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人教版(2019版)选择性必修三2.2.3 动物体细胞核移植技术和克隆动物同步练习
一、单选题
1.(2021·浙江模拟)下图为某动物克隆流程图,下列说法错误的是( )
A.同一个体的体细胞都能经过该流程得到新个体
B.②过程操作前常对离体体细胞进行营养限制性培养
C.①过程可以使用紫外线破坏细胞核
D.③过程刚开始时细胞核中的基因没有表达
2.(2021高二上·沈阳期中)下列属于理性对待生物技术的是( )
A.转基因技术按照人们的意愿对生物进行设计,不存在负面影响
B.转基因农作物对于解决粮食、能源等问题具有积极作用,但也存在一定风险
C.克隆技术如果被不当利用将给社会造成灾难,应禁止任何克隆研究
D.如果转基因技术被恐怖分子利用,将可能导致人类灭绝,应停止转基因研究
3.(2021高二上·抚松竞赛)下列说法正确的是( )
A.动物难以克隆的根本原因是基因组中的基因不完整
B.胚胎细胞核的移植成功率远高于成体细胞
C.克隆羊多利是利用胚胎细胞进行核移植所得的个体
D.卵细胞与受精卵一样,细胞未分化,全能性最高
4.(2021高二上·抚松竞赛)下列有关生物工程的叙述,正确的是( )
A.试管牛和克隆牛都属于无性生殖
B.蛋白质工程是直接对蛋白质分子进行改造
C.精心设计生态工程能提高各营养级的能量传递效率
D.胚胎分割获得的胚胎数量过多会降低胚胎存活率
5.(2021高二上·抚松竞赛)英国研究者取人的皮肤细胞核与去核牛的卵细胞重组,培育出混合胚胎,但该胚胎只成活了3天。此项技术与一般治疗性克隆研究相比较,其发展优势是( )
A.最终可培育产生转人类基因动物
B.可望解决人类卵细胞资源稀缺问题
C.可望有效解决器官移植产生的排斥反应
D.可望构建人体器官克隆体系
6.(2021高三上·疏附期中)下列有关细胞全能性的叙述正确的是( )
A.植物组织培养繁育花卉的原理是植物细胞具有全能性
B.动物克隆技术说明动物体细胞具有全能性
C.用植物的种子繁殖后代说明植物细胞具有全能性
D.细胞分化程度越高,全能性越高,分裂能力越强
7.(2021高一上·遵化开学考)运用克隆技术,把白兔乳腺细胞的细胞核转入到黑兔的去核卵细胞中,再将这个卵细胞培育成胚胎后移入灰兔的子宫内。这样生出来的兔,其毛色为( )
A.黑色 B.白色 C.灰色 D.灰白色
8.(2021高二下·常州期末)人的血清白蛋白(HAS)在临床上需求量很大,通常从血液中提取,成本较高。如果将人的血清白蛋白基因导入奶牛细胞中,利用奶牛乳汁来生产血清白蛋白,能够极大地降低成本,且安全高效。下图是利用奶牛乳汁生产HAS的过程图,下列叙述正确的是( )
A.在①进入③之前,必须构建基因表达载体
B.在⑤的囊胚阶段可以取内细胞团细胞做DNA分析,进行性别鉴定
C.该过程综合利用了体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等细胞工程技术
D.血清白蛋白基因只在奶牛的乳腺细胞中表达与是否有起始密码有关
9.(2021高二下·韩城期末)我国科学家采集了一只睡眠明显紊乱的 BMAL1(生物节律基因)敲除猴的体细胞,通过体细胞核移植技术,获得了 5 只克隆猴。下列相关叙述错误的是( )
A.5 只克隆猴体细胞的遗传物质与核供体细胞相同
B.该研究可弥补实验猴繁殖周期长、单胎数量少的不足
C.体细胞核移植一般是取卵巢中的卵母细胞去核后作受体细胞
D.动物细胞核的全能性是体细胞核移植获得克隆动物成功的基础
10.(2021高二下·武功期中)下列关于动物体细胞核移植技术和克隆动物的叙述,错误的是( )
A.细胞核移植的受体细胞最好是受精卵
B.目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法
C.用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞
D.哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植
11.(2021高二下·武功期中)体细胞核移植技术在畜牧业,医药卫生以及其他领域有着广泛的应用前景。下列关于体细胞核移植技术的应用前景及存在问题的叙述,错误的是( )
A.利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为生物反应器,生产珍贵的医用蛋白
B.以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞诱导形成的组织、器官等,可避免免疫排斥反应
C.体细胞核移植技术发展到今天,已经相当成熟,成功率较高
D.有研究者指出,绝大多数克隆动物存在健康问题,如体型过大、脏器缺陷,免疫失调等
12.(2021高二下·吉林期中)下列关于动物细胞核移植的说法中,不正确的是( )
A.利用体细胞核移植技术可以加速家畜遗传改良进程
B.用于核移植的供体细胞一般选用传代50代以内的细胞
C.动物体细胞核移植技术可有选择地繁殖某一性别的家畜
D.体细胞的细胞核移植到受体细胞之前,要先去掉受体卵母细胞的核
13.(2021高二下·福州期中)中国科学院团队对雌性猕猴进行克隆,成功获得“中中”和“华华”两姐妹,突破了现有技术无法体细胞克隆非人灵长类动物的世界难题,为建立人类疾病的动物模型,研究疾病机理,研发诊治药物带来光明前景。如图为“中中”和“华华”培育的流程,相关叙述不正确的是( )
A.该过程属于无性繁殖,体现了动物细胞核具有全能性
B.图中的卵子实际上是次级卵母细胞
C.③过程是动物胚胎的体外培养过程,需无菌、无毒环境
D.中中、华华的性别由纤维细胞的遗传物质决定
14.(2021高二下·长春期中)下列有关生殖性克隆人的说法错误的是( )
A.生殖性克隆人是一种无性生殖方式
B.生殖性克隆人证明了人体细胞的细胞核具有全能性
C.在现有克隆技术条件下,成功率为100%
D.中国政府禁止生殖性克隆人
15.下列属于反对克隆人的生物学家的观点的是( )
A.克隆技术尚不成熟,克隆人很可能孕育出有严重生理缺陷的孩子
B.可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法弥补技术的不足
C.克隆人研究是一项科学研究,应该被允许
D.不能迁就于个人的道德观念,道德观念是可以改变的
16.在克隆研究方面,中国政府的态度是禁止生殖性克隆人,不接受任何生殖性克隆人实验,主要原因是( )
A.大多数人对克隆人的研究持否定态度
B.克隆人不是正常的个体
C.克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念
D.克隆人的技术性问题无法得到解决
17.(2021高二下·洛阳月考)在核移植时,通常将整个体细胞而不是细胞核注入去核卵母细胞中,下列说法错误的( )
A.体细胞太小因而去除细胞核较困难
B.细胞质中遗传物质少因而对遗传的影响很小
C.直接将体细胞注入卵母细胞简化了操作程序
D.体细胞的核离开了原来的细胞质将不能存活
18.(2021高二下·浦城月考)下列有关细胞工程的叙述,正确的是( )
A.PEG是促细胞融合剂,可直接诱导植物细胞融合
B.细胞工程在细胞器水平上定向改变细胞核的遗传物质
C.骨髓瘤细胞经免疫处理,可直接获得单克隆抗体
D.核移植克隆的动物,其线粒体DNA来自供卵母体
19.(2021高二下·浦城月考)下列不属于细胞克隆的是( )
A.人胰岛素基因的体外复制 B.杂交瘤细胞在小鼠腹腔内增殖
C.宫颈癌细胞的体外培养 D.植物胚性细胞形成愈伤组织
20.(2021高二下·浦城月考)下列有关细胞工程技术在生产实践中应用的叙述,正确的是( )
A.以植物芽尖为材料通过组织培养可以获得植物新品种
B.脱毒草莓和转基因抗病毒草莓的培育都需要使用植物组织培养技术
C.细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸
D.转基因羊和克隆羊“多莉”的培育克服了远缘杂交不亲和性障碍
二、综合题
21.(2021高三上·长春月考)【选修3:现代生物科技专题】
我国首只克隆猫“大蒜”的培育过程如下。请回答:
(1)图中的去核卵母细胞所处的时期为 。
(2)通过 方法使两细胞融合,并激活受体细胞,使其完成 ,构建重组胚胎。用于早期胚胎培养的培养液,除无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、氨基酸、 等营养成分,以及血清等物质。
(3)将囊胚植入到代孕猫体内的过程叫 ,植入前需对代孕猫进行 处理。囊胚能在代孕猫体内存活的生理学基础是 。
(4)该技术还可以应用在 (答出1点)。
22.(2021高二下·邢台月考)线粒体神经胃肠型脑肌病由线粒体DNA(mtDNA)上的相关基因M控制,下图是采用“一父两母”技术以避免生出患病孩子的流程图。回答下列问题:
(1)图中的X表示 期的卵母细胞,过程①采用的技术是 ,该过程一般选用卵细胞作为受体细胞,原因是 。
(2)对获得的多个早期胚胎,需要筛选出合格的胚胎后再进行移植,因此需要提取早期胚胎细胞中的 ,通过PCR技术进行扩增,并以标记的 基因作为探针进行检测。
(3)过程④获得的健康婴儿的遗传物质来自 ,能避免该婴儿患线粒体神经胃肠脑肌病的原因是 。
23.(2021高二下·大名期中)Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对 Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗,其技术流程如图(图中数字序号表示的是相关过程)。请回答下列有关问题∶
(1)过程①中要将上皮细胞的核移植给去核的卵母细胞而不能直接用上皮细胞进行培养的原因是 。
(2)过程②利用的技术是 ,过程③中涉及到了基因工程技术,其中作为受体细胞的是 。
(3)过程③中获取的目的基因是 ,可以根据该基因的 设计引物,利用 PCR技术扩增目的基因片段。按此方法和图示技术流程完成 Rag2基因缺失小鼠的基因治疗涉及的酶有限制性核酸内切酶、DNA连接酶 、 等。
(4)图中造血干细胞的遗传物质至少有 个来源。为检测 Rag2 基因的表达情况,可以提取治疗后小鼠骨髓细胞的 ,用抗 Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。图中所述克隆技术属于 性克隆。
答案解析部分
1.【答案】A
【考点】动物细胞核移植技术
【解析】【解答】A、不同部位的体细胞提供的细胞核全能性不同,会导致重组细胞的发育出现差异,A错误;
B、核移植操作前需对供体细胞进行营养限制性培养,以利于细胞核的一系列变化和基因表达分子的开关的启动,B正确;
