2024-2025學(xué)年高中生物專題3胚胎工程單元素養(yǎng)評價含解析新人教版選修3

PAGE13-單元素養(yǎng)評價(三)(專題3)(60分鐘100分)一、選擇題(共8小題,每小題3分,共24分)1.下列關(guān)于高等哺乳動物受精卵與胚胎發(fā)育的敘述,正確的是 ()A.絕大多數(shù)精卵細(xì)胞的識別具有物種特異性B.卵裂球細(xì)胞的體積隨分裂次數(shù)的增加而不斷增大C.囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞具有發(fā)育的全能性D.原腸胚進(jìn)一步發(fā)育成的胚胎叫囊胚【解析】選A。細(xì)胞膜表面均有糖蛋白,糖蛋白具有細(xì)胞識別功能,精子、卵細(xì)胞的相互識別保證了同種精卵結(jié)合,A正確;受精卵在卵裂過程中,細(xì)胞的總體積基本不變或略有減小,B錯誤;囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞具有發(fā)育的全能性,但是滋養(yǎng)層細(xì)胞只能發(fā)育成胎膜和胎盤,C錯誤;原腸胚是由囊胚發(fā)育來的,原腸胚的各個胚層進(jìn)一步發(fā)育成動物的組織、器官和系統(tǒng),D錯誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】下列關(guān)于受精過程及胚胎發(fā)育的敘述錯誤的是 ()A.精子、卵細(xì)胞的相互識別保證了同種精卵結(jié)合B.受精過程的核心是精子、卵細(xì)胞核物質(zhì)的融合C.第一次卵裂產(chǎn)生的子細(xì)胞失去了細(xì)胞全能性D.卵裂期細(xì)胞數(shù)量增加,但胚胎總體積并不增加,或略有縮小【解題關(guān)鍵】解答本題需明確兩點:(1)受精的實質(zhì)及過程。(2)卵裂期細(xì)胞的特點?！窘馕觥窟xC。細(xì)胞膜表面具有糖蛋白,使同種生物的精子和卵細(xì)胞可以相互識別,A項正確;精子與卵細(xì)胞結(jié)合形成受精卵,實質(zhì)是兩者核物質(zhì)發(fā)生融合,B項正確;第一次卵裂產(chǎn)生的子細(xì)胞具有細(xì)胞全能性,C項錯誤;卵裂期細(xì)胞數(shù)量增加,每個細(xì)胞的體積減小,結(jié)果是胚胎總體積并不增加,或略有縮小,D項正確。2.下列關(guān)于精子和卵細(xì)胞結(jié)合形成的受精卵的敘述正確的是 ()①受精卵中的遺傳物質(zhì)主要來自染色體②受精卵中的細(xì)胞質(zhì)主要來自卵細(xì)胞③受精時精子全部進(jìn)入卵細(xì)胞內(nèi)④精子和卵細(xì)胞的染色體合在一起為4N條⑤受精卵中的染色體一半來自父方,一半來自母方A.①②⑤ B.③④⑤C.①③④ D.②③④【解析】選A。遺傳物質(zhì)主要存在于細(xì)胞核中的染色體上,即染色體是遺傳物質(zhì)的主要載體,所以受精卵中的遺傳物質(zhì)主要來自染色體,①敘述正確;因為精子通過變形,幾乎不含細(xì)胞質(zhì),所以受精卵中的細(xì)胞質(zhì)主要來自卵細(xì)胞,②敘述正確;受精時精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞內(nèi),而精子的尾部留在卵細(xì)胞外,③敘述錯誤;精子和卵細(xì)胞的染色體合在一起為2N條,復(fù)原親本體細(xì)胞染色體數(shù)目,④敘述錯誤;受精卵中的染色體一半來自父方,一半來自母方,⑤敘述正確,故正確答案選A。3.下列關(guān)于牛體外受精胚胎的工廠化生產(chǎn)的敘述中,正確的是 ()A.精子和卵子受精形成受精卵后即可移入母牛子宮B.采集的卵母細(xì)胞應(yīng)馬上與精子共同放入培育液才能形成受精卵C.成熟卵子與收集來的精子相遇形成的受精卵,需培育到肯定階段才可以移植D.體外受精胚胎的工廠化生產(chǎn)中胚胎發(fā)育和受精過程需在體外進(jìn)行【解析】選C。