人教版(2019版)选择性必修三2.3.2 胚胎工程技术及其应用同步练习

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名称 人教版(2019版)选择性必修三2.3.2 胚胎工程技术及其应用同步练习
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2022-01-13 17:05:55

文档简介

人教版(2019版)选择性必修三2.3.2 胚胎工程技术及其应用同步练习
一、单选题
1.(2021高二上·抚松竞赛)关于胚胎分割移植说法正确的是(  )
A.胚胎分割移植属于有性生殖
B.胚胎分割移植可产生基因型完全相同的新个体
C.对囊胚阶段的胚胎进行分割时,对滋养层均分是成功关键
D.受体母牛必须是同一物种的良种
【答案】B
【知识点】胚胎分割
【解析】【解答】A、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,A错误;
B、来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割移植可产生基因型完全相同的新个体,B正确;
C、对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将内细胞团进行均等分割,C错误;
D、受体母牛只是提供胚胎发育的一个正常环境,受体母牛不一定需要是良种,只要有健康的体质和正常繁殖能力即可,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、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。胚胎分割的时期:桑樵胚或囊胚。
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。
2.(2021高二上·抚松竞赛)下列关于生物工程的叙述中,不正确的是有(  )
A.利用胚胎移植技术,可以加快优良种畜的繁育
B.经诱导融合得到的杂种细胞,需经组织培养才能获得杂种植株
C.人工合成法获得的人胰岛基因与体内该种基因的碱基排列顺序可能不完全相同
D.利用DNA探针可检测出苯丙酮尿症和21三体综合征
【答案】D
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用;胚胎移植;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、利用胚胎移植技术,可充分发挥优秀个体的繁殖潜力,加快优良种畜的繁育,A正确;
B、植物体细胞杂交过程中,经诱导融合得到的杂种细胞,需经组织培养才能获得杂种植株,B正确;
C、人工合成法获得的人胰岛基因不含有内含子和启动子,因此该基因与体内该种基因的碱基排列顺序可能不完全相同,C正确;
D、苯丙酮尿症是单基因遗传病,而21三体综合征是染色体异常遗传病,利用DNA探针可检测出苯丙酮尿症,但不能检测21三体综合征,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、胚胎移植的意义:(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)一胎多产;(4)保存品种资源和濒危物种;(5)可充分发挥优秀个体的繁殖潜力(缩短繁殖周期,增加一生繁殖的后代数量)。
2、植物体细胞杂交时先用酶解法去除植物细胞的细胞壁,进行植物原生质体的融合,形成杂种细胞,再通过植物的组织培养将杂种细胞培育成杂种植株。
3、真核生物的基因结构包括编码区和非编码区,其编码区是间断的、不连续的,分为能编码蛋白质的外显子和不能编码蛋白质的内含子,因此人工合成法合成的基因不含有内含子、启动子等序列。
4、人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病:
(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴x染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病);(2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病;(3)染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。DNA分子探针可以检测单基因遗传病不能检测出染色体遗传病。
3.(2021高二下·连云港期末)关于利用胚胎工程技术培育试管牛的叙述,错误的是(  )
A.胚胎移植中的胚胎是通过人工体外授精获得的,属于有性生殖
B.受体对移植的胚胎会发生免疫排斥反应,需使用免疫抑制剂
C.通过注射促性腺激素等方法对良种母牛作超数排卵处理
D.从良种母牛体内取出的早期胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段进行胚胎移植
【答案】B
【知识点】胚胎移植
【解析】【解答】A、胚胎移植中的胚胎是通过人工体外授精获得的,该过程有精卵结合的过程,属于有性生殖,A正确;
B、经同期发情处理后,受体对移植入的胚胎不会发生免疫排斥反应,B错误;
C、为促进两种母牛(供体)超数排卵,可对对良种母牛注射促性腺激素,C正确;
D、胚胎移植的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段,该胚胎应移植到与供体母牛同种且生理状态相同的受体母牛体内,使之发育成新个体,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氨中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
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。
4.(2021高二下·韩城期末)下列关于精细胞变形成精子的叙述,错误的是
A.细胞核变形为精子头的主要部分
B.高尔基体发育为头部的顶体
C.中心体演变为精子的尾
D.线粒体等其他物质浓缩为原生质滴
【答案】D
【知识点】体外受精
【解析】【解答】精细胞变形成精子的过程中,细胞核变形为精子头的主要部分,高尔基体发育为头部的顶体,中心体演变为精子的尾,线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘膜,细胞内的其他物质浓缩为原生质滴。
故答案为:D。
【分析】精细胞变形形成精子的过程:
(1)细胞核一精子头的主要部分;
(2)高尔基体一头部的顶体;
(3)中心体一精子的尾;
(4)线粒体一线粒体鞘(尾的基部);
(5)细胞内其他物质一原生质滴(最后脱落)。
5.(2021高二下·韩城期末)下图表示牛胚胎移植的流程,其中①~④表示相应的操作过程。相关叙述错误的是
A.过程①注射相关激素,使供、受体同期发情
B.过程②注射促性腺激素,达到超数排卵的目的
C.过程③主要涉及人工授精和从卵巢中冲取胚胎
D.过程④的主要目的是选择适合移植的胚胎
【答案】C
【知识点】胚胎移植;体外受精;胚胎的体外培养
【解析】【解答】分析题图:图示为牛胚胎移植的流程,其中①表示同期发情处理;②表示超数排卵;③表示冲卵;④表示胚胎的收集、检查、培养。图中过程①表示供、受体同期发情处理,该过程需要注射促性腺激素,A正确;过程②是注射促性腺激素,达到超数排卵,B正确;过程③主要涉及体内受精和从输卵管中冲取胚胎,C错误;过程④的主要目的是选择适合移植的胚胎,D正确。
【分析】1、胚胎移植又称受精卵移植,俗称借腹怀胎,是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。
2、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑湛或胚囊胚阶段);④⑤对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
3、胚胎移植的生理学基础:(1)同种动物的供,受体的生殖器言的生理变化是相同的,为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境。(2)早期胚胎在一定时间内处于游离状态,为胚胎的收集提供了可能。(3)受体对移入子言的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,为胚胎在受体内的存活提供了可能。(4)供体胚胎可与受体子言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任何影响。
4、胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。大大缩短了供体本身的繁殖周期增加了供体一生繁殖后代的数量。
5、由图可知:图示为牛胚胎移植的流程,其中①表示同期发情处理;②表示超数排卵;③表示冲卵;④表示胚胎的收集、检查、培养。
6.(2021高二下·韩城期末)下列关于胚胎移植的优点的叙述,错误的是(  )
A.大大缩短了供体本身的繁殖周期
B.经一次移植多个胚胎得到的后代性状相同
C.充分发挥雌性优良个体的繁殖能力
D.不受时间、地域限制,大量节省购买种畜的费用
【答案】B
【知识点】胚胎移植
【解析】【解答】AC、胚胎移植能大大缩短了供体本身的繁殖周期,充分发挥雌性优良个体的繁殖能力,AC正确;
B、经移植得到多个相同性状的后代,这是胚胎分割技术的特点,B错误;
D、胚胎移植不受时间、地域限制,大量节省购买种畜费用,D正确。
故答案为:B。
【分析】 胚胎移植的意义:
(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)一胎多产;
(4)保存品种资源和濒危物种;
(5)可充分发挥优秀个体的繁殖潜力(缩短繁殖周期,增加一生繁殖的后代数量)。
7.(2021高二下·韩城期末)胚胎分割是一种现代生物技术,关于这一技术的叙述正确的是(  )
A.胚胎分割技术可以分割任意时期胚胎
B.胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎
C.胚胎分割可以将早期胚胎任意分割成多份
D.胚胎分割技术属于有性生殖方式,因此不属于克隆
【答案】B
【知识点】胚胎分割
【解析】【解答】A、进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,而不是对任意时期的胚胎进行分割,A错误;
B、通过胚胎分割技术,可以获得同卵双胎或多胎,B正确;
C、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,而不是将早期胚胎任意分割成多份,C错误;
D、来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,所以胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎(发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚)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。
2、特点:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。
3、主要仪器设备:实体显微镜和显微操作仪。
4、进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