C、紫外线可以破坏细胞结构,包括破坏细胞核,可用紫外线破坏未受精卵细胞的细胞核,从而获得去核卵细胞,C正确;
D、核移植的重组细胞可以理解为是类似于受精卵的细胞,这样的细胞刚开始的三次有丝分裂被称为卵裂,这个过程中,细胞核基因并没有表达,D正确。
故答案为:A。
【分析】 1、 体细胞核移植技术 :将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。原理是动物细胞核的全能性。
2、体细胞核移植的应用:a、加速家畜的遗传改良进程,促进优良种群繁育;b、转基因克隆动物做生物反应器,生产珍贵的医用蛋白;c、克隆动物的组织、器官做移植的供体;d、研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。
3、体细胞核移植技术存在的问题:(1)胚胎成活率低;(2)动物健康存在问题;(3)克隆动物食品的安全性问题。
2.【答案】B
【考点】转基因生物的安全性问题;克隆的利与弊
【解析】【解答】A、转基因技术是按照人们的意愿对生物进行设计的,但是也存在负面影响,A错误;
B、转基因农作物对于解决粮食、能源等问题起了积极作用,同时也存在着一定风险,B正确;
C、克隆技术如果被不当利用将给社会造成灾难,应禁止生殖性克隆,但是不反对治疗性克隆,如治疗性克隆可用于治疗白血病等,C错误;
D、转基因技术有其优点和缺点,应正确判断,不能因噎废食,D错误。
故答案为:B。
【分析】转基因生物的安全性问题包括:
(1)食物安全:滞后效应、出现过敏原、食物的营养成分改变等。
(2)生物安全:基因扩散导致对生物多样性的威胁。
(3)环境安全:对生态系统稳定性及环境的影响。
3.【答案】B
【考点】动物细胞的全能性及应用;动物细胞核移植技术;胚胎移植
【解析】【解答】A、动物难以克隆的根本原因是细胞的全能性较低,A错误;
B、胚胎细胞核的移植成功率远高于成体细胞,B正确;
C、克隆羊多利是利用体细胞进行核移植后经胚胎移植所得的个体,C错误;
D、卵细胞是高度分化的细胞,全能性较低,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、体细胞核移植技术 :将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。原理是动物细胞核的全能性,动物体细胞高度分化,无全能性。
2、胚胎移植的生理学基础:①动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
3、全能性的大小:受精卵>生殖细胞体细胞;植物细胞一般大于动物细胞。细胞分化与细胞的全能性的关系:随着细胞分化程度的不断提高,细胞的全能性逐渐降低。卵细胞与受精卵一样,全能性很高,但是卵细胞属于高度分化的细胞,而受精卵属于未分化的细胞。
4.【答案】D
【考点】动物体细胞克隆;胚胎分割;体外受精
【解析】【解答】A、试管牛属于有性生殖,克隆牛属于无性生殖,A错误;
B、蛋白质工程是通过改造基因以对蛋白质分子进行改造,B错误;
C、进行设计生态工程可以提高能量的利用率,但不能提高能量的传递效率,C错误;
D、胚胎分割次数越多,成活率越低,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、培育试管牛首先选择遗传性能优良的母牛,应用促性腺激素进行超数排卵处理,获取的卵子培养到减数第二次分裂中期进行体外受精,一般卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期才能与精子结合。等胚胎发育到桑湛胚或囊胚期时进行胚胎移植。应用试管动物技术可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,短时间内获得大量优良个体,是有性生殖。体细胞核移植技术 :将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。原理是动物细胞核的全能性,属于无性生殖。
2、蛋白质工程的实质是:改造基因。蛋白质工程的过程:根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列:预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列;进行基因修饰或基因合成;最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成问题。因此,蛋白质工程生产合成的蛋白质是自然界中不存在的新型蛋白质分子。
3、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者,因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动,逐级递减。
摄入的能量有两个去向,一是成为粪便被分解者利用,二是同化的能量;其中,同化的能量又有两个去向,一是可以作为呼吸作用消耗掉,二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为:一、死后的遗体(分解者分解),二、次级消费者摄入量(流入下一营养级)。
摄入量=同化量+粪便量;
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能;
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量;
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
4、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,经移植获得同卵双胚或多胚的技术。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。目前以二分胚的分割和移植效率最高,胚胎分割次数越多,成活率越低。
5.【答案】B
【考点】动物细胞核移植技术
【解析】【解答】该胚胎只成活了3天,AD错误,一般治疗性克隆没有免疫排斥,C错误,本题选B。
【分析】体细胞核移植的应用:a、加速家畜的遗传改良进程,促进优良种群繁育;b、转基因克隆动物做生物反应器,生产珍贵的医用蛋白;c、克隆动物的组织、器官做移植的供体;d、研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。体细胞核移植技术存在的问题:(1)胚胎成活率低;(2)动物健康存在问题;(3)克隆动物食品的安全性问题。
6.【答案】A
【考点】细胞分化及其意义;植物组织培养的过程;动物体细胞克隆
【解析】【解答】A、细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能,所以组织培养繁育花卉所利用的原理就是植物细胞具有全能性,A正确;
B、动物克隆技术说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性,B错误;
C、种子是器官,用种子繁殖后代不能说明植物细胞具有全能性,C错误;
D、细胞分化程度越高,全能性越低,分裂能力越弱,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。嫩枝或分化程度较低的部位的细胞分裂能力强、分化程度低,全能性容易表达,故外植体一般选用嫩枝或分化程度较低的部位成功率更高。
2、 :将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。原理是动物细胞核的全能性。
3、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
7.【答案】B
【考点】动物细胞核移植技术
【解析】【解答】细胞核中有染色体,染色体中有DNA,DNA上有遗传信息。在生活的细胞中,物质和能量的变化是由细胞核内的遗传信息控制的;而生物体建造自己生命大厦的蓝图也储存在细胞核内的遗传信息库中。克隆兔的体色与提供细胞核的白兔一样。
故答案为:B。
【分析】细胞核中有一些能被碱性染料染成深色的物质是染色体。染色体由DNA和蛋白质组成的。DNA是双螺旋结构,它是细胞核中储存遗传信息的物质,基因是决定生物性状的DNA片段。遗传信息是生命体内每一个细胞中所包含的具有指导身体发育的全部信息。这些信息储存在DNA分子中,而DNA主要存在于细胞核中。
8.【答案】A
【考点】动物细胞培养技术;动物细胞核移植技术;胚胎移植;胚胎的体外培养
【解析】【解答】A、①是目的基因,①进入③之前要构建基因表达载体,这是基因工程的核心,A正确;
B、在⑤的囊胚阶段DNA分析,进行性别鉴定,取样部位为滋养层细胞,B错误;
C、以上过程涉及的现代生物学技术中,属于细胞工程的有核移植技术、动物细胞培养;属于胚胎工程的是早期胚胎培养、胚胎分割、胚胎移植,C错误;
D、启动子是RNA聚合酶结合和识别的位点,用于驱动基因的转录,血清白蛋白基因只在奶牛的乳腺细胞中表达与是否有启动子有关,故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(牛)乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、基因表达载体的构建︰是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,可以遗传给下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。启动子的本质是DNA片段,其为RNA聚合酶识别和结合的位点。
2、动物细胞工程技术包括:动物细胞培养、动物细胞融合、核移植等。胚胎工程技术包括体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞等。胚胎工程的理论基础是哺乳动物的体内受精和早期胚胎发育规律,但胚胎工程的许多技术实际上是在体外完成的。
9.【答案】A
【考点】动物细胞核移植技术
【解析】【解答】A、克隆猴细胞核基因型与核供体细胞完全一致,细胞质基因来源于受体细胞,A错误;
B、克隆动物可大量繁殖,可弥补实验捞猴繁殖周期长、单胎数量少的不足,B正确;
C、体细胞核移植一般是取卵巢中的卵母细胞去核后作受体细胞,C正确;
D、体细胞核移植技术的原理是动物细胞核的全能性,动物细胞核的全能性是体细胞核移植获得克隆动物成功的基础,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、 体细胞核移植技术 :将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。原理是动物细胞核的全能性。