采集的精子需獲能處理,卵子要培育到減數(shù)其次次分裂中期才能受精,形成的受精卵要培育到桑椹胚或囊胚期才可移植,選項A、B錯誤,選項C正確;胚胎發(fā)育過程在體內(nèi)完成,選項D錯誤。4.我國首例“虎獅獸”在南京紅山動物園誕生,利用了雄虎的精子和雌獅的卵細(xì)胞經(jīng)“體外受精”而產(chǎn)生,完成這一過程須要解決的問題是 ()A.精子在體外用獲能物質(zhì)處理B.用化學(xué)物質(zhì)處理掉卵細(xì)胞膜,便于精子進(jìn)入C.抽取精子、卵細(xì)胞的細(xì)胞核進(jìn)行融合D.精子入卵后進(jìn)行人工處理防止多精入卵【解析】選A。在體外受精前,須要對精子進(jìn)行獲能處理,然后再與培育成熟的卵細(xì)胞放入培育液內(nèi)共同培育一段時間,完成受精過程,故A項正確。精子入卵后,無須人工處理,卵細(xì)胞膜會馬上發(fā)生一種生理反應(yīng),拒絕其他精子再進(jìn)入卵內(nèi),這是防止多精入卵的其次道屏障,假如處理掉卵細(xì)胞膜,可能會發(fā)生多精入卵的現(xiàn)象,不利于受精作用的完成,故B項和D項均錯誤。受精作用中,不光是兩者的細(xì)胞核進(jìn)行了融合,兩種細(xì)胞中其他的部分也發(fā)生著一系列困難的作用,從而完成整個受精過程,因此只抽取精、卵細(xì)胞核融合不能完成受精作用,故C項錯誤。5.關(guān)于“反應(yīng)”,下列有關(guān)說法錯誤的是 ()A.抗體檢測目的基因表達(dá)產(chǎn)物反應(yīng)呈陽性,說明目的基因已翻譯出蛋白質(zhì)B.受體對移入子宮的外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),所以胚胎可以存活C.卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精入卵的其次道屏障D.精子觸及卵細(xì)胞膜時會發(fā)生頂體反應(yīng)【解析】選D?？贵w檢測目的基因表達(dá)產(chǎn)物反應(yīng)呈陽性,說明目的基因已翻譯出所需蛋白質(zhì),故A正確;受體對移入子宮的外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),可使胚胎存活,故B正確;卵細(xì)胞膜反應(yīng)是防止多精入卵的其次道屏障,故C正確;精子觸及透亮帶時會發(fā)生頂體反應(yīng),故D錯誤。6.胚胎移植技術(shù)已在畜牧業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。下列說法中,錯誤的是()A.胚胎移植可充分發(fā)揮優(yōu)良母牛的繁殖潛力,一年內(nèi)可得到幾頭甚至幾十頭良種牛犢B.應(yīng)用胚胎移植可使母牛提高生產(chǎn)實力C.應(yīng)用胚胎移植可以代替種畜的引進(jìn),豐富品種資源D.胚胎移植可在畜牧業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生新的品種,改良品種資源【解析】選D。胚胎移植可充分發(fā)揮優(yōu)良母牛的繁殖潛力,一年內(nèi)可得到幾頭甚至幾十頭良種牛犢,選項A正確;應(yīng)用胚胎移植可使母牛提高生產(chǎn)實力,選項B正確;應(yīng)用胚胎移植可以代替種畜的引進(jìn),豐富品種資源,選項C正確;胚胎移植不能產(chǎn)生新的品種,選項D錯誤。7.干細(xì)胞顧名思義是“干什么都行的細(xì)胞”,詳細(xì)是指一種尚未充分分化的未成熟細(xì)胞。醫(yī)學(xué)工作者、探討者正進(jìn)行嘗試?yán)酶杉?xì)胞治療人類某些疾病,用骨髓移植法有效治療白血病便是勝利的例證。由此推斷下列說法中,錯誤的是()A.利用干細(xì)胞治療某些疾病,是因為干細(xì)胞具有再生出各種組織、器官的潛能B.造血干細(xì)胞在骨髓中可分化出B細(xì)胞和T細(xì)胞C.在體外培育的條件下,ES細(xì)胞可以增殖而不發(fā)生分化D.