5、存在问题:胚胎分割的分数越多,操作的难度越大,移植的成功率也越低。
8.(2021高二下·山东期末)体外受精技术实际上是在体外条件下,对人的自然受精条件进行的模拟操作。下图表示体内一个精子受精的部分过程,有关分析错误的是(  )
A.图中的第一极体和卵子均处于减数分裂II中期,故体外受精时应从卵巢中选择吸取减数分裂I中期的卵子
B.①②过程卵细胞会通过透明带生理反应和卵细胞膜生理反应,拒绝其他精子再进入卵内
C.精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂I ,排出第二极体,形成雌原核
D.受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂,开始发育
【答案】A
【知识点】体外受精
【解析】【解答】A、排出的卵子需要在输卵管内进一步成熟,才能参与受精,所以人在体外受精时应从输卵管内冲取成熟的卵子,对于大型动物可从卵巢内获取卵母细胞,但需要在体外培养到减数分裂II中期才能参与受精,A错误;
B、根据受精过程可知,①②过程卵细胞会通过透明带生理反应和卵细胞膜生理反应,拒绝其他精子再进入卵内,B正确;
C、精子入卵后,卵子完成减数第二次分裂,排出第二极体,形成雌原核,C正确;
D、受精卵在输卵管内形成,形成后即在输卵管内进行有丝分裂,开始发育,D正确。
故答案为:A。
【分析】在自然条件下,受精过程是在雌性动物的输卵管内完成,受精阶段主要包括:
(1)精子穿越放射冠和透明带:精子通过发生顶体反应使顶体酶释放出来,溶解卵丘细胞之间的物质并将透明带溶出一条孔道,从而使精子先后穿越放射冠和透明带;在精子触及卵细胞膜的瞬间,发生透明带反应,这是防止多精入卵的第一道屏障。
(2)精子进入卵细胞膜:精子入卵后,卵细胞膜立即发生拒绝其他精子再进入卵内的生理反应,该反应称做卵细胞膜封闭作用,这是防治多精入卵的第二道屏障。
(3)原核形成和配子结合:包括雄原核形成和雌原核形成以及雌雄原核融合形成合子(受精卵)。
9.(2021高二下·徐州期末)下列关于胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是(  )
A.在动物的饲料中添加一定量的促性腺激素能促使雌性动物超数排卵
B.PEG能促进动物细胞融合,形成的杂种细胞经动物细胞培养后能得到新品种个体
C.移植胚胎能存活的原因是一定时间内早期胚胎在受体子宫中处于游离状态
D.为获取乳腺发生器的转基因动物,胚胎移植前需对胚胎进行性别鉴定
【答案】D
【知识点】胚胎移植;胚胎的体外培养
【解析】【解答】A、促性腺激素的化学本质是蛋白质,口服会被消化道中的蛋白酶分解,失去作用效果,应该静脉注射,A错误;
B、由于动物细胞的全能性受到限制,动物细胞融合形成的杂种细胞不能培育成动物个体,B错误;
C、一定时间内早期胚胎在受体子宫中处于游离状态,为胚胎收集提供了可能;受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能,C错误;
D、为获取乳腺发生器的转基因动物,应选择雌性个体,故胚胎移植前需对胚胎进行性别鉴定,D正确。
故答案为:D。
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理)。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段)。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。
10.下列关于胚胎工程的说法中,不正确的是(  )
A.胚胎移植技术能解决某些不孕症者的生育问题
B.在对囊胚阶段的胚胎分割时要将内细胞团均等分割
C.通过体外诱导胚胎干细胞分化培育供移植的组织器官
D.受体母畜必须经过免疫学检验以防止排斥外来的胚胎
【答案】D
【知识点】胚胎移植;胚胎分割;胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】目前,通过胚胎移植技术已经成功获得了许多试管婴儿,解决某些不孕症者的生育问题,A项正确;在对囊胚阶段的胚胎分割时要将内细胞团均等分割,以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育,B项正确;通过体外诱导胚胎干细胞分化,可以培育出人造组织器官,解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后的免疫排斥反应问题,C项正确;大量的研究已经证明,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,D项错误。
【分析】1、试管动物技术通常是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,培养发育为早期胚胎,再进行胚胎移植产生后代的技术,试管动物技术利用了体外受精和早期胚胎培养技术。胚胎移植是指将通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。
2、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胚或多胚的技术。由于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。进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
3、胚胎干细胞是在体外条件下研究细胞分化的理想材料。ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中,能够维持不分化的状态。在培养液中加入分化诱导因子,如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向分化,能够解决器官移植中的供体不足问题。
11.(2021高二下·邢台月考)将经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚,再通过胚胎工程的相关技术就可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列相关叙述错误的是(  )
A.用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子
B.体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理
C.胚胎移植前要检查胚胎的质量,可在囊胚阶段进行移植
D.只能通过细胞工程技术获得遗传改造的小鼠胚胎干细胞
【答案】D
【知识点】胚胎移植;胚胎干细胞及其应用;体外受精
【解析】【解答】A、促性腺激素可以使雌鼠超数排卵,获得更多的卵子,A正确;
B、精子只有获能后才能完成受精,故体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理,B正确;
C、胚胎移植前要检查胚胎的质量,通常选择桑椹胚或囊胚阶段,C正确;
D、转基因技术可以定向改造小鼠的基因,所以遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因技术、细胞工程技术等获得,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理;选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种,并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理;②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存;配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵);对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段;直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存;④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查;对受体母牛进行是否妊娠的检查;2、体外受精主要包括:卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
12.(2021高二下·吉林期中)图示为哺乳动物细胞工程育种过程,下列叙述正确的是(  )
A.a是处于减数第二次分裂前期的卵母细胞
B.①过程常用农杆菌转化法导入目的基因
C.③过程前需要对代孕母畜进行同期发情处理
D.②过程获得的所有细胞都可用于胚胎干细胞研究
【答案】C
【知识点】胚胎移植;胚胎干细胞及其应用;体外受精;胚胎的体外培养
【解析】【解答】A、卵母细胞要培育至减数第二次分裂的中期才具有与精子结合的能力,因此a是处于减数第二次分裂中期的卵母细胞,A错误;
B、导入植物受体细胞可采用农杆菌转化法,导入动物细胞可采用显微注射法,因此①过程常用显微注射法将目的基因导入受精卵,B错误;
C、③过程一般用孕激素对代孕母畜进行同期发情处理,这为胚胎移入受体提供了相同的生理环境,C正确;
D、囊胚内细胞团细胞具有较强的分裂能力,可用于胚胎干细胞培养,从而培养获得各种组织和器官,因此②过程获得的囊胚的内细胞团可用于胚胎干细胞研究,D错误。
故答案为:C。
【分析】分析题图:图示为某哺乳动物胚胎育种的过程,其中a为处于减数第二次分裂中期的卵母细胞,①为采用基因工程技术将目的基因导入受精卵,②表示早期胚胎培养,③表示胚胎移植。
13.(2021高二下·吉林期中)如图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是(  )
A.胚胎移植可以定向改造动物的遗传性状
B.A细胞一定是受精卵细胞
C.①②两个胚胎具有不同的遗传物质
D.移植时一般选取发育到桑椹胚或囊胚时期的胚胎
【答案】D
【知识点】胚胎分割
【解析】【解答】A、胚胎移植不能定向改造动物的遗传性状,A错误;
B、移植的胚胎可以由受精卵发育而成,或者通过克隆技术形成,B错误;
C、分割产生的①②两个胚胎具有相同的遗传物质,C错误;
D、胚胎分割一般选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,D正确。
故答案为:D。
【分析】胚胎分割注意点:1、胚胎分割可以看做无性生殖,它所形成的后代基因型完全相同,遗传性状极为相似。2、胚胎分割应该选择早期胚胎:包括卵裂、桑椹胚、囊胚阶段,不包括原肠胚,因为原肠胚已经分化。
14.(2021高二下·福州期中)下列关于胚胎移植生理学基础的说法,错误是(  )
A.早期胚胎处于游离状态,为胚胎的移植提供了可能
B.供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理、组织的联系,这是供体胚胎正常发育的生理基础
C.受体子宫与外来胚胎不发生排斥反应,这为胚胎在受体内存活提供了可能
D.胚胎移植产下的个体在细胞质基因控制的性状上与受体性状相似
【答案】D
【知识点】胚胎移植
【解析】【解答】A、早期胚胎在相当一段时间是独立存在的,未与子宫建立实质性联系,这位胚胎的移植提供了可能,在发情排卵后的最初一段时期,母牛即使没有受精,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的,A正确;