2、体细胞核移植过程:
3、体细胞核移植的应用:a、加速家畜的遗传改良进程,促进优良种群繁育;b、转基因克隆动物做生物反应器,生产珍贵的医用蛋白;c、克隆动物的组织、器言做移植的供体;d、研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。
4、体细胞核移植技术存在的问题:(1)胚胎成活率低;(2)动物健康存在问题;(3)克隆动物食品的安全性问题。
10.【答案】A
【考点】动物细胞核移植技术
【解析】【解答】A、细胞核移植的受体细胞最好是去核的卵母细胞,原因是:体积大,容易操作,卵母细胞的细胞质内含有促进细胞核全能性表达的物质,A错误;
B、目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法,B正确;
C、传代10代以内的细胞保持正常的二倍体核型,遗传物质没有发生改变,用传代10代以内的细胞用于核移植的供体细胞,C正确;
D、哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植,D正确。
故答案为:A。
【分析】本题考查动物细胞的核移植技术等相关内容。动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。原因:动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难。
11.【答案】C
【考点】动物细胞核移植技术
【解析】【解答】A、利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为生物反应器,生产珍贵的医用蛋白,A正确;
B、以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞诱导形成的组织、器官等,可避免免疫排斥反应,B正确;
C、尽管通过体细胞核移植技术已经获得了多种克隆动物,但该技术的成功率仍然非常低,各个技术环节也有待进一步改进,C错误;
D、有研究者指出,绝大多数克隆动物存在健康问题,如体型过大、脏器缺陷,免疫失调等,D正确。
故答案为:C。
【分析】体细胞核移植技术的应用:
(1)畜牧业:可以加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育;
(2)保护濒危物种:可望利用体细胞核移植技术增加濒危动物的存活数量;
(3)医药卫生:转基因克隆动物可作为生物反应器,生产珍贵医用蛋白;转基因克隆动物细胞、组织和器官可作为异种移植的供体;人的核移植胚胎干细胞经过诱导分化,形成相应的组织、器官后,可用于组织器官的移植;
(4)其他领域:研究克隆动物和克隆细胞可使人类深入了解胚胎发育及衰老过程;用克隆动物做疾病模型能使人们更好追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病;
存在问题:成功率低,克隆技术的各个环节有待进一步改进.绝大多数克隆动物还存在健康问题,许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷,如体型过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷、免疫失调等;对克隆动物食品的安全性问题也存有争议。
12.【答案】B
【考点】动物细胞核移植技术
【解析】【解答】A、利用体细胞核移植技术已展示出广阔的应用前景,克隆为器官移植创造更有利的条件,可以快速繁殖具有优良品质的家畜,A正确;
B、传代10代以内的细胞保持正常的二倍体核型,遗传物质没有发生改变,因此用传代10代以内的细胞用于核移植的供体细胞,B错误;
C、生物的性别由为与细胞核内的性染色体上的基因决定的,利用动物体细胞核移植技术可有选择地繁殖某一性别的家畜,C正确;
D、在体细胞的核移植前一般要先除去受体卵母细胞的细胞核,获得受体卵母细胞的细胞质,D正确。
故答案为:B。
【分析】动物细胞核移植是将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
13.【答案】C
【考点】动物细胞核移植技术
【解析】【解答】A、该过程没有经过精卵的结合,属于无性繁殖过程,重组细胞能发育成完整个体说明动物细胞核具有全能性,A正确;
B、图中的卵子实际上是处于减数第二次分裂时期的次级卵母细胞,B正确;
C、③过程是动物胚胎移植过程,②过程是动物胚胎的体外培养过程,C错误;
D、中中、华华是由重组细胞发育而来,其细胞核内的遗传物质来自纤维细胞,因此性别由纤维细胞的遗传物质决定,D正确。
故答案为:C。
【分析】动物细胞核移植技术是将动物的细胞核移入一个去核卵母细胞中,并使重组细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。分析图示可知,①为将纤维细胞注射到去核的卵母细胞中,②为对重组细胞进行体外培养,发育成新胚胎,再进行③胚胎移植过程,最终获得克隆猴。
14.【答案】C
【考点】动物体细胞克隆
【解析】【解答】A、克隆人利用了动物细胞核移植技术,属于无性生殖,A正确,不符合题意;
B、克隆人的成功,证明了人体具有全能性的是细胞核,B正确,不符合题意;
C、目前克隆技术仍不成熟,克隆出的孩子也许存在某些生理缺陷,成功率并非是100%,C错误,与题意相符;
D、中国政府禁止生殖性克隆人,不反对治疗性克隆人,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】
1、克隆人是一种无性繁殖方式;克隆人和供体并不完全一致,要受细胞质中少数遗传物质的控制和环境的影响。克隆分为治疗性克隆和生殖性克隆:(1)治疗性克隆:指利用克隆技术产生特定细胞和组织(皮肤、神经或肌肉等)用于治疗性移植。(2)生殖性克隆:指将克隆技术用于生育目的,即用于产生人类个体。
2、有关克隆人引起的争议:
(1)有人认为:社会应该允许科学家研究克隆人,伦理道德观念可以改变。(2)伦理学家:克隆人严重违反人类伦理道德,是克隆技术的滥用;是在人为制造不健全的人。(3)生物学家:克隆技术尚不成熟,可能克隆出严重生理缺陷的孩子。(4)坚持做克隆人的科学家:技术性问题可通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等得到解决。(5)中国政府:禁止生殖性克隆人,坚持四不原则(不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验),不反对治疗性克隆人.
15.【答案】A
【考点】克隆的利与弊
【解析】【解答】 克隆技术产生几十年了,但是克隆技术尚不成熟,克隆的人以及动物很可能出现生理、病理等方面的问题。克隆人很可能孕育出有严重生理缺陷的孩子。选项A正确,B、C、D错误。
故答案选:A。
【分析】克隆技术是一种无性繁殖技术,利用细胞核移植技术、细胞培养技术、胚胎培养技术等产生一个和供体细胞核性状接近一样后代的技术。由于克隆技术存在一定缺陷,克隆动物表现出生理、病理缺陷,存在相关伦理问题,我国对生殖性克隆反对。治疗性克隆用于治疗患者疾病,给患者提供相关器官、组织、细胞以及细胞代谢产物,用于治疗疾病,有良好的医用价值。生殖性克隆可以繁育出后代,后代未必健康。
16.【答案】C
【考点】克隆的利与弊
【解析】【解答】 在克隆研究方面,中国政府的态度是禁止生殖性克隆人,不接受任何生殖性克隆人实验,主要原因是克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念。选项A、B、D不符合题意,选项C正确。 故答案选:C。
【分析】 克隆技术是一种无性繁殖技术,利用细胞核移植技术、细胞培养技术、胚胎培养技术等产生一个和供体细胞核性状接近一样后代的技术。由于克隆技术存在一定缺陷,克隆动物表现出生理、病理缺陷,存在相关伦理问题,我国对生殖性克隆反对。
17.【答案】D
【考点】动物细胞核移植技术
【解析】【解答】A、体细胞太小,因而去除细胞核较困难,可将整个体细胞注入去核卵母细胞中,A正确;
B、DNA主要位于细胞核,细胞质中遗传物质少因而对遗传的影响很小,B正确;
C、将整个体细胞注入去核卵母细胞中,简化了操作程序,C正确;
D、体细胞的核离开了原来的细胞质,注入去核的卵母细胞依然能存活,D错误。
故答案为:D
【分析】 细胞核移植技术是利用显微操作仪将供体细胞的细胞核吸取出,移植到去核受体细胞中,得到重组细胞的技术,通常采用去核卵细胞作为受体细胞。根据供体细胞分为体细胞移植技术和胚胎细胞核移植技术。胚胎细胞更容易进行分化和培养,成功率较高。选择供体细胞,可以选择原代培养里10代以内细胞,可以保持正常二倍体核型。选择受体细胞,最好选择减数第二次分裂中期的卵细胞,这样具有受精的潜力。通过细胞核移植技术,后代得到的遗传物质主要来自供体细胞的细胞核,少数来自受体细胞的细胞质。
18.【答案】D
【考点】动物细胞核移植技术;动物体细胞克隆;细胞融合的方法;单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】A、PEG是促细胞融合剂,不能直接诱导植物细胞融合,植物细胞需要先去除细胞壁形成原生质体后才能融合,A错误;
B、细胞工程在细胞水平上定向改变细胞核的遗传物质,B错误;
C、能产生抗体的是浆细胞,骨髓瘤细胞不能产生抗体,只有与经过免疫的B细胞融合后形成杂交瘤细胞才可以制备单克隆抗体,C错误;
D、核移植克隆的动物,需要供核一方和供质一方(一般用处于减数第二次分裂中期的卵细胞的细胞质),其线粒体DNA来自供卵母体,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同,诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似,常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等。
2、制备单克隆抗体的流程 :
(1)给小鼠注射特定的抗原蛋白,刺激小鼠的免疫反应,生成免疫的B淋巴细胞;培养骨髓瘤细胞,利用癌细胞具有无限增殖的特点,大量繁殖骨髓瘤细胞;
(2)诱导动物细胞融合,(聚乙二醇、灭活的病毒或者电刺激等);
(3)在具有筛选作用的培养基上培养,得到杂交瘤细胞;
(4)克隆杂交细胞,筛选阳性杂交瘤细胞;
(5)注射产生专一抗体的杂交瘤细胞,体外培养,制备单克隆抗体。
3、细胞核移植受体细胞一般选择去核卵母细胞,细胞核移植生物的线粒体DNA主要来自母方。
19.【答案】A
【考点】动物体细胞克隆
【解析】【解答】A、人胰岛素基因的体外复制属于分子水平的克隆,A 符合题意;
B、杂交瘤细胞在小鼠腹腔内通过有丝分裂大量增殖,B不符合题意;
