人教版胚胎工程单元检测(1

1、-9 -胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题（40分钟100分）B+第二极体1. （13分）下图表示高等动物卵子的发生过程，请据图回答有关问题。卵原细胞（2N）2初级卵冷初级卵 次级卵 厂母细胞！母细胞 母细胞+A（2N） j （2N）（N）（1）图中A是，B是，E是，阶段C是指个体发育的 （时期）。精子开始形成的时期是，精子形成过程中不同于卵子形成过程的最主要区别是，该过程保留下的主要结构是 和。（3）当观察到第二极体时，表明 。能发生染色体的着丝点分裂的阶段是 （填序号）。（5）C过程发生的场所是 。【解析】（1）图中为卵原细胞进一步演变为初级卵母细胞；为减数分裂，只有在受精时，次级卵母细

2、胞才能最终完成减数第二次分裂，因此E是精子，B是合子；卵泡的形成是在胎儿期，减数分裂是从初情期后开始的，因此阶段C为胎儿期，阶段 D为初情期后。（2）精子开始形成的时期是初情期，精原细胞经过减数分裂，即两次连续的分裂（MI和MQ ）产生精子细胞，需要经过变形过程才能形成精子（而卵子形成不需要变形），精子细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体则被保留下来。（3）当观察到第二极体时，表明卵子已经完成了受精。（4）染色体着丝点分裂可发生在有丝分裂和减数第二次分裂过程即中。（5）C过程指胎儿卵巢内原始生殖细胞的增殖。答案：（1）第一极体 合子 精子 胎儿期（2）初情期需要变形细胞核线粒体（3）卵子已经

3、完成了受精（5）卵巢2. （13分）（2016 烟台模拟）马术比赛被称为贵族的运动，英国纯血马是世界顶级马术比赛的常用马种，其数量少，生育力低。现代生物工程能有效提高优质马的生育效率。请回答：（1）采集的卵母细胞经人工培育至减数第二次分裂的中期，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和(2) 体外受精前要对精子进行一定的处理，使其。体外获能通常采用的方法有培养法和(3) 随着动物克隆技术的发展，人们可以将纯血马的 移入其他马的 细胞中，将其激活并发育成胚胎，植入代孕母马体内。为保证胚胎移植的成功，胚胎的供体和受体应保持(4) 纯血马的胚胎干细胞是由早期胚胎或中分离出来的一类细胞，具有胚胎细胞的特

4、性。形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显，功能上具有 。【解析】(1)将卵母细胞培养到减数第二次分裂中期，在显微镜下可看到次级卵母细胞和第一极体。(2)精子只有获能后才能与成熟的卵母细胞完成受精作用。体外获能通常采用的方法有培养法和化学诱导法。(3)随着动物克隆技术的发展，人们可以利用细胞核移植技术对良种马进行繁殖，即将纯血马的细胞核移入其 他马的去核卵母细胞中，将其激活并发育成胚胎，植入代孕母马体内。为保证胚胎移植成功，胚胎的供体 和受体应保持相同生理状态。(4)胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，具有胚胎细胞的特性。形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显，功能上具有发育

5、的全能性。答案：(1)第一极体(或极体)(2) 获能化学诱导法(3) 细胞核去核卵母相同生理状态(4) 原始性腺发育的全能性【知识总结】人工授精和体外受精的比较人工授精体外受精概念人工授精技术是指用相应的器械采集公畜 的精液，再将其注入正在发情的母畜的生殖 道中，使母畜受孕的过程体外受精是指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术场所母畜的生殖道内体外过程人工采精T检查与储存精液T人工授精（用人工的方法将精液注入正在发情的母畜生殖道中）卵母细胞的采 集和培养（体外）受精 精子的采集和体外J获能（体外）J胚胎发育场所受精卵的形成和胚胎发育场所在母畜体内受精卵的形成和早期胚胎发

6、育在体外，胚胎移植后的胚胎发育在母畜体内分割针3.（16分）（2016 唐山模拟）如图为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程，请回答下列问题:（1）A细胞是，在进行体外受精前要对精子进行 处理。（2）进行胚胎分割时，应选择发育到 时期的胚胎进行操作。（3）指的是。（4）通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同遗传性状的根本原因是（5）在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意 受体母牛必须和供体属于。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是【解析】（1）将已进行获能处理的精子与处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞融合即可得到受精卵，受精卵经过体外培养形成早期胚胎。（2）为了快速繁育优良品种