B、移植的胚胎,在一定时期后会与受体子宫建立生理上和组织上的联系,从而保证了以后正常发育所需要的营养条件,B正确;
C、一般来说,同一物种的受体母畜对于具有外来抗原性质的胚胎并没有免疫排斥现象,C正确;
D、供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响,即性状与受体母亲无关,D错误。
故答案为:D。
【分析】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。
15.(2021高二下·长春期中)下列关于胚胎移植生理学基础的叙述,不正确的是(  )
A.同种动物之间的生理特征相近,进行胚胎移植易于成功
B.早期胚胎在一定时间内是独立存在的,未与子宫建立实质性联系
C.一般来说,同一物种的受体母畜对于具有外来抗原性质的胚胎并没有免疫排斥现象
D.移植的胚胎依靠自身储存的营养物质继续完成胚胎发育
【答案】D
【知识点】胚胎移植
【解析】【解答】A、生理特征相近的同种动物之间胚胎移植易成功,A正确,不符合题意;
B、早期胚胎在一定时间内处于游离状态,未与子宫建立实质性联系,这就为胚胎的收集提供了可能,B正确,不符合题意;
C、受体对移入子言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,C正确,不符合题意;
D、供体胚胎可与受体子言建立正常的生理和组织联系,从而保证了以后正常发育所需要的营养条件,D错误,与题意相符。
故答案为:D。
【分析】1、胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。移植前是要做催情处理的,使受体动物的生理变化适宜于受孕。
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、受体生殖器言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)受体对移入子言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言建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕音过程中不等影向。
16.(2021高二下·长春期中)如图为牛胚胎性别鉴定及胚胎分割示意图,下列有关说法不正确的是(  )
A.A是囊胚腔,乙过程是胚胎移植
B.进行胚胎分割时,要注意将滋养层细胞均等分割
C.胚胎分割所需要的主要仪器设备为实体显微镜和显微操作仪
D.—般从结构D中取样分离出胚胎干细胞
【答案】B
【知识点】胚胎移植;胚胎分割;胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】A、由图分析可知,图示为牛胚胎性别鉴定和分割示意图,A为囊胚腔,乙过程是胚胎移植,A正确,不符合题意;
B、对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割,B错误,与题意相符;
C、胚胎分割主要仪器设备:实体显微镜和显微操作仪,C正确,不符合题意;
D、由图分析可知,D为内细胞团,从中可分离出胚胎干细胞,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、胚胎分割(1)概念: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;(2)特点:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一;(3)主要仪器设备:实体显微镜和显微操作仪;(4)进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育;(5)存在问题:胚胎分割的分数越多,操作的难度越大,移植的成功率也越低。
2、胚胎干细胞可以从早期胚胎和原始性腺中分离得到,胚胎干细胞可以应用到治疗人类的某些疾病(如老年痴呆症、糖尿病等)(或ES细胞体外诱导分化培育出人造组织器官用于器言移植、研究体外细胞分化等)。
3、由题图分析可知:图中A为囊胚腔,B为透明带,C为滋养层,D为内细胞团。甲表示取滋养层细胞进行性别鉴定;乙表示胚胎移植。
17.(2021高二下·长春期中)对于大型家畜,采集的卵母细胞,都要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精。以下原因不正确的是(  )
A.卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程
B.动物排出的卵子成熟程度不同
C.卵子达到减数第二次分裂中期时才具备与精子受精的能力
D.收集的卵子还需要培养一段时间才能由小变大
【答案】D
【知识点】体外受精
【解析】【解答】体外受精过程中,卵细胞和精子采集之后都需要经过处理才能进行受精。(1)精子获能:收集精子,不能立即与卵子受精,需要在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后,即获能之后才能进行受精。(2)卵子的准备:收集的卵细胞所处分列时期不同,可能是初级卵母细胞也可能是次级卵母细胞,都要在输卵管培养到到减数分裂Ⅱ中期(该过程中细胞体积基本不变),才能精子进行受精。综上可知,A、B、C正确,不符合题意,D错误,与题意相符。
故答案为:D。
【分析】体外受精主要包括:卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。(1)卵母细胞的采集和培养①主要方法是:用促性腺激素处理,使其超数排卵,然后,从输卵管中冲取卵子。②第二种方法:从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。(2)精子的采集和获能①收集精子的方法:假阴道法、手握法和电刺激法。②对精子进行获能处理:包括培养法和化学诱导法。(3)受精:在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
18.(2021高二下·十堰期中)印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物,通过胚胎工程技术,可以让家猫代孕而繁育,主要步骤如下图所示。下列相关叙述正确的是(  )
  
A.为了获得更多的卵母细胞,需用雌激素对雌性印度沙漠猫进行处理
B.诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞
C.受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养液
D.为避免代孕猫对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂
【答案】B
【知识点】胚胎移植;胚胎的体外培养
【解析】【解答】AB、为了获得更多的卵母细胞,需用促性腺激素对雌性印度沙漠猫进行处理,以使其超数排卵,促性腺激素只能作用于性腺细胞,A错误,B正确;
C、受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于受精卵,C错误;
D、代孕猫对植入的胚胎不产生排斥反应,不必注射免疫抑制剂,D错误。
故答案为:B
【分析】 1、胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。
2、 胚胎移植基本程序主要包括:
①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素(性激素:孕激素)进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。
②配种或人工授精。
③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。
④对胚胎进行移植。
⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
19.(2021高二下·洛阳月考)中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作,通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵细胞中,在世界上最早克隆出一批大熊猫胚胎,表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走到世界前列。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述中不正确的是(  )
A.胚胎细胞核的移植成功率高于成体细胞核的移植
B.兔子卵细胞质的作用之一是激发大熊猫细胞核的全能性
C.重组细胞最初分裂时,DNA复制后不再进行转录
D.大熊猫的克隆成功证明细胞质具有调控细胞核发育的作用
【答案】C
【知识点】动物体细胞克隆;胚胎移植
【解析】【解答】A、胚胎细胞分化程度低,分裂能力强,胚胎细胞核移植的成功率高于成体细胞核的移植,A正确;
B、卵细胞质中含有促使细胞核的全能性表达的物质,B正确;
C、重组细胞最初分裂时,DNA复制完成后,可以进行转录形成RNA,C错误;
D、克隆成功能证明细胞质具有调控细胞核发育的作用,D正确。
故答案为:C。
【分析】 1、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。 2、卵细胞中中可能产生促生熟因子等调控基因的表达。 3、细胞分裂间期进行DNA复制和DNA转录、DNA翻译。 4、细胞核移植技术,体现细胞核全能性。
20.(2021高三下·苏州开学考)“筛选”是生物工程中常用的技术手段。下列有关叙述错误的是(  )
A.基因工程育种时,需要筛选出含有目的基因的受体细胞
B.单倍体育种时,需要对F1的花药进行筛选后才可继续组织培养
C.胚胎移植前,需要对来自供体母牛子宫内的胚胎进行质量筛查
D.制备单克隆抗体时,需从分子水平筛选获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞
【答案】B
【知识点】基因工程的应用;单克隆抗体的制备过程;胚胎分割;单倍体育种
【解析】【解答】A、基因工程育种时,受体细胞不一定都含有目的基因,故需要筛选出含有目的基因的受体细胞,A正确;
B、单倍体育种培养的花药产生的单倍体植株,通过观察子代性状可确定类型,所以对F1的花药不需要进行筛选就可进行组织培养,B错误;
C、胚胎移植前,需要对来自供体母牛子宫内的胚胎进行质量筛查,提高胚胎移植的成功率,C正确;
D、制备单克隆抗体过程中,第一次从细胞水平筛选出杂交瘤细胞,第二次从分子水平筛选出产生所需抗体的杂交瘤细胞,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、标记基因的作用:鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
2、单倍体育种过程中包括两个技术:花药离体培养、秋水仙素处理单倍体幼苗。
3、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体.用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
4、单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
二、综合题