C、宫颈癌细胞在体外培养可无限增殖,C不符合题意;
D、植物胚性细胞经脱分化形成的愈伤组织是一团未分化的细胞,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】细胞克隆,也是细胞培养技术,是指在体外模拟体内环境(无菌、适宜温度、酸碱度和一定营养条件等),使之生存、生长、繁殖并维持主要结构和功能的一种方法。细胞克隆是利用细胞的增殖原理,达到细胞数量增加的技术。
20.【答案】B
【考点】基因工程的应用;动物细胞培养技术;动物细胞核移植技术;动物体细胞克隆
【解析】【解答】A、以植物芽尖为材料通过组织培养可以获得个体的过程,属于无性繁殖,不能产生新品种,A错误;
B、利用植物幼嫩的芽或茎进行植物组织培养技术可以培育脱毒苗;转基因抗病毒草莓先用基因工程技术将抗病毒基因导入植物细胞中,再经过植物组织培养技术的培育获得抗病毒草莓,B正确;
C、细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2,作用是维持培养液的pH,C错误;
D、克隆羊“多莉”的培育是无性生殖,不能说明克服了远缘杂交不亲合的障碍,D错误。
故答案为:B。
【分析】 1、植物组织培养利用细胞的全能性,细胞有丝分裂、细胞脱分化、在分化,结果可以获取完整个体,个体的遗传物质和离体的外植体一样。
2、脱毒苗培育可以选用植物的茎尖等无毒的植物器官,进行植物组织培养,得到完整个体;转基因抗虫草莓结合基因工程技术和植物组织培养技术获取。
3、在培养液中通入5%的CO2,作用是调节培养液的pH。
4、转基因羊未涉及到两个物种个体或者细胞之间杂交;克隆羊培养利用细胞核移植技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植技术等获取,涉及的供体生物细胞和受体生物细胞是同一个物种,不属于远缘关系。
21.【答案】(1)减数第二次分裂中期
(2)电刺激(物理方法);分裂和发育(分裂和分化);核苷酸
(3)胚胎移植;同期发情;受体对移入的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
(4)加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育;保护濒危物种;制备转基因克隆动物作为生物反应器等(答出一点即可,答案合理即可)
【考点】动物细胞核移植技术;动物胚胎发育的过程;胚胎移植;胚胎的体外培养
【解析】【解答】(1)去核卵母细胞处于减数第二次分裂中期(MⅡ中)。
故答案为: 减数第二次分裂中期 。
(2)通过电刺激的方法促使供体细胞和受体细胞融合,使其完成分裂和发育,构建重组胚胎。早期胚胎培养的培养液,除无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及动物血清等物质。
故答案为: 电刺激(物理方法) ; 分裂和发育(分裂和分化) ; 核苷酸 。
(3)将囊胚植入到代孕猫体内的过程叫胚胎移植,胚胎移植需对代孕猫进行同期发情处理。受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体的存活提供了可能。
故答案为: 胚胎移植 ; 同期发情 ; 受体对移入的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 。
(4)体细胞核移植的应用:a、加速家畜的遗传改良进程,促进优良种群繁育;b、转基因克隆动物做生物反应器,生产珍贵的医用蛋白等
故答案为: 加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育;保护濒危物种;制备转基因克隆动物作为生物反应器等 。
【分析】 1、体细胞核移植技术 :将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞(减数分裂Ⅱ中期)中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。原理是动物细胞核的全能性。
2、动物细胞融合的方法:(1)物理法: 离心、振动、电激;(2)化学法:聚乙二醇(PEG);(3)生物法:灭活的病毒(灭活的仙台病毒).
3、动物培养条件:
(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。
(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。
(3)温度和pH。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。
4、动物胚胎发育的基本过程:
(1)受精场所是母体的输卵管上段。
(2)卵裂期:细胞有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积并不增加,或略有减小。
(3)桑湛胚:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹,是全能细胞。
(4)囊胚:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高)。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织,中间的空腔称为囊胚腔。
(5)原肠胚:有了三胚层的分化,具有囊胚腔和原肠腔
5、胚胎移植的生理学基础:①动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
6、体细胞核移植的应用:a、加速家畜的遗传改良进程,促进优良种群繁育;b、转基因克隆动物做生物反应器,生产珍贵的医用蛋白;c、克隆动物的组织、器官做移植的供体;d、研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。
22.【答案】(1)减数第二次分裂中(或“MⅡ中期”);细胞核移植;卵细胞的细胞质中有能促进供体核表现出全能性的物质
(2)线粒体DNA(或mtDNA);M(或线粒体神经胃肠脑肌病)
(3)健康女性、父亲和母亲;受精卵的细胞核和供体卵母细胞细胞质的线粒体中都不含有致病基因
【考点】动物细胞核移植技术;胚胎移植;体外受精
【解析】【解答】(1)由试题分析可知:过程①采用的技术是核移植,核移植时,受体卵母细胞要培养至MII中期,因此图中X表示MⅡ中期的卵母细胞,由于高度分化的动物细胞的全能性受到限制,因此核移植过程中一般选择卵细胞作为受体细胞,因为卵细胞的细胞质中有能促进供体核表现出全能性的物质。
(2)过程③需提取早期胚胎细胞中的线粒体DNA(或mtDNA),通过PCR技术进行扩增,并以标记M(线粒体神经胃肠脑肌病)基因作为探针进行检测,筛选出合格的胚胎。
(3)识图分析可知,过程④获得的健康婴儿的核遗传物质来自父亲和母亲提供的受精卵中的细胞核,细胞质中的遗传物质来自健康女性提供的去核的卵母细胞,由于受精卵的细胞核和供体卵母细胞细胞质的线粒体中都不含有致病基因,因此能避免该婴儿患线粒体神经胃肠脑肌病。
【分析】分析题图:①是患病妻子和丈夫的受精卵的核,移植到健康女性去核的卵母细胞中,形成重组细胞,②是早期胚胎培养,③是胚胎移植,④妊娠后生出健康婴儿。
23.【答案】(1)上皮细胞的全能性低
(2)早期胚胎培养;ES细胞
(3)(正常的)Rag2基因;脱氧核苷酸序列(或碱基对序列或遗传信息);胰蛋白酶;耐高温的DNA 聚合酶(Taq酶)
(4)三;蛋白质;治疗
【考点】动物细胞核移植技术;胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】(1)上皮细胞等体细胞的细胞全能性低,而卵母细胞的细胞质中含有促进体细胞的细胞核全能性表达的物质,因此要将上皮细胞的核移植给去核的卵母细胞,而不是直接用上皮细胞进行培养。
(2)过程②利用的技术是早期胚胎培养,过程③中涉及到了基因工程技术,其中作为受体细胞的是ES细胞。
(3)由图分析可知,利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗时,过程③中获取的目的基因应为(正常的)Rag2基因。步骤 ③中,在构建含有Rag2基因的表达载体时,可以根据Rag2基因的脱氧核苷酸序列设计引物,利用PCR技术扩增Rag2基因片段。分离、培养上皮细胞过程中需要用胰蛋白酶分散细胞。 PCR技术扩增过程中需要用耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)。基因导入过程中需要用限制性核酸内切酶、 DNA连接酶。
(4)图中造血干细胞中的遗传物质至少有3个来源:上皮细胞、卵母细胞和Rag2基因。为检测Rag2基因的表达情况,可采用抗原—抗体杂交法,即提取治疗后的小鼠骨髓细胞的蛋白质(抗原),用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。图中所述克隆技术属于治疗性克隆。
【分析】分析题图:图示是利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗的过程图解,其中①表示核移植过程,②表示早期胚胎培养过程,③表示采用基因工程技术将目的基因导入受体细胞。
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人教版(2019版)选择性必修三2.2.3 动物体细胞核移植技术和克隆动物同步练习
一、单选题
1.(2021·浙江模拟)下图为某动物克隆流程图,下列说法错误的是( )
A.同一个体的体细胞都能经过该流程得到新个体
B.②过程操作前常对离体体细胞进行营养限制性培养
C.①过程可以使用紫外线破坏细胞核
D.③过程刚开始时细胞核中的基因没有表达
【答案】A
【考点】动物细胞核移植技术
【解析】【解答】A、不同部位的体细胞提供的细胞核全能性不同,会导致重组细胞的发育出现差异,A错误;
B、核移植操作前需对供体细胞进行营养限制性培养,以利于细胞核的一系列变化和基因表达分子的开关的启动,B正确;
C、紫外线可以破坏细胞结构,包括破坏细胞核,可用紫外线破坏未受精卵细胞的细胞核,从而获得去核卵细胞,C正确;
D、核移植的重组细胞可以理解为是类似于受精卵的细胞,这样的细胞刚开始的三次有丝分裂被称为卵裂,这个过程中,细胞核基因并没有表达,D正确。
故答案为:A。
【分析】 1、 体细胞核移植技术 :将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。原理是动物细胞核的全能性。