異體骨髓移植勝利后,康復(fù)者的血型有可能發(fā)生變更但不會遺傳【解題關(guān)鍵】解答本題須要留意以下兩點:(1)明確干細(xì)胞特點:具有自我復(fù)制、高度增殖和多向分化潛能的細(xì)胞群體,肯定條件下可分化形成不同的組織細(xì)胞,進(jìn)一步形成困難的器官。(2)理解關(guān)鍵信息:異體骨髓移植勝利后,康復(fù)者的血型有可能發(fā)生變更,但不會遺傳?！窘馕觥窟xB。由于干細(xì)胞具有再生各種組織、器官的潛能,因此可以利用干細(xì)胞治療某些疾病,選項A正確;T細(xì)胞起源于骨髓中的造血干細(xì)胞,但T細(xì)胞在胸腺中成熟,即在胸腺中發(fā)生分化,選項B錯誤;在體外培育的條件下,ES細(xì)胞可以增殖而不發(fā)生分化,選項C正確;骨髓移植沒有變更患者體內(nèi)的遺傳物質(zhì),因此不能遺傳給后代,選項D正確。【補(bǔ)償訓(xùn)練】科學(xué)家將人體皮膚細(xì)胞改造成了多能干細(xì)胞——“iPS細(xì)胞”,人類“iPS細(xì)胞”可以形成神經(jīng)元等人體多種組織細(xì)胞。以下有關(guān)“iPS細(xì)胞”的說法,正確的是 ()A.iPS細(xì)胞分化為神經(jīng)細(xì)胞的過程體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性B.iPS細(xì)胞有細(xì)胞周期,它分化形成的神經(jīng)細(xì)胞一般不具有細(xì)胞周期C.iPS細(xì)胞可分化形成多種組織細(xì)胞,說明“iPS細(xì)胞”在分裂時很簡單發(fā)生突變D.iPS細(xì)胞分化成人體多種組織細(xì)胞,是因為它具有不同于其他細(xì)胞的特定基因【解析】選B?！癷PS細(xì)胞”是一種多能干細(xì)胞,而多能干細(xì)胞既能分裂又能進(jìn)行細(xì)胞分化,形成不同的組織、器官。細(xì)胞的全能性是指已分化的細(xì)胞仍舊具有發(fā)育成完整個體的潛能,應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)在由該細(xì)胞形成新個體的過程中。高度分化的細(xì)胞如神經(jīng)細(xì)胞等是不能再進(jìn)行細(xì)胞分裂的,不能進(jìn)行連續(xù)分裂的細(xì)胞不具有細(xì)胞周期。細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果,而多細(xì)胞生物的每一體細(xì)胞都源自一個受精卵,因而都具有相同的遺傳信息。8.科學(xué)家先利用相關(guān)技術(shù)敲除豬受精卵內(nèi)發(fā)育成某些器官的關(guān)鍵基因,再培育至囊胚期,將人的“誘導(dǎo)多能干細(xì)胞”注入豬囊胚中,移植到豬子宮內(nèi),取發(fā)育到21至28天之間的胚胎,視察到了“不同程度的嵌合體”。下列相關(guān)敘述錯誤的是 ()A.本探討主要涉及基因工程、早期胚胎培育、胚胎移植等現(xiàn)代生物技術(shù)B.“不同程度的嵌合體”中含有發(fā)育程度和所占比例不同的人組織C.選擇囊胚作為受體的主要依據(jù)是囊胚細(xì)胞沒有分化,細(xì)胞具有發(fā)育的全能性D.人豬嵌合胚胎探討為解決移植器官來源不足和免疫排斥問題帶來光明前景【解析】選C。本探討主要涉及基因工程、早期胚胎培育、胚胎移植等現(xiàn)代生物技術(shù),A正確;“不同程度的嵌合體”中含有發(fā)育程度和所占比例不同的人組織,B正確;選擇囊胚作為受體的主要依據(jù)是囊胚細(xì)胞起先分化,內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞具有發(fā)育的全能性,C錯誤;人豬嵌合胚胎探討為解決移植器官來源不足和免疫排斥問題帶來光明前景,D正確。二、非選擇題(共8小題,共76分)9.(8分)克隆羊的勝利轟動世界,它不僅奠定了克隆性治療疾病的基礎(chǔ),又解決了器官移植中供體不足的問題,同時也給人類帶來了一些過去尚未遇到的問題。下圖為人類對克隆羊技術(shù)的拓展和應(yīng)用。請據(jù)圖回答:(1)圖中所涉及的現(xiàn)代生物技術(shù)有和等。

