获取。(2)图中的高血压相关基因作为________，质粒作为________，二者需用__________________切割后连接成重组载体，该过程与质粒上含有__________________有关。(3)子代大鼠如果________________和________________，即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型。(4)在上述转基因大鼠的培育过程中，所用到的主要胚胎工程技术是________________、早期胚胎培养和胚胎移植。答案：(1)卵巢(2)目的基因　载体　同种限制性核酸内切酶(或：同种限制酶)　限制性内切酶的切点(3)检测到体内有相关蛋白　出现高血压(4)体外受精解析：(1)卵母细胞可以从输卵管或者卵巢中获取。(2)与高血压相关的基因作为目的基因，质粒作为载体，二者需要用同种限制酶切割形成相同的黏性末端，才能相互连接，而质粒上必须存在该限制酶切割位点。(3)鉴定目的基因成功表达的方法有：检测是否翻译成了相应的蛋白质或进行个体生物学水平的鉴定，看是否具有相应的遗传特性，即检测子代大鼠体内是否有相关蛋白质和是否出现高血压症状。(4)这里用到的胚胎工程技术还有体外受精。8．阅读以下材料并回答相关问题。中国首例体细胞克隆牛的胚胎移植后代——克隆牛“蓓蓓”产生于山东莱阳农学院动物胚胎工程中心实验场。克隆牛“蓓蓓”是采用最新的玻璃化超快速冷冻技术和超数排卵技术繁殖的新型克隆牛。克隆牛“蓓蓓”是我国成功繁殖的首例和第二例胎儿皮肤上皮细胞克隆牛“康康”和“双双”的后代。我国研究人员首先对“康康”和“双双”进行了超数排卵处理，之后，其中“双双”的胚胎发育成功。科学家从“双双”体内采集到13枚符合国际胚胎移植标准的可用胚胎(这是国际上首次对体细胞克隆牛进行超数排卵处理试验并获得可用胚胎)。研究人员将这些标准胚胎经过玻璃化超快速冷冻处理后，移植到中国黑白花奶牛“梨花”的子宫内，结果获得妊娠。采用超数排卵技术和玻璃化超快速冷冻技术培育的“蓓蓓”的降生证明，体细胞克隆牛“康康”和“双双”与正常繁殖母牛一样对外来激素具有较好的应答能力；体细胞克隆牛经超数排卵获得的胚胎移植后，具有正常的发育成胎儿的能力；“蓓蓓”的降生7\n，证明了我国体细胞克隆技术已进入世界前列。采用超数排卵技术会给畜牧业带来巨大的变革，会促使良种克隆牛快速繁育，这一切将大大地带动畜牧业产业化的发展。(1)由材料可知，获得“蓓蓓”的生育方式是__________。(2)根据材料简介，尝试完成产生“蓓蓓”的程序简图：　程序中：①是______________；②是______________；　③是______________。(3)根据材料列举你知道的培育“蓓蓓”过程中用到的生物技术。(4)本材料中所介绍的生物知识，具有哪些积极的社会意义？答案：(1)有性生殖(2)促性腺　冲卵　胚胎的玻璃化超快速冷冻技术(3)超数排卵技术、“冲卵”技术、胚胎的玻璃化超快速冷冻技术、胚胎移植技术(4)①加速育种工作和品种改良；②大量节省购买种畜的费用；③实现一胎多产；④充分发挥雌性优良个体的繁殖能力；⑤“克隆”动物一样具有正常生育能力，故可以为繁育优良个体开辟新途径。解析：(1)对“双双”进行超数排卵处理，并通过配种或人工授精使之产生了多个胚胎，中间有两性生殖细胞的结合，故为有性生殖，而“克隆”的含义为无性繁殖，故严格来讲，材料中“克隆牛‘蓓蓓’”的说法是错误的。(2)①对动物做超数排卵处理一般注射促性腺激素；②胚胎在母体内发育一段时间后用特制装置冲出并收集，这一过程叫“冲卵”，这里的“卵”实指“早期胚胎”；③检查合格后，早期胚胎经玻璃化超快速冷冻技术处理后进行移植。(3)材料中涉及的培育“蓓蓓”所用的技术有超数排卵技术、胚胎的玻璃化超快速冷冻技术、胚胎移植技术、“冲卵”技术。7\n(4)胚胎移植技术具有积极广泛的社会意义：①加速育种工作和品种改良；②大量节省购买种畜的费用；③通过向受体中移植多枚胚胎实现一胎多产；④充分发挥雌性优良个体的繁殖能力；⑤“克隆”动物也和正常有性生殖的个体一样具有正常的生殖能力。　(2022·山东理综)毛角蛋白Ⅱ型中间丝(KIFⅡ)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关。获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。(1)过程①中最常用的运载工具是________，所需要的酶是限制酶和________。(2)在过程②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③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：本题考查基因工程和胚胎工程的基础知识，考查考生的识记能力和知识运用能力，难度较小。(1)基因工程中，运载工具包括质粒、噬菌体衍生物及动植物病毒等，其中质粒是主要运载工具；所需工具酶是限制酶和DNA连接酶。(2)分散皮肤组织块成单个细胞可使用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)。在动物细胞培养过程中，CO2的作用是维持培养基(液)pH的相对稳定。(3)要得到更多的卵(母)细胞需用促性腺激素对动物进行超数排卵处理；成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行去核处理，以保证克隆后代的遗传性状主要来自于供体核。(4)把重组细胞培养到早期胚胎叫早期胚胎培养技术；在胚胎移植前，通过胚胎分割技术可获得较多胚胎。7