2、体细胞核移植的应用:a、加速家畜的遗传改良进程,促进优良种群繁育;b、转基因克隆动物做生物反应器,生产珍贵的医用蛋白;c、克隆动物的组织、器官做移植的供体;d、研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。
3、体细胞核移植技术存在的问题:(1)胚胎成活率低;(2)动物健康存在问题;(3)克隆动物食品的安全性问题。
2.(2021高二上·沈阳期中)下列属于理性对待生物技术的是( )
A.转基因技术按照人们的意愿对生物进行设计,不存在负面影响
B.转基因农作物对于解决粮食、能源等问题具有积极作用,但也存在一定风险
C.克隆技术如果被不当利用将给社会造成灾难,应禁止任何克隆研究
D.如果转基因技术被恐怖分子利用,将可能导致人类灭绝,应停止转基因研究
【答案】B
【考点】转基因生物的安全性问题;克隆的利与弊
【解析】【解答】A、转基因技术是按照人们的意愿对生物进行设计的,但是也存在负面影响,A错误;
B、转基因农作物对于解决粮食、能源等问题起了积极作用,同时也存在着一定风险,B正确;
C、克隆技术如果被不当利用将给社会造成灾难,应禁止生殖性克隆,但是不反对治疗性克隆,如治疗性克隆可用于治疗白血病等,C错误;
D、转基因技术有其优点和缺点,应正确判断,不能因噎废食,D错误。
故答案为:B。
【分析】转基因生物的安全性问题包括:
(1)食物安全:滞后效应、出现过敏原、食物的营养成分改变等。
(2)生物安全:基因扩散导致对生物多样性的威胁。
(3)环境安全:对生态系统稳定性及环境的影响。
3.(2021高二上·抚松竞赛)下列说法正确的是( )
A.动物难以克隆的根本原因是基因组中的基因不完整
B.胚胎细胞核的移植成功率远高于成体细胞
C.克隆羊多利是利用胚胎细胞进行核移植所得的个体
D.卵细胞与受精卵一样,细胞未分化,全能性最高
【答案】B
【考点】动物细胞的全能性及应用;动物细胞核移植技术;胚胎移植
【解析】【解答】A、动物难以克隆的根本原因是细胞的全能性较低,A错误;
B、胚胎细胞核的移植成功率远高于成体细胞,B正确;
C、克隆羊多利是利用体细胞进行核移植后经胚胎移植所得的个体,C错误;
D、卵细胞是高度分化的细胞,全能性较低,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、体细胞核移植技术 :将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。原理是动物细胞核的全能性,动物体细胞高度分化,无全能性。
2、胚胎移植的生理学基础:①动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
3、全能性的大小:受精卵>生殖细胞体细胞;植物细胞一般大于动物细胞。细胞分化与细胞的全能性的关系:随着细胞分化程度的不断提高,细胞的全能性逐渐降低。卵细胞与受精卵一样,全能性很高,但是卵细胞属于高度分化的细胞,而受精卵属于未分化的细胞。
4.(2021高二上·抚松竞赛)下列有关生物工程的叙述,正确的是( )
A.试管牛和克隆牛都属于无性生殖
B.蛋白质工程是直接对蛋白质分子进行改造
C.精心设计生态工程能提高各营养级的能量传递效率
D.胚胎分割获得的胚胎数量过多会降低胚胎存活率
【答案】D
【考点】动物体细胞克隆;胚胎分割;体外受精
【解析】【解答】A、试管牛属于有性生殖,克隆牛属于无性生殖,A错误;
B、蛋白质工程是通过改造基因以对蛋白质分子进行改造,B错误;
C、进行设计生态工程可以提高能量的利用率,但不能提高能量的传递效率,C错误;
D、胚胎分割次数越多,成活率越低,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、培育试管牛首先选择遗传性能优良的母牛,应用促性腺激素进行超数排卵处理,获取的卵子培养到减数第二次分裂中期进行体外受精,一般卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期才能与精子结合。等胚胎发育到桑湛胚或囊胚期时进行胚胎移植。应用试管动物技术可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,短时间内获得大量优良个体,是有性生殖。体细胞核移植技术 :将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。原理是动物细胞核的全能性,属于无性生殖。
2、蛋白质工程的实质是:改造基因。蛋白质工程的过程:根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列:预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列;进行基因修饰或基因合成;最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成问题。因此,蛋白质工程生产合成的蛋白质是自然界中不存在的新型蛋白质分子。
3、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程,称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者,因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动,逐级递减。
摄入的能量有两个去向,一是成为粪便被分解者利用,二是同化的能量;其中,同化的能量又有两个去向,一是可以作为呼吸作用消耗掉,二是可以用于生长发育和繁殖。用于生长发育繁殖的能量又可分为:一、死后的遗体(分解者分解),二、次级消费者摄入量(流入下一营养级)。
摄入量=同化量+粪便量;
同化量=用于生长、发育繁殖的能量+呼吸散失的能;
生长、发育、繁殖的能量=流入下一营养级能量+流入分解者的能量;
能量流动效率=下一营养级的同化量/上一营养级的同化量×100%。
4、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,经移植获得同卵双胚或多胚的技术。来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。目前以二分胚的分割和移植效率最高,胚胎分割次数越多,成活率越低。
5.(2021高二上·抚松竞赛)英国研究者取人的皮肤细胞核与去核牛的卵细胞重组,培育出混合胚胎,但该胚胎只成活了3天。此项技术与一般治疗性克隆研究相比较,其发展优势是( )
A.最终可培育产生转人类基因动物
B.可望解决人类卵细胞资源稀缺问题
C.可望有效解决器官移植产生的排斥反应
D.可望构建人体器官克隆体系
【答案】B
【考点】动物细胞核移植技术
【解析】【解答】该胚胎只成活了3天,AD错误,一般治疗性克隆没有免疫排斥,C错误,本题选B。
【分析】体细胞核移植的应用:a、加速家畜的遗传改良进程,促进优良种群繁育;b、转基因克隆动物做生物反应器,生产珍贵的医用蛋白;c、克隆动物的组织、器官做移植的供体;d、研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。体细胞核移植技术存在的问题:(1)胚胎成活率低;(2)动物健康存在问题;(3)克隆动物食品的安全性问题。
6.(2021高三上·疏附期中)下列有关细胞全能性的叙述正确的是( )
A.植物组织培养繁育花卉的原理是植物细胞具有全能性
B.动物克隆技术说明动物体细胞具有全能性
C.用植物的种子繁殖后代说明植物细胞具有全能性
D.细胞分化程度越高,全能性越高,分裂能力越强
【答案】A
【考点】细胞分化及其意义;植物组织培养的过程;动物体细胞克隆
【解析】【解答】A、细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能,所以组织培养繁育花卉所利用的原理就是植物细胞具有全能性,A正确;
B、动物克隆技术说明高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性,B错误;
C、种子是器官,用种子繁殖后代不能说明植物细胞具有全能性,C错误;
D、细胞分化程度越高,全能性越低,分裂能力越弱,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。嫩枝或分化程度较低的部位的细胞分裂能力强、分化程度低,全能性容易表达,故外植体一般选用嫩枝或分化程度较低的部位成功率更高。
2、 :将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。原理是动物细胞核的全能性。
3、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
7.(2021高一上·遵化开学考)运用克隆技术,把白兔乳腺细胞的细胞核转入到黑兔的去核卵细胞中,再将这个卵细胞培育成胚胎后移入灰兔的子宫内。这样生出来的兔,其毛色为( )
A.黑色 B.白色 C.灰色 D.灰白色
【答案】B
【考点】动物细胞核移植技术
【解析】【解答】细胞核中有染色体,染色体中有DNA,DNA上有遗传信息。在生活的细胞中,物质和能量的变化是由细胞核内的遗传信息控制的;而生物体建造自己生命大厦的蓝图也储存在细胞核内的遗传信息库中。克隆兔的体色与提供细胞核的白兔一样。
故答案为:B。
【分析】细胞核中有一些能被碱性染料染成深色的物质是染色体。染色体由DNA和蛋白质组成的。DNA是双螺旋结构,它是细胞核中储存遗传信息的物质,基因是决定生物性状的DNA片段。遗传信息是生命体内每一个细胞中所包含的具有指导身体发育的全部信息。这些信息储存在DNA分子中,而DNA主要存在于细胞核中。
8.(2021高二下·常州期末)人的血清白蛋白(HAS)在临床上需求量很大,通常从血液中提取,成本较高。如果将人的血清白蛋白基因导入奶牛细胞中,利用奶牛乳汁来生产血清白蛋白,能够极大地降低成本,且安全高效。下图是利用奶牛乳汁生产HAS的过程图,下列叙述正确的是( )
A.在①进入③之前,必须构建基因表达载体
B.在⑤的囊胚阶段可以取内细胞团细胞做DNA分析,进行性别鉴定
C.该过程综合利用了体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等细胞工程技术
D.血清白蛋白基因只在奶牛的乳腺细胞中表达与是否有起始密码有关
【答案】A
【考点】动物细胞培养技术;动物细胞核移植技术;胚胎移植;胚胎的体外培养
【解析】【解答】A、①是目的基因,①进入③之前要构建基因表达载体,这是基因工程的核心,A正确;
B、在⑤的囊胚阶段DNA分析,进行性别鉴定,取样部位为滋养层细胞,B错误;
C、以上过程涉及的现代生物学技术中,属于细胞工程的有核移植技术、动物细胞培养;属于胚胎工程的是早期胚胎培养、胚胎分割、胚胎移植,C错误;