21.(2021·长春模拟)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(MⅡ中)
(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
【知识点】单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用;胚胎移植
【解析】【解答】(1)克隆技术中的受体细胞是处于减数第二次分裂中期(MⅡ中)的去核卵母细胞。
(2)供体细胞和受体细胞通过电刺激促使细胞融合,并进一步激活受体细胞,使其完成分裂和发育,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、核苷酸等营养成分,以及动物血清等物质。
(3)将囊胚植入到代孕猫体内的过程叫胚胎移植,植入前需对代孕猫进行同期发情处理。囊胚能在代孕猫体内存活的生理学基础是受体对移入的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。
(4)克隆技术还可以应用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、单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
2、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氨中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
3、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。
4、单克隆抗体的最主要优点就是特异性强,灵敏度高,能够大量制备。单克隆抗体的作用:①作为诊断试剂(最广泛的用途):具有准确、高效、简易、快速的优点;②用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症,可制成“生物导弹”。
22.(2021高二下·阳江期末)胚胎工程能够挖掘动物的繁殖潜力,为优良牲畜大量繁殖和稀有动物种族延续提供了有效的解决办法。回答下列问题:
(1)为获得较多数量的卵细胞,可向良种奶牛注射   促进奶牛超数排卵。奶牛发情后选择优秀的公牛进行配种,7天后用特制的冲卵装置从奶牛子宫内冲卵,该步骤的目的是   。
(2)哺乳动物胚胎的培养液成分一般比较复杂,除一些无机盐和有机盐类外,还需要添加维生素,氨基酸,核苷酸、   (答出两点)等成分。培养环境的气体通常是   。培养至桑椹胚或囊胚阶段的胚胎,处置方法为   。
(3)移植后的胚胎可在经同期发情处理的受体母牛子宫中发育,原因是   。
【答案】(1)促性腺激素;将供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来,这样可获得所需的胚胎
(2)激素和动物血清;95%的空气和5%的二氧化碳;胚胎移植或胚胎分割移植,对于不进行移植的胚胎可冷冻保存
(3)同期发情处理使供、受体的生理状态相同,以保证移植的胚胎能够继续正常发育,同时由于受体子宫对移入的胚胎不发生免疫排斥反应,因此而可以存活
【知识点】胚胎移植;胚胎的体外培养
【解析】【解答】(1)为获得较多数量的卵细胞,可促进良种奶牛超数排卵,通常采用促性腺激素进行处理。奶牛发情后选择优秀的公牛进行配种,7天后用特制的冲卵装置从奶牛子宫内冲卵,冲卵是指将供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来,这样可获得所需的胚胎。
(2)哺乳动物胚胎的培养液成分一般比较复杂,除一些无机盐和有机盐类外,还需要添加维生素,氨基酸,核苷酸、激素和动物血清等成分。培养环境的气体通常是95%的空气和5%的二氧化碳。将胚胎培养至桑椹胚或囊胚阶段的胚胎阶段后进行胚胎移植或胚胎分割移植,对于不进行移植的胚胎可冷冻保存。
(3)在胚胎移植过程中,供、受体母牛选择好后,要用激素进行同期发情处理的原因是使供、受体的生理状态相同,以保证移植的胚胎能够继续正常发育,同时由于受体子宫对移入的胚胎不发生免疫排斥反应,因此而可以存活。
【分析】1、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氨中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
2、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)。
3、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。
23.(2021高二下·洛阳期末)请回答下列与试管婴儿和设计试管婴儿有关的问题。
(1)试管婴儿技术主要是指   过程在体外条件下进行。
(2)试管婴儿技术离不开胚胎移植,移植的胚胎能在受体内存活的基础是   。
(3)设计试管婴儿时为了某些需要,需对胚胎的性别进行鉴定,目前最有效最准确的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序是:从被测的囊胚中取出几个滋养层细胞,提取DNA;然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段序列作   ,以   为模板进行PCR扩增;最后与SRY特异性探针出现阳性反应者,胚胎性别为   性。
(4)试从技术手段或实践应用方面,比较试管婴儿与设计试管婴儿的不同:   (写出一方面即可)。
【答案】(1)受精和早期胚胎培养
(2)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
(3)引物;滋养层细胞的DNA;男
(4)技术手段方面:试管婴儿在胚胎移植前不需要做遗传学诊断,而设计试管婴儿需要;实践应用方面:试管婴儿主要用于解决不孕不育问题,而设计试管婴儿主要用于疾病治疗
【知识点】胚胎移植;体外受精;胚胎的体外培养
【解析】【解答】(1)试管婴儿技术主要是指受精和早期胚胎培养过程在体外条件下进行。
(2)试管婴儿技术离不开胚胎移植,移植的胚胎能在受体内存活的基础是受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。
(3)目前,对胚胎的性别进行鉴定的最有效最准确的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序是:从被测的囊胚中取出几个滋养层细胞,提取DNA;然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段碱基作引物,以滋养层细胞的DNA为模板进行PCR扩增;与SRY特异性探针出现阳性反应者,说明其含有Y染色体,为男性。
(4)试管婴儿与设计试管婴儿的不同:技术手段方面:试管婴儿在胚胎移植前不需要做遗传学诊断,而设计试管婴儿需要;实践应用方面:试管婴儿主要用于解决不孕不育问题,而设计试管婴儿主要用于疾病治疗。
【分析】试管婴儿和设计试管婴儿的比较
(1)过程不同
上述过程①②③是解决不孕夫妇生育问题的普通试管婴儿过程,①②③④⑤是设计试管婴儿的过程。后者比前者多了胚胎移植前的遗传学诊断。
(2)所用技术手段不同:设计试管婴儿胚胎移植前需要进行遗传学诊断,而试管婴儿无需进行遗传学诊断。
(3)应用不同:试管婴儿主要解决不孕夫妇的生育问题,而设计试管婴儿主要用于白血病、贫血症的治疗。
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。
24.(2021高二下·桂林期末)干扰素可以通过生物工程生产,下图为生产干扰素的相关流程图,请回答:
(1)构建干扰素基因表达载体时,可以将目的基因与   等调控组件结合。
(2)   可与启动子识别并结合,开启基因的转录过程。一般情况下,目的基因与载体并不只使用一种限制酶进行切割,目的是为了防止   。
(3)获取干扰素基因后,通常需要进行PCR扩增,此时反应体系中除了添加目的基因外,还需要添加   等。
(4)图中早期胚胎进行移植之前要进行检测,取囊胚的   细胞进行染色体组成的检测再进行移植。胚胎干细胞在形态上的特点是   。它可以来源于A   或B   。
【答案】(1)乳腺蛋白基因的启动子
(2)RNA聚合酶;载体与目的基因的自身环化及反接
(3)Taq酶、dNTP、引物
(4)滋养层;细胞小,核大,核仁明显;早期胚胎;原始性腺
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;胚胎移植;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)据图可知,图示为通过基因工程和胚胎工程获取产生干扰素的乳腺生物反应器,故需要让干扰素基因在乳腺细胞中特异性表达,所以构建干扰素基因表达载体时,可以将目的基因与牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件结合。
(2)RNA聚合酶可与启动子识别并结合,开启基因的转录过程。一般情况下,目的基因与载体并不只使用一种限制酶进行切割,即使用2种限制酶切割,产生的粘性末端不相同,这样可以避免载体与目的基因的自身环化及反向连接。
(3)PCR技术是体外扩增目的基因的技术,利用的是DNA复制的原理,因此获取干扰素基因后,通常需要进行PCR扩增,此时反应体系中除了添加目的基因作为模板外,还需要添加原料(dNTP)、引物和耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)。
(4)图中早期胚胎进行移植之前要进行检测,通常取囊胚的滋养层细胞进行染色体组成的检测,这样可以避免对囊胚中内细胞团的损伤,检查并选择符合要求的早期胚胎进行移植。结合分析可知,胚胎干细胞在形态上的特点是细胞小,核大,核仁明显。它可以来源于早期胚胎(A)或B原始性腺。
【分析】1、基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建:①过程:用同一种限制酶切割目的基因和运载体,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始;b、终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束;c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
2、PCR技术
(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
3、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氨中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
1 / 1人教版(2019版)选择性必修三2.3.2 胚胎工程技术及其应用同步练习
一、单选题
1.(2021高二上·抚松竞赛)关于胚胎分割移植说法正确的是(  )
A.胚胎分割移植属于有性生殖
B.胚胎分割移植可产生基因型完全相同的新个体
C.对囊胚阶段的胚胎进行分割时,对滋养层均分是成功关键
D.受体母牛必须是同一物种的良种
2.(2021高二上·抚松竞赛)下列关于生物工程的叙述中,不正确的是有(  )
A.利用胚胎移植技术,可以加快优良种畜的繁育
B.经诱导融合得到的杂种细胞,需经组织培养才能获得杂种植株
C.人工合成法获得的人胰岛基因与体内该种基因的碱基排列顺序可能不完全相同
D.利用DNA探针可检测出苯丙酮尿症和21三体综合征