7、，可以采用胚胎分割的技术手段，即选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行分割。（3）图中是内细胞团，是囊胚腔。（4）胚胎分割后产生的个体因为所含的遗传物质相同，所以具有相同的遗传性状。（5）在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，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。（6）受体和供体应属于同一物种，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，这为胚胎在受体内的存活提 供了可能。答案：（1）（次级）卵母细胞 获能（2）桑椹胚或囊胚（3）囊胚腔(4) 具有相同的遗传物质(5)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(6) 同一物种受体子宫对

8、外来胚胎不发生免疫排斥反应4. (8分)(2016 郑州模拟)慢性肝病、慢性肾病、肿瘤等慢性病人常出现白蛋白值偏低的状况，缺乏白蛋白的人就容易出现浮肿。人体的白蛋白正常值为在每100 mL血液中含有3.84.8 g，如果比正常值低很多时就需要注射人血白蛋白，所以临床上对白蛋白需求量很大。下图是利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制 备药用白蛋白的流程图：请回答：(1) 要实现超数排卵，应在崂山奶山羊A发情期的某一阶段注射 ，然后在恰当时期采集卵子。通过采集的精子，不能直接使成熟的卵子受精，要对精子进行获能处理，对羊的精子常采用化学诱 导法，即用一定浓度的诱导精子获能。 若我们已知白蛋白基因的碱基序列，

9、一般采用 获取目的基因。要使人的白蛋白基因在奶山羊乳腺细胞中特异性表达，完整的基因表达载体要包括目的基因、标记基因等部分。(3) 过程需将重组质粒用 技术注入受精卵的雄原核内；在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是。(4) 对移植前的胚胎进行性别鉴定时，宜取囊胚期的 细胞进行鉴定，一般采用SRY-PCR方法，选择出现阴性反应的 (填“雌性”或“雄性”)胚胎进行移植。(5) 为了使胚胎移植能成功，需要对代孕奶山羊C进行处理，使之与供体的生理状况保持相同。【解析】(1)对供体母畜注射促性腺激素可促使其超数排卵。对精子进行获能处理的方法有培养法和化学诱导法，对羊的精子常用化学诱导法，即用一定浓度的肝

10、素(或钙离子载体 A23187溶液)诱导精子获能。 若已知目的基因的碱基序列，一般采用PCR技术进行扩增获取目的基因。基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等部分。(3)将目的基因导入动物细胞常用显微注射法；完成受精作用的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙能观察到两个极体。（4）对移植前的胚胎进行性别鉴定时，宜取囊胚期的滋养层细胞进行鉴定，一般采用SRY-PCR方法。由于只有母羊能产生乳汁，因此选择出现阴性反应的雌性胚胎进行移植。（5）为了使胚胎移植能成功，需要对代孕奶山羊C进行同期发情处理，使之与供体的生理状况保持相同。答案：（1）促性腺激素肝素（或钙离子载体 A23187溶液）（2

11、）PCR技术启动子终止子（3）显微注射在卵细胞膜和透明带的间隙能观察到两个极体（4）滋养层 雌性 （5）同期发情5. （8分）（2016 宁德模拟）线粒体神经胃肠脑肌病由线粒体DNA（mtDNA上的相关基因 M控制。以下是采用“一父两母”技术以避免生出患病孩子的流程图。请回答：（1）过程采用的技术是 ，图中的X表示期的卵母细胞。（2）过程需向培养箱通入 5%CQ其主要作用是。（3）过程需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，筛选出合格的胚胎。【解析】（1）过程采用的技术是核移植，卵母细胞要培养到MH中期。（2）过程需向培养箱通入 5%CQ其主要作用是维

12、持培养液的 pH。（3）过程需提取早期胚胎细胞中的线粒体 DNA（mtDNA）通过PCR技术进 行扩增，并以标记的 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。答案：（1）核移植 减数第二次分裂中（MH中）（2）维持培养液的pH（3）线粒体DNA（mtDNA） M（线粒体神经胃肠脑肌病）6. （15分）下图I、图H分别表示两项胚胎工程技术应用图解，请据图回答下列问题：A羊细胞*01 _o冒一釁一外源基因dlFB羊细胞D羊稽子 图I与图n共同用到的生物工程技术有 、。（2）图n中，首先要用激素对C羊和代孕羊H进行处理，然后用促性腺激素处理C羊获得大量卵子，选择处于期的卵母细