D、启动子是RNA聚合酶结合和识别的位点,用于驱动基因的转录,血清白蛋白基因只在奶牛的乳腺细胞中表达与是否有启动子有关,故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(牛)乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、基因表达载体的构建︰是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,可以遗传给下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。启动子的本质是DNA片段,其为RNA聚合酶识别和结合的位点。
2、动物细胞工程技术包括:动物细胞培养、动物细胞融合、核移植等。胚胎工程技术包括体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞等。胚胎工程的理论基础是哺乳动物的体内受精和早期胚胎发育规律,但胚胎工程的许多技术实际上是在体外完成的。
9.(2021高二下·韩城期末)我国科学家采集了一只睡眠明显紊乱的 BMAL1(生物节律基因)敲除猴的体细胞,通过体细胞核移植技术,获得了 5 只克隆猴。下列相关叙述错误的是( )
A.5 只克隆猴体细胞的遗传物质与核供体细胞相同
B.该研究可弥补实验猴繁殖周期长、单胎数量少的不足
C.体细胞核移植一般是取卵巢中的卵母细胞去核后作受体细胞
D.动物细胞核的全能性是体细胞核移植获得克隆动物成功的基础
【答案】A
【考点】动物细胞核移植技术
【解析】【解答】A、克隆猴细胞核基因型与核供体细胞完全一致,细胞质基因来源于受体细胞,A错误;
B、克隆动物可大量繁殖,可弥补实验捞猴繁殖周期长、单胎数量少的不足,B正确;
C、体细胞核移植一般是取卵巢中的卵母细胞去核后作受体细胞,C正确;
D、体细胞核移植技术的原理是动物细胞核的全能性,动物细胞核的全能性是体细胞核移植获得克隆动物成功的基础,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、 体细胞核移植技术 :将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。原理是动物细胞核的全能性。
2、体细胞核移植过程:
3、体细胞核移植的应用:a、加速家畜的遗传改良进程,促进优良种群繁育;b、转基因克隆动物做生物反应器,生产珍贵的医用蛋白;c、克隆动物的组织、器言做移植的供体;d、研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。
4、体细胞核移植技术存在的问题:(1)胚胎成活率低;(2)动物健康存在问题;(3)克隆动物食品的安全性问题。
10.(2021高二下·武功期中)下列关于动物体细胞核移植技术和克隆动物的叙述,错误的是( )
A.细胞核移植的受体细胞最好是受精卵
B.目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法
C.用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞
D.哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植
【答案】A
【考点】动物细胞核移植技术
【解析】【解答】A、细胞核移植的受体细胞最好是去核的卵母细胞,原因是:体积大,容易操作,卵母细胞的细胞质内含有促进细胞核全能性表达的物质,A错误;
B、目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法,B正确;
C、传代10代以内的细胞保持正常的二倍体核型,遗传物质没有发生改变,用传代10代以内的细胞用于核移植的供体细胞,C正确;
D、哺乳动物的核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植,D正确。
故答案为:A。
【分析】本题考查动物细胞的核移植技术等相关内容。动物细胞核移植可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。原因:动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难。
11.(2021高二下·武功期中)体细胞核移植技术在畜牧业,医药卫生以及其他领域有着广泛的应用前景。下列关于体细胞核移植技术的应用前景及存在问题的叙述,错误的是( )
A.利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为生物反应器,生产珍贵的医用蛋白
B.以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞诱导形成的组织、器官等,可避免免疫排斥反应
C.体细胞核移植技术发展到今天,已经相当成熟,成功率较高
D.有研究者指出,绝大多数克隆动物存在健康问题,如体型过大、脏器缺陷,免疫失调等
【答案】C
【考点】动物细胞核移植技术
【解析】【解答】A、利用体细胞核移植技术培育的转基因克隆动物可以作为生物反应器,生产珍贵的医用蛋白,A正确;
B、以患者作为供体培育的人核移植胚胎干细胞诱导形成的组织、器官等,可避免免疫排斥反应,B正确;
C、尽管通过体细胞核移植技术已经获得了多种克隆动物,但该技术的成功率仍然非常低,各个技术环节也有待进一步改进,C错误;
D、有研究者指出,绝大多数克隆动物存在健康问题,如体型过大、脏器缺陷,免疫失调等,D正确。
故答案为:C。
【分析】体细胞核移植技术的应用:
(1)畜牧业:可以加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育;
(2)保护濒危物种:可望利用体细胞核移植技术增加濒危动物的存活数量;
(3)医药卫生:转基因克隆动物可作为生物反应器,生产珍贵医用蛋白;转基因克隆动物细胞、组织和器官可作为异种移植的供体;人的核移植胚胎干细胞经过诱导分化,形成相应的组织、器官后,可用于组织器官的移植;
(4)其他领域:研究克隆动物和克隆细胞可使人类深入了解胚胎发育及衰老过程;用克隆动物做疾病模型能使人们更好追踪研究疾病的发展过程和治疗疾病;
存在问题:成功率低,克隆技术的各个环节有待进一步改进.绝大多数克隆动物还存在健康问题,许多克隆动物表现出遗传和生理缺陷,如体型过大、异常肥胖、发育困难、脏器缺陷、免疫失调等;对克隆动物食品的安全性问题也存有争议。
12.(2021高二下·吉林期中)下列关于动物细胞核移植的说法中,不正确的是( )
A.利用体细胞核移植技术可以加速家畜遗传改良进程
B.用于核移植的供体细胞一般选用传代50代以内的细胞
C.动物体细胞核移植技术可有选择地繁殖某一性别的家畜
D.体细胞的细胞核移植到受体细胞之前,要先去掉受体卵母细胞的核
【答案】B
【考点】动物细胞核移植技术
【解析】【解答】A、利用体细胞核移植技术已展示出广阔的应用前景,克隆为器官移植创造更有利的条件,可以快速繁殖具有优良品质的家畜,A正确;
B、传代10代以内的细胞保持正常的二倍体核型,遗传物质没有发生改变,因此用传代10代以内的细胞用于核移植的供体细胞,B错误;
C、生物的性别由为与细胞核内的性染色体上的基因决定的,利用动物体细胞核移植技术可有选择地繁殖某一性别的家畜,C正确;
D、在体细胞的核移植前一般要先除去受体卵母细胞的细胞核,获得受体卵母细胞的细胞质,D正确。
故答案为:B。
【分析】动物细胞核移植是将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
13.(2021高二下·福州期中)中国科学院团队对雌性猕猴进行克隆,成功获得“中中”和“华华”两姐妹,突破了现有技术无法体细胞克隆非人灵长类动物的世界难题,为建立人类疾病的动物模型,研究疾病机理,研发诊治药物带来光明前景。如图为“中中”和“华华”培育的流程,相关叙述不正确的是( )
A.该过程属于无性繁殖,体现了动物细胞核具有全能性
B.图中的卵子实际上是次级卵母细胞
C.③过程是动物胚胎的体外培养过程,需无菌、无毒环境
D.中中、华华的性别由纤维细胞的遗传物质决定
【答案】C
【考点】动物细胞核移植技术
【解析】【解答】A、该过程没有经过精卵的结合,属于无性繁殖过程,重组细胞能发育成完整个体说明动物细胞核具有全能性,A正确;
B、图中的卵子实际上是处于减数第二次分裂时期的次级卵母细胞,B正确;
C、③过程是动物胚胎移植过程,②过程是动物胚胎的体外培养过程,C错误;
D、中中、华华是由重组细胞发育而来,其细胞核内的遗传物质来自纤维细胞,因此性别由纤维细胞的遗传物质决定,D正确。
故答案为:C。
【分析】动物细胞核移植技术是将动物的细胞核移入一个去核卵母细胞中,并使重组细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。分析图示可知,①为将纤维细胞注射到去核的卵母细胞中,②为对重组细胞进行体外培养,发育成新胚胎,再进行③胚胎移植过程,最终获得克隆猴。
14.(2021高二下·长春期中)下列有关生殖性克隆人的说法错误的是( )
A.生殖性克隆人是一种无性生殖方式
B.生殖性克隆人证明了人体细胞的细胞核具有全能性
C.在现有克隆技术条件下,成功率为100%
D.中国政府禁止生殖性克隆人
【答案】C
【考点】动物体细胞克隆
【解析】【解答】A、克隆人利用了动物细胞核移植技术,属于无性生殖,A正确,不符合题意;
B、克隆人的成功,证明了人体具有全能性的是细胞核,B正确,不符合题意;
C、目前克隆技术仍不成熟,克隆出的孩子也许存在某些生理缺陷,成功率并非是100%,C错误,与题意相符;
D、中国政府禁止生殖性克隆人,不反对治疗性克隆人,D正确,不符合题意。
故答案为:C。
【分析】
1、克隆人是一种无性繁殖方式;克隆人和供体并不完全一致,要受细胞质中少数遗传物质的控制和环境的影响。克隆分为治疗性克隆和生殖性克隆:(1)治疗性克隆:指利用克隆技术产生特定细胞和组织(皮肤、神经或肌肉等)用于治疗性移植。(2)生殖性克隆:指将克隆技术用于生育目的,即用于产生人类个体。
2、有关克隆人引起的争议:
(1)有人认为:社会应该允许科学家研究克隆人,伦理道德观念可以改变。(2)伦理学家:克隆人严重违反人类伦理道德,是克隆技术的滥用;是在人为制造不健全的人。(3)生物学家:克隆技术尚不成熟,可能克隆出严重生理缺陷的孩子。(4)坚持做克隆人的科学家:技术性问题可通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等得到解决。(5)中国政府:禁止生殖性克隆人,坚持四不原则(不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验),不反对治疗性克隆人.