3.(2021高二下·连云港期末)关于利用胚胎工程技术培育试管牛的叙述,错误的是(  )
A.胚胎移植中的胚胎是通过人工体外授精获得的,属于有性生殖
B.受体对移植的胚胎会发生免疫排斥反应,需使用免疫抑制剂
C.通过注射促性腺激素等方法对良种母牛作超数排卵处理
D.从良种母牛体内取出的早期胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段进行胚胎移植
4.(2021高二下·韩城期末)下列关于精细胞变形成精子的叙述,错误的是
A.细胞核变形为精子头的主要部分
B.高尔基体发育为头部的顶体
C.中心体演变为精子的尾
D.线粒体等其他物质浓缩为原生质滴
5.(2021高二下·韩城期末)下图表示牛胚胎移植的流程,其中①~④表示相应的操作过程。相关叙述错误的是
A.过程①注射相关激素,使供、受体同期发情
B.过程②注射促性腺激素,达到超数排卵的目的
C.过程③主要涉及人工授精和从卵巢中冲取胚胎
D.过程④的主要目的是选择适合移植的胚胎
6.(2021高二下·韩城期末)下列关于胚胎移植的优点的叙述,错误的是(  )
A.大大缩短了供体本身的繁殖周期
B.经一次移植多个胚胎得到的后代性状相同
C.充分发挥雌性优良个体的繁殖能力
D.不受时间、地域限制,大量节省购买种畜的费用
7.(2021高二下·韩城期末)胚胎分割是一种现代生物技术,关于这一技术的叙述正确的是(  )
A.胚胎分割技术可以分割任意时期胚胎
B.胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎
C.胚胎分割可以将早期胚胎任意分割成多份
D.胚胎分割技术属于有性生殖方式,因此不属于克隆
8.(2021高二下·山东期末)体外受精技术实际上是在体外条件下,对人的自然受精条件进行的模拟操作。下图表示体内一个精子受精的部分过程,有关分析错误的是(  )
A.图中的第一极体和卵子均处于减数分裂II中期,故体外受精时应从卵巢中选择吸取减数分裂I中期的卵子
B.①②过程卵细胞会通过透明带生理反应和卵细胞膜生理反应,拒绝其他精子再进入卵内
C.精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂I ,排出第二极体,形成雌原核
D.受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂,开始发育
9.(2021高二下·徐州期末)下列关于胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是(  )
A.在动物的饲料中添加一定量的促性腺激素能促使雌性动物超数排卵
B.PEG能促进动物细胞融合,形成的杂种细胞经动物细胞培养后能得到新品种个体
C.移植胚胎能存活的原因是一定时间内早期胚胎在受体子宫中处于游离状态
D.为获取乳腺发生器的转基因动物,胚胎移植前需对胚胎进行性别鉴定
10.下列关于胚胎工程的说法中,不正确的是(  )
A.胚胎移植技术能解决某些不孕症者的生育问题
B.在对囊胚阶段的胚胎分割时要将内细胞团均等分割
C.通过体外诱导胚胎干细胞分化培育供移植的组织器官
D.受体母畜必须经过免疫学检验以防止排斥外来的胚胎
11.(2021高二下·邢台月考)将经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚,再通过胚胎工程的相关技术就可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列相关叙述错误的是(  )
A.用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子
B.体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理
C.胚胎移植前要检查胚胎的质量,可在囊胚阶段进行移植
D.只能通过细胞工程技术获得遗传改造的小鼠胚胎干细胞
12.(2021高二下·吉林期中)图示为哺乳动物细胞工程育种过程,下列叙述正确的是(  )
A.a是处于减数第二次分裂前期的卵母细胞
B.①过程常用农杆菌转化法导入目的基因
C.③过程前需要对代孕母畜进行同期发情处理
D.②过程获得的所有细胞都可用于胚胎干细胞研究
13.(2021高二下·吉林期中)如图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是(  )
A.胚胎移植可以定向改造动物的遗传性状
B.A细胞一定是受精卵细胞
C.①②两个胚胎具有不同的遗传物质
D.移植时一般选取发育到桑椹胚或囊胚时期的胚胎
14.(2021高二下·福州期中)下列关于胚胎移植生理学基础的说法,错误是(  )
A.早期胚胎处于游离状态,为胚胎的移植提供了可能
B.供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理、组织的联系,这是供体胚胎正常发育的生理基础
C.受体子宫与外来胚胎不发生排斥反应,这为胚胎在受体内存活提供了可能
D.胚胎移植产下的个体在细胞质基因控制的性状上与受体性状相似
15.(2021高二下·长春期中)下列关于胚胎移植生理学基础的叙述,不正确的是(  )
A.同种动物之间的生理特征相近,进行胚胎移植易于成功
B.早期胚胎在一定时间内是独立存在的,未与子宫建立实质性联系
C.一般来说,同一物种的受体母畜对于具有外来抗原性质的胚胎并没有免疫排斥现象
D.移植的胚胎依靠自身储存的营养物质继续完成胚胎发育
16.(2021高二下·长春期中)如图为牛胚胎性别鉴定及胚胎分割示意图,下列有关说法不正确的是(  )
A.A是囊胚腔,乙过程是胚胎移植
B.进行胚胎分割时,要注意将滋养层细胞均等分割
C.胚胎分割所需要的主要仪器设备为实体显微镜和显微操作仪
D.—般从结构D中取样分离出胚胎干细胞
17.(2021高二下·长春期中)对于大型家畜,采集的卵母细胞,都要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精。以下原因不正确的是(  )
A.卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程
B.动物排出的卵子成熟程度不同
C.卵子达到减数第二次分裂中期时才具备与精子受精的能力
D.收集的卵子还需要培养一段时间才能由小变大
18.(2021高二下·十堰期中)印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物,通过胚胎工程技术,可以让家猫代孕而繁育,主要步骤如下图所示。下列相关叙述正确的是(  )
  
A.为了获得更多的卵母细胞,需用雌激素对雌性印度沙漠猫进行处理
B.诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞
C.受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养液
D.为避免代孕猫对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂
19.(2021高二下·洛阳月考)中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作,通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵细胞中,在世界上最早克隆出一批大熊猫胚胎,表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走到世界前列。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述中不正确的是(  )
A.胚胎细胞核的移植成功率高于成体细胞核的移植
B.兔子卵细胞质的作用之一是激发大熊猫细胞核的全能性
C.重组细胞最初分裂时,DNA复制后不再进行转录
D.大熊猫的克隆成功证明细胞质具有调控细胞核发育的作用
20.(2021高三下·苏州开学考)“筛选”是生物工程中常用的技术手段。下列有关叙述错误的是(  )
A.基因工程育种时,需要筛选出含有目的基因的受体细胞
B.单倍体育种时,需要对F1的花药进行筛选后才可继续组织培养
C.胚胎移植前,需要对来自供体母牛子宫内的胚胎进行质量筛查
D.制备单克隆抗体时,需从分子水平筛选获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞
二、综合题
21.(2021·长春模拟)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·阳江期末)胚胎工程能够挖掘动物的繁殖潜力,为优良牲畜大量繁殖和稀有动物种族延续提供了有效的解决办法。回答下列问题:
(1)为获得较多数量的卵细胞,可向良种奶牛注射   促进奶牛超数排卵。奶牛发情后选择优秀的公牛进行配种,7天后用特制的冲卵装置从奶牛子宫内冲卵,该步骤的目的是   。
(2)哺乳动物胚胎的培养液成分一般比较复杂,除一些无机盐和有机盐类外,还需要添加维生素,氨基酸,核苷酸、   (答出两点)等成分。培养环境的气体通常是   。培养至桑椹胚或囊胚阶段的胚胎,处置方法为   。
(3)移植后的胚胎可在经同期发情处理的受体母牛子宫中发育,原因是   。
23.(2021高二下·洛阳期末)请回答下列与试管婴儿和设计试管婴儿有关的问题。
(1)试管婴儿技术主要是指   过程在体外条件下进行。
(2)试管婴儿技术离不开胚胎移植,移植的胚胎能在受体内存活的基础是   。
(3)设计试管婴儿时为了某些需要,需对胚胎的性别进行鉴定,目前最有效最准确的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序是:从被测的囊胚中取出几个滋养层细胞,提取DNA;然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段序列作   ,以   为模板进行PCR扩增;最后与SRY特异性探针出现阳性反应者,胚胎性别为   性。
(4)试从技术手段或实践应用方面,比较试管婴儿与设计试管婴儿的不同:   (写出一方面即可)。
24.(2021高二下·桂林期末)干扰素可以通过生物工程生产,下图为生产干扰素的相关流程图,请回答:
(1)构建干扰素基因表达载体时,可以将目的基因与   等调控组件结合。
(2)   可与启动子识别并结合,开启基因的转录过程。一般情况下,目的基因与载体并不只使用一种限制酶进行切割,目的是为了防止   。
(3)获取干扰素基因后,通常需要进行PCR扩增,此时反应体系中除了添加目的基因外,还需要添加   等。
(4)图中早期胚胎进行移植之前要进行检测,取囊胚的   细胞进行染色体组成的检测再进行移植。胚胎干细胞在形态上的特点是   。它可以来源于A   或B   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】胚胎分割
【解析】【解答】A、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,A错误;
B、来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此胚胎分割移植可产生基因型完全相同的新个体,B正确;
C、对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将内细胞团进行均等分割,C错误;