(2)下列有關(guān)胚胎移植的敘述正確的是(多選) ()A.沖卵指的是從子宮中沖出胚胎,而非沖出卵細(xì)胞B.只有供、受體生理環(huán)境高度一樣,移入受體的胚胎才能被接受C.供體和受體要進(jìn)行免疫檢查,防止發(fā)生免疫排斥反應(yīng)D.不同動物胚胎移植的時間不同,人的胚胎移植最好在原腸胚時期進(jìn)行(3)圖中兩個克隆動物長大后,各方面特征與原型動物相同,這說明具有全能性,早期胚胎發(fā)育在階段及其以前的細(xì)胞是全能細(xì)胞。

(4)運用培育基進(jìn)行胚胎干細(xì)胞培育時,通常要加入等自然成分,除了保證被培育細(xì)胞處于無菌、無毒及足夠氧氣的環(huán)境中,還須要保證細(xì)胞生活所需的。

【解析】(1)圖中明顯涉及的現(xiàn)代生物技術(shù)有核移植、胚胎移植技術(shù),另外必定涉及動物細(xì)胞培育,如重組細(xì)胞培育、胚胎干細(xì)胞培育等。(2)C項,受體對移植的胚胎不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng);D項,人的胚胎移植一般在8～16個細(xì)胞階段移植。(3)克隆動物的勝利說明分化成熟的動物體細(xì)胞細(xì)胞核具有全能性;在桑椹胚及其以前的細(xì)胞都還沒發(fā)生分化,到囊胚期才出現(xiàn)細(xì)胞分化。(4)添加血清是為了補(bǔ)充人們尚未明確相識的一些成分。答案:(1)核移植胚胎移植動物細(xì)胞培育(填寫兩個即可)(2)A、B(3)動物體細(xì)胞核桑椹胚(4)血清溫度和pH【方法規(guī)律】快速記憶胚胎移植的生理基礎(chǔ)(1)可移入:供體與受體的生理狀態(tài)相同。(2)可搜集:早期胚胎與母體子宮沒有建立組織上的聯(lián)系,處于游離狀態(tài)。(3)可存活:受體對移入的胚胎不發(fā)生排斥反應(yīng)。(4)可遺傳:供體胚胎的遺傳特性不受受體的影響。10.(9分)(2024·濟(jì)寧高二檢測)埃博拉病毒(EBO)呈纖維狀,EBO衣殼外有包膜,包膜上有5種蛋白棘突(VP系列蛋白和GP蛋白),其中GP蛋白最為關(guān)鍵,能被宿主細(xì)胞劇烈識別。請回答下列問題:(1)基因疫苗即DNA疫苗,要獲得編碼GP蛋白抗原的基因疫苗,首先要提取出病原體的RNA,并將RNA。要大量獲得表達(dá)特異抗原的基因,可采納PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。

(2)以GP蛋白作為疫苗比利用毒性減弱的埃博拉病毒作疫苗更平安,其緣由是。為了從牛分泌的乳汁中提取GP蛋白,在基因?qū)肱Ｊ荏w細(xì)胞前,基因的首段必需含有使其僅能在牛的乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)的,才能驅(qū)動轉(zhuǎn)錄過程。