15.下列属于反对克隆人的生物学家的观点的是( )
A.克隆技术尚不成熟,克隆人很可能孕育出有严重生理缺陷的孩子
B.可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法弥补技术的不足
C.克隆人研究是一项科学研究,应该被允许
D.不能迁就于个人的道德观念,道德观念是可以改变的
【答案】A
【考点】克隆的利与弊
【解析】【解答】 克隆技术产生几十年了,但是克隆技术尚不成熟,克隆的人以及动物很可能出现生理、病理等方面的问题。克隆人很可能孕育出有严重生理缺陷的孩子。选项A正确,B、C、D错误。
故答案选:A。
【分析】克隆技术是一种无性繁殖技术,利用细胞核移植技术、细胞培养技术、胚胎培养技术等产生一个和供体细胞核性状接近一样后代的技术。由于克隆技术存在一定缺陷,克隆动物表现出生理、病理缺陷,存在相关伦理问题,我国对生殖性克隆反对。治疗性克隆用于治疗患者疾病,给患者提供相关器官、组织、细胞以及细胞代谢产物,用于治疗疾病,有良好的医用价值。生殖性克隆可以繁育出后代,后代未必健康。
16.在克隆研究方面,中国政府的态度是禁止生殖性克隆人,不接受任何生殖性克隆人实验,主要原因是( )
A.大多数人对克隆人的研究持否定态度
B.克隆人不是正常的个体
C.克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念
D.克隆人的技术性问题无法得到解决
【答案】C
【考点】克隆的利与弊
【解析】【解答】 在克隆研究方面,中国政府的态度是禁止生殖性克隆人,不接受任何生殖性克隆人实验,主要原因是克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念。选项A、B、D不符合题意,选项C正确。 故答案选:C。
【分析】 克隆技术是一种无性繁殖技术,利用细胞核移植技术、细胞培养技术、胚胎培养技术等产生一个和供体细胞核性状接近一样后代的技术。由于克隆技术存在一定缺陷,克隆动物表现出生理、病理缺陷,存在相关伦理问题,我国对生殖性克隆反对。
17.(2021高二下·洛阳月考)在核移植时,通常将整个体细胞而不是细胞核注入去核卵母细胞中,下列说法错误的( )
A.体细胞太小因而去除细胞核较困难
B.细胞质中遗传物质少因而对遗传的影响很小
C.直接将体细胞注入卵母细胞简化了操作程序
D.体细胞的核离开了原来的细胞质将不能存活
【答案】D
【考点】动物细胞核移植技术
【解析】【解答】A、体细胞太小,因而去除细胞核较困难,可将整个体细胞注入去核卵母细胞中,A正确;
B、DNA主要位于细胞核,细胞质中遗传物质少因而对遗传的影响很小,B正确;
C、将整个体细胞注入去核卵母细胞中,简化了操作程序,C正确;
D、体细胞的核离开了原来的细胞质,注入去核的卵母细胞依然能存活,D错误。
故答案为:D
【分析】 细胞核移植技术是利用显微操作仪将供体细胞的细胞核吸取出,移植到去核受体细胞中,得到重组细胞的技术,通常采用去核卵细胞作为受体细胞。根据供体细胞分为体细胞移植技术和胚胎细胞核移植技术。胚胎细胞更容易进行分化和培养,成功率较高。选择供体细胞,可以选择原代培养里10代以内细胞,可以保持正常二倍体核型。选择受体细胞,最好选择减数第二次分裂中期的卵细胞,这样具有受精的潜力。通过细胞核移植技术,后代得到的遗传物质主要来自供体细胞的细胞核,少数来自受体细胞的细胞质。
18.(2021高二下·浦城月考)下列有关细胞工程的叙述,正确的是( )
A.PEG是促细胞融合剂,可直接诱导植物细胞融合
B.细胞工程在细胞器水平上定向改变细胞核的遗传物质
C.骨髓瘤细胞经免疫处理,可直接获得单克隆抗体
D.核移植克隆的动物,其线粒体DNA来自供卵母体
【答案】D
【考点】动物细胞核移植技术;动物体细胞克隆;细胞融合的方法;单克隆抗体的制备过程
【解析】【解答】A、PEG是促细胞融合剂,不能直接诱导植物细胞融合,植物细胞需要先去除细胞壁形成原生质体后才能融合,A错误;
B、细胞工程在细胞水平上定向改变细胞核的遗传物质,B错误;
C、能产生抗体的是浆细胞,骨髓瘤细胞不能产生抗体,只有与经过免疫的B细胞融合后形成杂交瘤细胞才可以制备单克隆抗体,C错误;
D、核移植克隆的动物,需要供核一方和供质一方(一般用处于减数第二次分裂中期的卵细胞的细胞质),其线粒体DNA来自供卵母体,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同,诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似,常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等。
2、制备单克隆抗体的流程 :
(1)给小鼠注射特定的抗原蛋白,刺激小鼠的免疫反应,生成免疫的B淋巴细胞;培养骨髓瘤细胞,利用癌细胞具有无限增殖的特点,大量繁殖骨髓瘤细胞;
(2)诱导动物细胞融合,(聚乙二醇、灭活的病毒或者电刺激等);
(3)在具有筛选作用的培养基上培养,得到杂交瘤细胞;
(4)克隆杂交细胞,筛选阳性杂交瘤细胞;
(5)注射产生专一抗体的杂交瘤细胞,体外培养,制备单克隆抗体。
3、细胞核移植受体细胞一般选择去核卵母细胞,细胞核移植生物的线粒体DNA主要来自母方。
19.(2021高二下·浦城月考)下列不属于细胞克隆的是( )
A.人胰岛素基因的体外复制 B.杂交瘤细胞在小鼠腹腔内增殖
C.宫颈癌细胞的体外培养 D.植物胚性细胞形成愈伤组织
【答案】A
【考点】动物体细胞克隆
【解析】【解答】A、人胰岛素基因的体外复制属于分子水平的克隆,A 符合题意;
B、杂交瘤细胞在小鼠腹腔内通过有丝分裂大量增殖,B不符合题意;
C、宫颈癌细胞在体外培养可无限增殖,C不符合题意;
D、植物胚性细胞经脱分化形成的愈伤组织是一团未分化的细胞,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】细胞克隆,也是细胞培养技术,是指在体外模拟体内环境(无菌、适宜温度、酸碱度和一定营养条件等),使之生存、生长、繁殖并维持主要结构和功能的一种方法。细胞克隆是利用细胞的增殖原理,达到细胞数量增加的技术。
20.(2021高二下·浦城月考)下列有关细胞工程技术在生产实践中应用的叙述,正确的是( )
A.以植物芽尖为材料通过组织培养可以获得植物新品种
B.脱毒草莓和转基因抗病毒草莓的培育都需要使用植物组织培养技术
C.细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2刺激细胞呼吸
D.转基因羊和克隆羊“多莉”的培育克服了远缘杂交不亲和性障碍
【答案】B
【考点】基因工程的应用;动物细胞培养技术;动物细胞核移植技术;动物体细胞克隆
【解析】【解答】A、以植物芽尖为材料通过组织培养可以获得个体的过程,属于无性繁殖,不能产生新品种,A错误;
B、利用植物幼嫩的芽或茎进行植物组织培养技术可以培育脱毒苗;转基因抗病毒草莓先用基因工程技术将抗病毒基因导入植物细胞中,再经过植物组织培养技术的培育获得抗病毒草莓,B正确;
C、细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO2,作用是维持培养液的pH,C错误;
D、克隆羊“多莉”的培育是无性生殖,不能说明克服了远缘杂交不亲合的障碍,D错误。
故答案为:B。
【分析】 1、植物组织培养利用细胞的全能性,细胞有丝分裂、细胞脱分化、在分化,结果可以获取完整个体,个体的遗传物质和离体的外植体一样。
2、脱毒苗培育可以选用植物的茎尖等无毒的植物器官,进行植物组织培养,得到完整个体;转基因抗虫草莓结合基因工程技术和植物组织培养技术获取。
3、在培养液中通入5%的CO2,作用是调节培养液的pH。
4、转基因羊未涉及到两个物种个体或者细胞之间杂交;克隆羊培养利用细胞核移植技术、早期胚胎培养技术、胚胎移植技术等获取,涉及的供体生物细胞和受体生物细胞是同一个物种,不属于远缘关系。
二、综合题
21.(2021高三上·长春月考)【选修3:现代生物科技专题】
我国首只克隆猫“大蒜”的培育过程如下。请回答:
(1)图中的去核卵母细胞所处的时期为 。
(2)通过 方法使两细胞融合,并激活受体细胞,使其完成 ,构建重组胚胎。用于早期胚胎培养的培养液,除无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、氨基酸、 等营养成分,以及血清等物质。
(3)将囊胚植入到代孕猫体内的过程叫 ,植入前需对代孕猫进行 处理。囊胚能在代孕猫体内存活的生理学基础是 。
(4)该技术还可以应用在 (答出1点)。
【答案】(1)减数第二次分裂中期
(2)电刺激(物理方法);分裂和发育(分裂和分化);核苷酸
(3)胚胎移植;同期发情;受体对移入的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