D、受体母牛只是提供胚胎发育的一个正常环境,受体母牛不一定需要是良种,只要有健康的体质和正常繁殖能力即可,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、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。胚胎分割的时期:桑樵胚或囊胚。
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。
2.【答案】D
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用;胚胎移植;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】A、利用胚胎移植技术,可充分发挥优秀个体的繁殖潜力,加快优良种畜的繁育,A正确;
B、植物体细胞杂交过程中,经诱导融合得到的杂种细胞,需经组织培养才能获得杂种植株,B正确;
C、人工合成法获得的人胰岛基因不含有内含子和启动子,因此该基因与体内该种基因的碱基排列顺序可能不完全相同,C正确;
D、苯丙酮尿症是单基因遗传病,而21三体综合征是染色体异常遗传病,利用DNA探针可检测出苯丙酮尿症,但不能检测21三体综合征,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、胚胎移植的意义:(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)一胎多产;(4)保存品种资源和濒危物种;(5)可充分发挥优秀个体的繁殖潜力(缩短繁殖周期,增加一生繁殖的后代数量)。
2、植物体细胞杂交时先用酶解法去除植物细胞的细胞壁,进行植物原生质体的融合,形成杂种细胞,再通过植物的组织培养将杂种细胞培育成杂种植株。
3、真核生物的基因结构包括编码区和非编码区,其编码区是间断的、不连续的,分为能编码蛋白质的外显子和不能编码蛋白质的内含子,因此人工合成法合成的基因不含有内含子、启动子等序列。
4、人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病:
(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴x染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病);(2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病;(3)染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。DNA分子探针可以检测单基因遗传病不能检测出染色体遗传病。
3.【答案】B
【知识点】胚胎移植
【解析】【解答】A、胚胎移植中的胚胎是通过人工体外授精获得的,该过程有精卵结合的过程,属于有性生殖,A正确;
B、经同期发情处理后,受体对移植入的胚胎不会发生免疫排斥反应,B错误;
C、为促进两种母牛(供体)超数排卵,可对对良种母牛注射促性腺激素,C正确;
D、胚胎移植的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段,该胚胎应移植到与供体母牛同种且生理状态相同的受体母牛体内,使之发育成新个体,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氨中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
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。
4.【答案】D
【知识点】体外受精
【解析】【解答】精细胞变形成精子的过程中,细胞核变形为精子头的主要部分,高尔基体发育为头部的顶体,中心体演变为精子的尾,线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘膜,细胞内的其他物质浓缩为原生质滴。
故答案为:D。
【分析】精细胞变形形成精子的过程:
(1)细胞核一精子头的主要部分;
(2)高尔基体一头部的顶体;
(3)中心体一精子的尾;
(4)线粒体一线粒体鞘(尾的基部);
(5)细胞内其他物质一原生质滴(最后脱落)。
5.【答案】C
【知识点】胚胎移植;体外受精;胚胎的体外培养
【解析】【解答】分析题图:图示为牛胚胎移植的流程,其中①表示同期发情处理;②表示超数排卵;③表示冲卵;④表示胚胎的收集、检查、培养。图中过程①表示供、受体同期发情处理,该过程需要注射促性腺激素,A正确;过程②是注射促性腺激素,达到超数排卵,B正确;过程③主要涉及体内受精和从输卵管中冲取胚胎,C错误;过程④的主要目的是选择适合移植的胚胎,D正确。
【分析】1、胚胎移植又称受精卵移植,俗称借腹怀胎,是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。
2、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑湛或胚囊胚阶段);④⑤对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
3、胚胎移植的生理学基础:(1)同种动物的供,受体的生殖器言的生理变化是相同的,为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境。(2)早期胚胎在一定时间内处于游离状态,为胚胎的收集提供了可能。(3)受体对移入子言的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,为胚胎在受体内的存活提供了可能。(4)供体胚胎可与受体子言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任何影响。
4、胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。大大缩短了供体本身的繁殖周期增加了供体一生繁殖后代的数量。
5、由图可知:图示为牛胚胎移植的流程,其中①表示同期发情处理;②表示超数排卵;③表示冲卵;④表示胚胎的收集、检查、培养。
6.【答案】B
【知识点】胚胎移植
【解析】【解答】AC、胚胎移植能大大缩短了供体本身的繁殖周期,充分发挥雌性优良个体的繁殖能力,AC正确;
B、经移植得到多个相同性状的后代,这是胚胎分割技术的特点,B错误;
D、胚胎移植不受时间、地域限制,大量节省购买种畜费用,D正确。
故答案为:B。
【分析】 胚胎移植的意义:
(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)一胎多产;
(4)保存品种资源和濒危物种;
(5)可充分发挥优秀个体的繁殖潜力(缩短繁殖周期,增加一生繁殖的后代数量)。
7.【答案】B
【知识点】胚胎分割
【解析】【解答】A、进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,而不是对任意时期的胚胎进行分割,A错误;
B、通过胚胎分割技术,可以获得同卵双胎或多胎,B正确;
C、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,而不是将早期胚胎任意分割成多份,C错误;
D、来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,所以胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎(发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚)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。
2、特点:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。
3、主要仪器设备:实体显微镜和显微操作仪。
4、进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
5、存在问题:胚胎分割的分数越多,操作的难度越大,移植的成功率也越低。
8.【答案】A
【知识点】体外受精
【解析】【解答】A、排出的卵子需要在输卵管内进一步成熟,才能参与受精,所以人在体外受精时应从输卵管内冲取成熟的卵子,对于大型动物可从卵巢内获取卵母细胞,但需要在体外培养到减数分裂II中期才能参与受精,A错误;
B、根据受精过程可知,①②过程卵细胞会通过透明带生理反应和卵细胞膜生理反应,拒绝其他精子再进入卵内,B正确;
C、精子入卵后,卵子完成减数第二次分裂,排出第二极体,形成雌原核,C正确;
D、受精卵在输卵管内形成,形成后即在输卵管内进行有丝分裂,开始发育,D正确。
故答案为:A。
【分析】在自然条件下,受精过程是在雌性动物的输卵管内完成,受精阶段主要包括:
(1)精子穿越放射冠和透明带:精子通过发生顶体反应使顶体酶释放出来,溶解卵丘细胞之间的物质并将透明带溶出一条孔道,从而使精子先后穿越放射冠和透明带;在精子触及卵细胞膜的瞬间,发生透明带反应,这是防止多精入卵的第一道屏障。
(2)精子进入卵细胞膜:精子入卵后,卵细胞膜立即发生拒绝其他精子再进入卵内的生理反应,该反应称做卵细胞膜封闭作用,这是防治多精入卵的第二道屏障。
(3)原核形成和配子结合:包括雄原核形成和雌原核形成以及雌雄原核融合形成合子(受精卵)。
9.【答案】D
【知识点】胚胎移植;胚胎的体外培养
【解析】【解答】A、促性腺激素的化学本质是蛋白质,口服会被消化道中的蛋白酶分解,失去作用效果,应该静脉注射,A错误;
B、由于动物细胞的全能性受到限制,动物细胞融合形成的杂种细胞不能培育成动物个体,B错误;
C、一定时间内早期胚胎在受体子宫中处于游离状态,为胚胎收集提供了可能;受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能,C错误;
D、为获取乳腺发生器的转基因动物,应选择雌性个体,故胚胎移植前需对胚胎进行性别鉴定,D正确。
故答案为:D。
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理)。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段)。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。
10.【答案】D
【知识点】胚胎移植;胚胎分割;胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】目前,通过胚胎移植技术已经成功获得了许多试管婴儿,解决某些不孕症者的生育问题,A项正确;在对囊胚阶段的胚胎分割时要将内细胞团均等分割,以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育,B项正确;通过体外诱导胚胎干细胞分化,可以培育出人造组织器官,解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后的免疫排斥反应问题,C项正确;大量的研究已经证明,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,D项错误。
【分析】1、试管动物技术通常是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,培养发育为早期胚胎,再进行胚胎移植产生后代的技术,试管动物技术利用了体外受精和早期胚胎培养技术。胚胎移植是指将通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。