(3)為了提高胚胎的利用率,可采納胚胎分割技術(shù)。進(jìn)行胚胎分割時,應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的囊胚或進(jìn)行操作。在對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時,要留意將。轉(zhuǎn)基因牛是否培育勝利,可以通過技術(shù)從分子水平進(jìn)行檢測。

(4)科研人員利用經(jīng)EBO免疫后小鼠的與小鼠的骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合以形成雜交瘤細(xì)胞,培育后可以獲得純凈的單一品種抗體,其特點是,可以用此抗體與藥物制成“生物導(dǎo)彈”抗擊EBO。

【解析】(1)要獲得編碼GP蛋白抗原的基因疫苗,首先要提取出病原體的RNA,并將RNA通過逆轉(zhuǎn)錄合成DNA,再通過采納PCR技術(shù)對目的基因進(jìn)行大量擴(kuò)增。(2)以GP蛋白作為疫苗比基因疫苗更平安,其緣由是GP蛋白自身沒有感染實力,但保留有抗原性;為了從牛分泌的乳汁中生產(chǎn)GP蛋白,在基因?qū)肱Ｊ荏w細(xì)胞前,基因的首段必需含有使其僅能在牛的乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)的(乳腺蛋白基因的)啟動子,才能驅(qū)動轉(zhuǎn)錄過程。(3)胚胎分割時,應(yīng)選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚進(jìn)行操作;在對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時,要留意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。轉(zhuǎn)基因牛是否培育勝利,可以通過抗原-抗體雜交技術(shù)從分子水平進(jìn)行檢測。(4)經(jīng)EBO免疫后小鼠的B淋巴細(xì)胞與小鼠的骨髓瘤細(xì)胞進(jìn)行融合,篩選出雜交瘤細(xì)胞進(jìn)一步培育,可以獲得純凈的單一品種抗體,其特點是特異性強(qiáng)、靈敏度高、并能大量制備,可以用此抗體與藥物制成“生物導(dǎo)彈”,抗擊EBO。答案:(1)逆轉(zhuǎn)錄成DNA(2)GP蛋白沒有感染實力又保留有抗原性(乳腺蛋白基因的)啟動子(3)桑椹胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割抗原-抗體雜交(4)B淋巴細(xì)胞特異性強(qiáng)、靈敏度高、并能大量制備11.(8分)如圖是胚胎工程技術(shù)探討及應(yīng)用的相關(guān)狀況,其中供體1是良種荷斯坦高產(chǎn)奶牛,供體2是黃牛,據(jù)圖回答下列問題:(1)應(yīng)用1為獲得克隆牛的過程,從活體牛中采集更多的卵母細(xì)胞須要注射激素。

(2)應(yīng)用2為獲得試管牛的過程,在體外受精前,須要對采集的優(yōu)良公牛的精子用法進(jìn)行獲能處理,胚胎移植是胚胎工程的最終一道“工序”,胚胎能夠在受體內(nèi)存活的生理基礎(chǔ)是。

(3)應(yīng)用3中的細(xì)胞C取自牛胎兒的。應(yīng)用4在獲得二分胚①和②的同時,須要取囊胚的細(xì)胞做DNA分析進(jìn)行性別鑒定。

(4)應(yīng)用4中對囊胚進(jìn)行分割時要留意。胚胎分割產(chǎn)生的動物屬于(填“有性生殖”或“無性生殖”)。

【解析】(1)超數(shù)排卵時須要對供體母牛注射促性腺激素。(2)在受精前,須要對精子進(jìn)行獲能處理,對于牛等家畜的精子常采納化學(xué)誘導(dǎo)法,即將精子放在肯定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中。受體對移入子宮的外來胚胎不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),這是胚胎能夠在受體內(nèi)存活的生理基礎(chǔ)。(3)胚胎干細(xì)胞來自早期胚胎或原始性腺,因此應(yīng)用3中的細(xì)胞C取自牛胎兒的原始性腺。取囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞做DNA分析進(jìn)行性別鑒定。(4)胚胎分割時要留意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,胚胎分割產(chǎn)生的動物屬于無性生殖。答案:(1)促性腺(2)化學(xué)誘導(dǎo)受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)(3)原始性腺滋養(yǎng)層(4)將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割無性生殖12.(10分)如圖表示利用小鼠胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)做的探討,請分析回答下列問題:(1)a過程表示基因工程,則其核心步驟是,該過程所運用的工具酶有。