(4)加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育;保护濒危物种;制备转基因克隆动物作为生物反应器等(答出一点即可,答案合理即可)
【考点】动物细胞核移植技术;动物胚胎发育的过程;胚胎移植;胚胎的体外培养
【解析】【解答】(1)去核卵母细胞处于减数第二次分裂中期(MⅡ中)。
故答案为: 减数第二次分裂中期 。
(2)通过电刺激的方法促使供体细胞和受体细胞融合,使其完成分裂和发育,构建重组胚胎。早期胚胎培养的培养液,除无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及动物血清等物质。
故答案为: 电刺激(物理方法) ; 分裂和发育(分裂和分化) ; 核苷酸 。
(3)将囊胚植入到代孕猫体内的过程叫胚胎移植,胚胎移植需对代孕猫进行同期发情处理。受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体的存活提供了可能。
故答案为: 胚胎移植 ; 同期发情 ; 受体对移入的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 。
(4)体细胞核移植的应用:a、加速家畜的遗传改良进程,促进优良种群繁育;b、转基因克隆动物做生物反应器,生产珍贵的医用蛋白等
故答案为: 加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育;保护濒危物种;制备转基因克隆动物作为生物反应器等 。
【分析】 1、体细胞核移植技术 :将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞(减数分裂Ⅱ中期)中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。原理是动物细胞核的全能性。
2、动物细胞融合的方法:(1)物理法: 离心、振动、电激;(2)化学法:聚乙二醇(PEG);(3)生物法:灭活的病毒(灭活的仙台病毒).
3、动物培养条件:
(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。
(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。
(3)温度和pH。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的pH)。
4、动物胚胎发育的基本过程:
(1)受精场所是母体的输卵管上段。
(2)卵裂期:细胞有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积并不增加,或略有减小。
(3)桑湛胚:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹,是全能细胞。
(4)囊胚:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高)。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织,中间的空腔称为囊胚腔。
(5)原肠胚:有了三胚层的分化,具有囊胚腔和原肠腔
5、胚胎移植的生理学基础:①动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
6、体细胞核移植的应用:a、加速家畜的遗传改良进程,促进优良种群繁育;b、转基因克隆动物做生物反应器,生产珍贵的医用蛋白;c、克隆动物的组织、器官做移植的供体;d、研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程。
22.(2021高二下·邢台月考)线粒体神经胃肠型脑肌病由线粒体DNA(mtDNA)上的相关基因M控制,下图是采用“一父两母”技术以避免生出患病孩子的流程图。回答下列问题:
(1)图中的X表示 期的卵母细胞,过程①采用的技术是 ,该过程一般选用卵细胞作为受体细胞,原因是 。
(2)对获得的多个早期胚胎,需要筛选出合格的胚胎后再进行移植,因此需要提取早期胚胎细胞中的 ,通过PCR技术进行扩增,并以标记的 基因作为探针进行检测。
(3)过程④获得的健康婴儿的遗传物质来自 ,能避免该婴儿患线粒体神经胃肠脑肌病的原因是 。
【答案】(1)减数第二次分裂中(或“MⅡ中期”);细胞核移植;卵细胞的细胞质中有能促进供体核表现出全能性的物质
(2)线粒体DNA(或mtDNA);M(或线粒体神经胃肠脑肌病)
(3)健康女性、父亲和母亲;受精卵的细胞核和供体卵母细胞细胞质的线粒体中都不含有致病基因
【考点】动物细胞核移植技术;胚胎移植;体外受精
【解析】【解答】(1)由试题分析可知:过程①采用的技术是核移植,核移植时,受体卵母细胞要培养至MII中期,因此图中X表示MⅡ中期的卵母细胞,由于高度分化的动物细胞的全能性受到限制,因此核移植过程中一般选择卵细胞作为受体细胞,因为卵细胞的细胞质中有能促进供体核表现出全能性的物质。
(2)过程③需提取早期胚胎细胞中的线粒体DNA(或mtDNA),通过PCR技术进行扩增,并以标记M(线粒体神经胃肠脑肌病)基因作为探针进行检测,筛选出合格的胚胎。
(3)识图分析可知,过程④获得的健康婴儿的核遗传物质来自父亲和母亲提供的受精卵中的细胞核,细胞质中的遗传物质来自健康女性提供的去核的卵母细胞,由于受精卵的细胞核和供体卵母细胞细胞质的线粒体中都不含有致病基因,因此能避免该婴儿患线粒体神经胃肠脑肌病。
【分析】分析题图:①是患病妻子和丈夫的受精卵的核,移植到健康女性去核的卵母细胞中,形成重组细胞,②是早期胚胎培养,③是胚胎移植,④妊娠后生出健康婴儿。
23.(2021高二下·大名期中)Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对 Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗,其技术流程如图(图中数字序号表示的是相关过程)。请回答下列有关问题∶
(1)过程①中要将上皮细胞的核移植给去核的卵母细胞而不能直接用上皮细胞进行培养的原因是 。
(2)过程②利用的技术是 ,过程③中涉及到了基因工程技术,其中作为受体细胞的是 。
(3)过程③中获取的目的基因是 ,可以根据该基因的 设计引物,利用 PCR技术扩增目的基因片段。按此方法和图示技术流程完成 Rag2基因缺失小鼠的基因治疗涉及的酶有限制性核酸内切酶、DNA连接酶 、 等。
(4)图中造血干细胞的遗传物质至少有 个来源。为检测 Rag2 基因的表达情况,可以提取治疗后小鼠骨髓细胞的 ,用抗 Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。图中所述克隆技术属于 性克隆。
【答案】(1)上皮细胞的全能性低
(2)早期胚胎培养;ES细胞
(3)(正常的)Rag2基因;脱氧核苷酸序列(或碱基对序列或遗传信息);胰蛋白酶;耐高温的DNA 聚合酶(Taq酶)
(4)三;蛋白质;治疗
【考点】动物细胞核移植技术;胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】(1)上皮细胞等体细胞的细胞全能性低,而卵母细胞的细胞质中含有促进体细胞的细胞核全能性表达的物质,因此要将上皮细胞的核移植给去核的卵母细胞,而不是直接用上皮细胞进行培养。
(2)过程②利用的技术是早期胚胎培养,过程③中涉及到了基因工程技术,其中作为受体细胞的是ES细胞。
(3)由图分析可知,利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗时,过程③中获取的目的基因应为(正常的)Rag2基因。步骤 ③中,在构建含有Rag2基因的表达载体时,可以根据Rag2基因的脱氧核苷酸序列设计引物,利用PCR技术扩增Rag2基因片段。分离、培养上皮细胞过程中需要用胰蛋白酶分散细胞。 PCR技术扩增过程中需要用耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)。基因导入过程中需要用限制性核酸内切酶、 DNA连接酶。
(4)图中造血干细胞中的遗传物质至少有3个来源:上皮细胞、卵母细胞和Rag2基因。为检测Rag2基因的表达情况,可采用抗原—抗体杂交法,即提取治疗后的小鼠骨髓细胞的蛋白质(抗原),用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。图中所述克隆技术属于治疗性克隆。
【分析】分析题图:图示是利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗的过程图解,其中①表示核移植过程,②表示早期胚胎培养过程,③表示采用基因工程技术将目的基因导入受体细胞。
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