2、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胚或多胚的技术。由于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。进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚,对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
3、胚胎干细胞是在体外条件下研究细胞分化的理想材料。ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中,能够维持不分化的状态。在培养液中加入分化诱导因子,如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向分化,能够解决器官移植中的供体不足问题。
11.【答案】D
【知识点】胚胎移植;胚胎干细胞及其应用;体外受精
【解析】【解答】A、促性腺激素可以使雌鼠超数排卵,获得更多的卵子,A正确;
B、精子只有获能后才能完成受精,故体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理,B正确;
C、胚胎移植前要检查胚胎的质量,通常选择桑椹胚或囊胚阶段,C正确;
D、转基因技术可以定向改造小鼠的基因,所以遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因技术、细胞工程技术等获得,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理;选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种,并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理;②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存;配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵);对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段;直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存;④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查;对受体母牛进行是否妊娠的检查;2、体外受精主要包括:卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
12.【答案】C
【知识点】胚胎移植;胚胎干细胞及其应用;体外受精;胚胎的体外培养
【解析】【解答】A、卵母细胞要培育至减数第二次分裂的中期才具有与精子结合的能力,因此a是处于减数第二次分裂中期的卵母细胞,A错误;
B、导入植物受体细胞可采用农杆菌转化法,导入动物细胞可采用显微注射法,因此①过程常用显微注射法将目的基因导入受精卵,B错误;
C、③过程一般用孕激素对代孕母畜进行同期发情处理,这为胚胎移入受体提供了相同的生理环境,C正确;
D、囊胚内细胞团细胞具有较强的分裂能力,可用于胚胎干细胞培养,从而培养获得各种组织和器官,因此②过程获得的囊胚的内细胞团可用于胚胎干细胞研究,D错误。
故答案为:C。
【分析】分析题图:图示为某哺乳动物胚胎育种的过程,其中a为处于减数第二次分裂中期的卵母细胞,①为采用基因工程技术将目的基因导入受精卵,②表示早期胚胎培养,③表示胚胎移植。
13.【答案】D
【知识点】胚胎分割
【解析】【解答】A、胚胎移植不能定向改造动物的遗传性状,A错误;
B、移植的胚胎可以由受精卵发育而成,或者通过克隆技术形成,B错误;
C、分割产生的①②两个胚胎具有相同的遗传物质,C错误;
D、胚胎分割一般选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,D正确。
故答案为:D。
【分析】胚胎分割注意点:1、胚胎分割可以看做无性生殖,它所形成的后代基因型完全相同,遗传性状极为相似。2、胚胎分割应该选择早期胚胎:包括卵裂、桑椹胚、囊胚阶段,不包括原肠胚,因为原肠胚已经分化。
14.【答案】D
【知识点】胚胎移植
【解析】【解答】A、早期胚胎在相当一段时间是独立存在的,未与子宫建立实质性联系,这位胚胎的移植提供了可能,在发情排卵后的最初一段时期,母牛即使没有受精,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的,A正确;
B、移植的胚胎,在一定时期后会与受体子宫建立生理上和组织上的联系,从而保证了以后正常发育所需要的营养条件,B正确;
C、一般来说,同一物种的受体母畜对于具有外来抗原性质的胚胎并没有免疫排斥现象,C正确;
D、供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响,即性状与受体母亲无关,D错误。
故答案为:D。
【分析】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。
15.【答案】D
【知识点】胚胎移植
【解析】【解答】A、生理特征相近的同种动物之间胚胎移植易成功,A正确,不符合题意;
B、早期胚胎在一定时间内处于游离状态,未与子宫建立实质性联系,这就为胚胎的收集提供了可能,B正确,不符合题意;
C、受体对移入子言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,C正确,不符合题意;
D、供体胚胎可与受体子言建立正常的生理和组织联系,从而保证了以后正常发育所需要的营养条件,D错误,与题意相符。
故答案为:D。
【分析】1、胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。移植前是要做催情处理的,使受体动物的生理变化适宜于受孕。
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、受体生殖器言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)受体对移入子言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言建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕音过程中不等影向。
16.【答案】B
【知识点】胚胎移植;胚胎分割;胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】A、由图分析可知,图示为牛胚胎性别鉴定和分割示意图,A为囊胚腔,乙过程是胚胎移植,A正确,不符合题意;
B、对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割,B错误,与题意相符;
C、胚胎分割主要仪器设备:实体显微镜和显微操作仪,C正确,不符合题意;
D、由图分析可知,D为内细胞团,从中可分离出胚胎干细胞,D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、胚胎分割(1)概念: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;(2)特点:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一;(3)主要仪器设备:实体显微镜和显微操作仪;(4)进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育;(5)存在问题:胚胎分割的分数越多,操作的难度越大,移植的成功率也越低。
2、胚胎干细胞可以从早期胚胎和原始性腺中分离得到,胚胎干细胞可以应用到治疗人类的某些疾病(如老年痴呆症、糖尿病等)(或ES细胞体外诱导分化培育出人造组织器官用于器言移植、研究体外细胞分化等)。
3、由题图分析可知:图中A为囊胚腔,B为透明带,C为滋养层,D为内细胞团。甲表示取滋养层细胞进行性别鉴定;乙表示胚胎移植。
17.【答案】D
【知识点】体外受精
【解析】【解答】体外受精过程中,卵细胞和精子采集之后都需要经过处理才能进行受精。(1)精子获能:收集精子,不能立即与卵子受精,需要在雌性动物生殖道发生相应的生理变化后,即获能之后才能进行受精。(2)卵子的准备:收集的卵细胞所处分列时期不同,可能是初级卵母细胞也可能是次级卵母细胞,都要在输卵管培养到到减数分裂Ⅱ中期(该过程中细胞体积基本不变),才能精子进行受精。综上可知,A、B、C正确,不符合题意,D错误,与题意相符。
故答案为:D。
【分析】体外受精主要包括:卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。(1)卵母细胞的采集和培养①主要方法是:用促性腺激素处理,使其超数排卵,然后,从输卵管中冲取卵子。②第二种方法:从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。(2)精子的采集和获能①收集精子的方法:假阴道法、手握法和电刺激法。②对精子进行获能处理:包括培养法和化学诱导法。(3)受精:在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
18.【答案】B
【知识点】胚胎移植;胚胎的体外培养
【解析】【解答】AB、为了获得更多的卵母细胞,需用促性腺激素对雌性印度沙漠猫进行处理,以使其超数排卵,促性腺激素只能作用于性腺细胞,A错误,B正确;
C、受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于受精卵,C错误;
D、代孕猫对植入的胚胎不产生排斥反应,不必注射免疫抑制剂,D错误。
故答案为:B
【分析】 1、胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。
2、 胚胎移植基本程序主要包括:
①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素(性激素:孕激素)进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。
②配种或人工授精。
③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。
④对胚胎进行移植。
⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
19.【答案】C
【知识点】动物体细胞克隆;胚胎移植
【解析】【解答】A、胚胎细胞分化程度低,分裂能力强,胚胎细胞核移植的成功率高于成体细胞核的移植,A正确;
B、卵细胞质中含有促使细胞核的全能性表达的物质,B正确;
C、重组细胞最初分裂时,DNA复制完成后,可以进行转录形成RNA,C错误;
D、克隆成功能证明细胞质具有调控细胞核发育的作用,D正确。
故答案为:C。
【分析】 1、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。 2、卵细胞中中可能产生促生熟因子等调控基因的表达。 3、细胞分裂间期进行DNA复制和DNA转录、DNA翻译。 4、细胞核移植技术,体现细胞核全能性。
20.【答案】B