(2)為檢測致癌基因是否已插入受體細(xì)胞DNA,可采納技術(shù)。

(3)b過程可以獲得更多的ES細(xì)胞,其采納的技術(shù)屬于細(xì)胞工程中的技術(shù)。若要從早期胚胎中獲得更多ES細(xì)胞,則可將早期胚胎培育至(時)期。

(4)完成c、d過程的胚胎工程技術(shù)分別是、。若要培育試管動物,除以上兩種技術(shù)外,還須要運用技術(shù)。

(5)用肝癌細(xì)胞作抗原刺激B淋巴細(xì)胞,再將此淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合后獲得細(xì)胞代謝產(chǎn)物,該產(chǎn)物與抗癌藥物結(jié)合制成“生物導(dǎo)彈”,從而定向殺死小鼠體內(nèi)的肝癌細(xì)胞。

【解題關(guān)鍵】(1)圖示信息:明確圖中a表示將致癌基因?qū)胄∈蟮呐咛ジ杉?xì)胞;b表示胚胎干細(xì)胞的體外培育;c表示利用早期胚胎培育技術(shù)獲得早期胚胎;d表示胚胎移植技術(shù)。(2)關(guān)鍵信息:明確通過a、b、c、d過程獲得轉(zhuǎn)基因小鼠所需的關(guān)鍵技術(shù)手段?！窘馕觥?1)a過程表示基因工程,基因工程的核心步驟為基因表達(dá)載體的構(gòu)建,該過程所運用的工具酶有限制酶、DNA連接酶。(2)為檢測致癌基因是否已插入受體細(xì)胞DNA,可采納DNA分子雜交技術(shù)。(3)b過程表示胚胎干細(xì)胞的體外培育,可以獲得更多的ES細(xì)胞,其采納的技術(shù)屬于細(xì)胞工程中的動物細(xì)胞培育技術(shù)。若要從早期胚胎中獲得更多ES細(xì)胞,則可將早期胚胎培育至囊胚期。(4)由分析可知,完成c、d過程的胚胎工程技術(shù)分別是早期胚胎培育(技術(shù))、胚胎移植(技術(shù)),若要培育試管動物,除以上兩種技術(shù)外,還須要運用體外受精技術(shù)。(5)用肝癌細(xì)胞作抗原刺激B淋巴細(xì)胞,再將此淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合后獲得細(xì)胞代謝產(chǎn)物——抗肝癌細(xì)胞抗體,該產(chǎn)物與抗癌藥物結(jié)合制成“生物導(dǎo)彈”,從而定向殺死小鼠體內(nèi)的肝癌細(xì)胞。答案:(1)致癌基因表達(dá)載體的構(gòu)建限制酶、DNA連接酶(2)DNA分子雜交(3)動物細(xì)胞培育囊胚(4)早期胚胎培育(技術(shù))胚胎移植(技術(shù))體外受精(5)抗肝癌細(xì)胞抗體【補(bǔ)償訓(xùn)練】科學(xué)家通過轉(zhuǎn)入四種基因可將體細(xì)胞誘導(dǎo)形成多能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞),iPS細(xì)胞具有胚胎干細(xì)胞的類似功能。下圖是設(shè)想用iPS細(xì)胞技術(shù)治療鐮刀型細(xì)胞貧血癥的流程,請回答:(1)胚胎干細(xì)胞因為具有,所以經(jīng)誘導(dǎo)能發(fā)育成個體。(2)iPS細(xì)胞培育過程中運用到的生物技術(shù)有過程①的、過程②的等。(3)過程②進(jìn)行時,須要先利用技術(shù)將四種目的基因擴(kuò)增,再將目的基因與逆轉(zhuǎn)錄病毒載體結(jié)合,以構(gòu)建,然后將其導(dǎo)入患者的體細(xì)胞,誘導(dǎo)形成iPS細(xì)胞。(4)經(jīng)過程③、④后,改造得到的A是,再植入患者體內(nèi),使患者能夠產(chǎn)生正常紅細(xì)胞,這種治療方法稱為。(5)iPS細(xì)胞的誘導(dǎo)勝利具有的醫(yī)學(xué)價值是(答出兩點即可)

?！窘馕觥?1)由題意可知,胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性,經(jīng)誘導(dǎo)能發(fā)育成個體。(2)過程①為動物細(xì)胞培育、過程②是(轉(zhuǎn))基因工程。(3)過程②進(jìn)行時,須要先利用PCR技術(shù)將四種目的基因擴(kuò)增,再將目的基因與逆轉(zhuǎn)錄病毒載體結(jié)合,以構(gòu)建基因表達(dá)載體,然后將其導(dǎo)入患者的體細(xì)胞,誘導(dǎo)形成iPS細(xì)胞。(4)經(jīng)過程③、④后,改造得到的A是造血干細(xì)胞。(5)iPS細(xì)胞的誘導(dǎo)勝利具有的醫(yī)學(xué)價值是可以治療人類疾病、培育人造組織器官、解決供體器官的不足和器官移植后的免疫排斥問題等。答案:(1)發(fā)育的全能性(2)動物細(xì)胞培育(轉(zhuǎn))基因工程(3)PCR基因表達(dá)載體(4)造血干細(xì)胞體外基因治療(5)治療人類疾病,培育人造組織器官,解決供體器官不足和器官移植后的免疫排斥問題等

13.(10分)一對表現(xiàn)型正常的夫婦生了一個鐮刀型細(xì)胞貧血癥(常染色體隱性遺傳病)患兒,在他們打算生育其次胎時,發(fā)覺妻子的雙側(cè)輸卵管完全堵塞,不能完成體內(nèi)受精。醫(yī)生為該夫婦實施了體外受精和產(chǎn)前基因診斷,過程如圖。請回答:(1)過程①是指在體外進(jìn)行的處理,從而使精子能與卵子結(jié)合形成受精卵;防止多個精子入卵受精的第一道屏障是。

(2)過程②稱為。移入子宮的外來胚胎能在受體內(nèi)存活的生理學(xué)基礎(chǔ)是。

(3)受精過程結(jié)束的標(biāo)記是 ()A.在卵細(xì)胞膜和透亮帶的間隙視察到兩個極體或三個極體B.精子進(jìn)入卵細(xì)胞C.形成雄原核、雌原核D.雌、雄原核合并,兩組核染色體合為一組(4)在對胎兒進(jìn)行鐮刀型細(xì)胞貧血癥的產(chǎn)前基因診斷時,要先從羊水中的胎兒細(xì)胞中提取物質(zhì)③進(jìn)行PCR擴(kuò)增,然后用MstⅡ?qū)U(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行切割,產(chǎn)生多個片段的酶切產(chǎn)物。據(jù)此推斷,MstⅡ是一種酶。

(5)不同長度的酶切產(chǎn)物在電泳時移動的速率不同,形成不同的電泳條帶。該家庭成員的鐮刀型細(xì)胞貧血癥基因分析的電泳帶譜如④,據(jù)此推斷該胎兒為(填“正?！薄盎颊摺被颉皵y帶者”)。