【知识点】基因工程的应用;单克隆抗体的制备过程;胚胎分割;单倍体育种
【解析】【解答】A、基因工程育种时,受体细胞不一定都含有目的基因,故需要筛选出含有目的基因的受体细胞,A正确;
B、单倍体育种培养的花药产生的单倍体植株,通过观察子代性状可确定类型,所以对F1的花药不需要进行筛选就可进行组织培养,B错误;
C、胚胎移植前,需要对来自供体母牛子宫内的胚胎进行质量筛查,提高胚胎移植的成功率,C正确;
D、制备单克隆抗体过程中,第一次从细胞水平筛选出杂交瘤细胞,第二次从分子水平筛选出产生所需抗体的杂交瘤细胞,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、标记基因的作用:鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
2、单倍体育种过程中包括两个技术:花药离体培养、秋水仙素处理单倍体幼苗。
3、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体.用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
4、单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
21.【答案】(1)减数第二次分裂中期(MⅡ中)
(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
【知识点】单克隆抗体的制备过程;单克隆抗体的优点及应用;胚胎移植
【解析】【解答】(1)克隆技术中的受体细胞是处于减数第二次分裂中期(MⅡ中)的去核卵母细胞。
(2)供体细胞和受体细胞通过电刺激促使细胞融合,并进一步激活受体细胞,使其完成分裂和发育,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、核苷酸等营养成分,以及动物血清等物质。
(3)将囊胚植入到代孕猫体内的过程叫胚胎移植,植入前需对代孕猫进行同期发情处理。囊胚能在代孕猫体内存活的生理学基础是受体对移入的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。
(4)克隆技术还可以应用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、单克隆抗体制备流程:先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应,之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞;诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合,利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;进行抗体检测,筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞;进行克隆化培养,即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养;最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
2、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氨中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
3、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。
4、单克隆抗体的最主要优点就是特异性强,灵敏度高,能够大量制备。单克隆抗体的作用:①作为诊断试剂(最广泛的用途):具有准确、高效、简易、快速的优点;②用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症,可制成“生物导弹”。
22.【答案】(1)促性腺激素;将供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来,这样可获得所需的胚胎
(2)激素和动物血清;95%的空气和5%的二氧化碳;胚胎移植或胚胎分割移植,对于不进行移植的胚胎可冷冻保存
(3)同期发情处理使供、受体的生理状态相同,以保证移植的胚胎能够继续正常发育,同时由于受体子宫对移入的胚胎不发生免疫排斥反应,因此而可以存活
【知识点】胚胎移植;胚胎的体外培养
【解析】【解答】(1)为获得较多数量的卵细胞,可促进良种奶牛超数排卵,通常采用促性腺激素进行处理。奶牛发情后选择优秀的公牛进行配种,7天后用特制的冲卵装置从奶牛子宫内冲卵,冲卵是指将供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来,这样可获得所需的胚胎。
(2)哺乳动物胚胎的培养液成分一般比较复杂,除一些无机盐和有机盐类外,还需要添加维生素,氨基酸,核苷酸、激素和动物血清等成分。培养环境的气体通常是95%的空气和5%的二氧化碳。将胚胎培养至桑椹胚或囊胚阶段的胚胎阶段后进行胚胎移植或胚胎分割移植,对于不进行移植的胚胎可冷冻保存。
(3)在胚胎移植过程中,供、受体母牛选择好后,要用激素进行同期发情处理的原因是使供、受体的生理状态相同,以保证移植的胚胎能够继续正常发育,同时由于受体子宫对移入的胚胎不发生免疫排斥反应,因此而可以存活。
【分析】1、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氨中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
2、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)。
3、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。
23.【答案】(1)受精和早期胚胎培养
(2)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
(3)引物;滋养层细胞的DNA;男
(4)技术手段方面:试管婴儿在胚胎移植前不需要做遗传学诊断,而设计试管婴儿需要;实践应用方面:试管婴儿主要用于解决不孕不育问题,而设计试管婴儿主要用于疾病治疗
【知识点】胚胎移植;体外受精;胚胎的体外培养
【解析】【解答】(1)试管婴儿技术主要是指受精和早期胚胎培养过程在体外条件下进行。
(2)试管婴儿技术离不开胚胎移植,移植的胚胎能在受体内存活的基础是受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。
(3)目前,对胚胎的性别进行鉴定的最有效最准确的方法是SRY-PCR法,操作的基本程序是:从被测的囊胚中取出几个滋养层细胞,提取DNA;然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段碱基作引物,以滋养层细胞的DNA为模板进行PCR扩增;与SRY特异性探针出现阳性反应者,说明其含有Y染色体,为男性。
(4)试管婴儿与设计试管婴儿的不同:技术手段方面:试管婴儿在胚胎移植前不需要做遗传学诊断,而设计试管婴儿需要;实践应用方面:试管婴儿主要用于解决不孕不育问题,而设计试管婴儿主要用于疾病治疗。
【分析】试管婴儿和设计试管婴儿的比较
(1)过程不同
上述过程①②③是解决不孕夫妇生育问题的普通试管婴儿过程,①②③④⑤是设计试管婴儿的过程。后者比前者多了胚胎移植前的遗传学诊断。
(2)所用技术手段不同:设计试管婴儿胚胎移植前需要进行遗传学诊断,而试管婴儿无需进行遗传学诊断。
(3)应用不同:试管婴儿主要解决不孕夫妇的生育问题,而设计试管婴儿主要用于白血病、贫血症的治疗。
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。
24.【答案】(1)乳腺蛋白基因的启动子
(2)RNA聚合酶;载体与目的基因的自身环化及反接
(3)Taq酶、dNTP、引物
(4)滋养层;细胞小,核大,核仁明显;早期胚胎;原始性腺
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;胚胎移植;基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)据图可知,图示为通过基因工程和胚胎工程获取产生干扰素的乳腺生物反应器,故需要让干扰素基因在乳腺细胞中特异性表达,所以构建干扰素基因表达载体时,可以将目的基因与牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件结合。
(2)RNA聚合酶可与启动子识别并结合,开启基因的转录过程。一般情况下,目的基因与载体并不只使用一种限制酶进行切割,即使用2种限制酶切割,产生的粘性末端不相同,这样可以避免载体与目的基因的自身环化及反向连接。
(3)PCR技术是体外扩增目的基因的技术,利用的是DNA复制的原理,因此获取干扰素基因后,通常需要进行PCR扩增,此时反应体系中除了添加目的基因作为模板外,还需要添加原料(dNTP)、引物和耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)。
(4)图中早期胚胎进行移植之前要进行检测,通常取囊胚的滋养层细胞进行染色体组成的检测,这样可以避免对囊胚中内细胞团的损伤,检查并选择符合要求的早期胚胎进行移植。结合分析可知,胚胎干细胞在形态上的特点是细胞小,核大,核仁明显。它可以来源于早期胚胎(A)或B原始性腺。
【分析】1、基因表达载体的构建︰基因表达载体的构建:①过程:用同一种限制酶切割目的基因和运载体,再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子。②目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。③基因表达载体的组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。a、启动子在基因的首段,它是RNA聚合酶的结合位点,能控制着转录的开始;b、终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束;c、标记基因便于目的基因的鉴定和筛选。
2、PCR技术
(1)概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
(2)原理:DNA复制。
(3)前提:要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物
(4)条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
(5)过程:①高温变性:DNA解旋过程;②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开。
3、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑葚或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氨中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
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