【解析】(1)精子在附睪內(nèi)已經(jīng)獲得了受精實力,但由于附睪分泌的一種物質(zhì)附于精子表面,抑制了其受精實力,所以在與卵子接觸完成受精作用之前,精子必需進(jìn)行獲能處理,否則不能完成受精過程。(2)過程②表示在完成受精作用并早期培育后,將形成的早期胚胎移植到母體子宮的過程,稱為胚胎移植。由于受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),保證了被移入子宮的外來胚胎能在受體內(nèi)存活并發(fā)育成胎兒。(3)受精過程結(jié)束的標(biāo)記是雌、雄原核合并,兩組核染色體合為一組,選項D正確。(4)產(chǎn)前基因診斷所用的是胎兒的DNA。MstⅡ可對擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行切割,可知MstⅡ是一種限制性核酸內(nèi)切酶。(5)胎兒的電泳結(jié)果顯示胎兒不含有患兒的基因條帶,說明胎兒正常,不攜帶致病基因。答案:(1)精子獲能透亮帶反應(yīng)(2)胚胎移植受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)(3)D(4)DNA限制性核酸內(nèi)切(或限制)(5)正常14.(8分)近期《肝臟學(xué)》雜志發(fā)表了一篇文章稱科學(xué)家經(jīng)探討發(fā)覺:乙肝病毒HBX蛋白間接調(diào)控宿主細(xì)胞內(nèi)很多基因的轉(zhuǎn)錄,廣泛影響宿主細(xì)胞的各種生命活動,包括調(diào)整細(xì)胞凋亡,抑制細(xì)胞DNA的修復(fù),干擾細(xì)胞有絲分裂和細(xì)胞周期進(jìn)程等,因此可利用該蛋白質(zhì)治療乙肝。如圖表示利用乳腺反應(yīng)器生產(chǎn)乙肝病毒HBX蛋白的流程示意圖。(1)已知HBX蛋白基因的核苷酸序列,則①可采納法獲得目的基因,并用技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。

(2)因哺乳動物的早期胚胎在肯定時間內(nèi)與母體子宮未建立組織上的聯(lián)系,處于狀態(tài),因此可以用特制的沖卵裝置從雌性特性內(nèi)收集。

(3)④運載體為,⑤表示。⑥表示,在該步驟操作前對胚胎進(jìn)行了檢查和篩選,發(fā)覺有些胚胎因為外源基因的插入而死亡,請你分析外源基因插入導(dǎo)致胚胎死亡的可能緣由是:。

【解析】(1)圖中①表示人工合成目的基因,獲得的目的基因可以通過PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。(2)早期胚胎在肯定時間內(nèi)與母體子宮未建立組織上的聯(lián)系,處于游離狀態(tài),這便于胚胎的收集。(3)圖中④運載體為動物病毒,⑤表示精子獲能,⑥表示胚胎移植;若外源基因的插入導(dǎo)致胚胎發(fā)育所需的正?；虿荒鼙磉_(dá),可能導(dǎo)致胚胎死亡。答案:(1)人工合成PCR(2)游離(3)動物病毒精子獲能胚胎移植外源基因的插入導(dǎo)致胚胎發(fā)育所需的正?；虿荒鼙磉_(dá)15.(7分)據(jù)人民網(wǎng)報道,世界首例免疫艾滋病的基因編輯嬰兒已在中國誕生,這一消息馬上掀起了科學(xué)界的軒然大波,據(jù)悉這兩名嬰兒是科學(xué)家利用“CRISPR/Cas9”編輯技術(shù),修改了常規(guī)體外受精獲得的受精卵的CCR5基因后獲得的。請回答下列問題(1)體外受精首先需采集卵子,成熟的卵子才能與在體外受精,形成受精卵。

(2)在體外培育受精卵時,除賜予肯定量的O2以維持細(xì)胞呼吸外,還須要供應(yīng)CO2以維持;培育受精卵時須要定期更換培育液,其緣由是。母體對移入子宮的外來胚胎,這為胚胎在母體內(nèi)存活供應(yīng)了可能。

(3)利用CRISPR/Cas9編輯受精卵的基因的大致過程是依據(jù)CCR5基因的序列設(shè)計一段RNA,將該RNA與Cas9蛋白結(jié)合形成復(fù)合體,并導(dǎo)入受精卵中,導(dǎo)入方法與外源基因?qū)肴梭w細(xì)胞相像,可采納法;進(jìn)入細(xì)胞后的復(fù)合體在RNA的指引下依據(jù)原則精確地結(jié)合在相關(guān)部位。

【解析】(1)體外受精首先需采集卵子,成熟的卵子才能與獲能的精子進(jìn)行體外受精,形成受精卵。(2)在體外培育受精卵時,除賜予肯定量的O2以維持細(xì)胞呼吸外,還須要供應(yīng)CO2,供應(yīng)二氧化碳的作用是維持培育液正常的pH;培育受精卵時須要定期更換培育液,其緣由是防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物的積累對自身細(xì)胞代謝造成危害;母體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),這為