13、胞与获能精子在体外完成受精得到受精卵F。（3）图n中，过程 d的操作，在相应酶处理后一般选用 作为外源基因的载体，通过 法导入受精卵F中。外源基因是否导入受精卵并稳定遗传，可以采用 方法对b过程产生的细胞进行检测。 细胞E和F 般在体外培养到 期即可移植到代孕母体子宫内。小羊X和小羊Y比较，小羊Y的显著特点是 。【解析】（1）由以上分析可知，图I与图n均采用了动物细胞培养（早期胚胎培养）和胚胎移植技术。（2）图n中，首先要用激素对 C羊和代孕羊H进行同期发情处理；然后用促性腺激素处理C羊获得大量卵子，选择处于MH中期的卵母细胞与获能精子在体外完成受精得到受精卵Fo （3）图n中，过程d表示将目

14、的基因导入受体细胞，该过程一般选用质粒作为外源基因的载体；显微注射法是将目的基因导入动物细胞的最有 效方法；检测外源基因是否导入受精卵，可采用DNA分子杂交技术（基因探针技术）。（4）早期胚胎需在体外培养到桑椹胚或囊胚期才可移植到代孕母体子宫内。小羊X是无性生殖的产物，其细胞核遗传物质都来自A羊，因此其性别与 A羊相同，性状也主要与 A羊相同，而小羊 Y是有性生殖的产物，具有双亲的遗传 物质，因此其性别不确定，且兼有C羊和D羊的性状，同时能出现外源基因的性状。答案：（1）动物细胞培养（早期胚胎培养）胚胎移植（2）同期发情减数第二次分裂中（Mn中）质粒 显微注射DNA分子杂交（基因探针）（4）桑

15、椹胚或囊胚性别不确定；兼有 C羊和D羊的性状；出现外源基因的性状（答出一项即可）7. （13分）（2016 肇庆模拟）我国首例“第三代试管婴儿”在上海诞生，这是上海生殖辅助技术领域的一个里程碑。请回答下列问题：（1）第一代试管婴儿针对女性输卵管堵塞患者，用穿刺针将 （填细胞名称）取出，采集的细胞需要在体外培养成熟，才能与 受精。第二代试管婴儿则针对男性少、弱、畸形精子症患者，通过技术将精子注入卵母细胞内帮助受精。第三代试管婴儿只是在胚胎移植前从而帮助更多的家庭生出健康的宝宝。(2) 试管婴儿操作过程中需在C条件下及环境中进行。用来培养受精卵的营养液除含水和无机盐以外，还需添加 等物质。(3)

16、母体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生 ，这为胚胎在母体内存活提供了可能。(4) 现在我国大多数人反对设计试管婴儿性别，原因是 ，在进行试管婴儿设计时一定不能违反。 试管婴儿技术主要用到了胚胎工程中的 技术和技术，同时还用到了细胞工程中的技术。【解析】(1)第一代试管婴儿技术主要是指将采集的卵母细胞在体外培养到减数第二次分裂中期，然后与 体外获能的精子结合，形成受精卵，经短期培养获得胚胎后再经过胚胎移植，植入母体子宫内的技术，是 一种辅助生殖技术。由题意可知，第二代试管婴儿技术需要运用显微注射技术，将精子注入卵母细胞内。 设计试管婴儿，在胚胎移植前要对胚胎进行遗传学诊断。(2) 试管婴儿操作过程

17、中，要尽可能地模拟人体的环境，温度要处于37C，同时一定要处于无菌环境中。培养基中要含有胚胎发育所需要的全部营养物质，如无机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等。(3) 胚胎移植的前提是母体对外来的胚胎基本上不会发生免疫排斥反应。(4) 如果设计试管婴儿性别得到允许，可能破坏人类正常的性别比例，所以一定要坚持中国政府的四不原 则，不能违反人类的伦理道德。试管婴儿技术涉及精子与卵细胞结合，形成受精卵，还有受精卵的培养，胚胎发育到一定阶段移植到 母体的子宫内，因此该技术主要利用了体外受精技术，动物细胞培养技术和胚胎移植技术。答案：(1)卵母细胞 获能的精子显微注射对胚胎进行遗传学诊断(2) 3

18、7无菌 维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清(3) 免疫排斥反应(4) 可能破坏人类正常的性别比例人类伦理道德(5) 体外受精胚胎移植动物细胞培养8. (14分)(能力挑战题)棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫。我国科学家发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，而此毒蛋白对人畜无害。通过基因工程的方法，我国已 将该毒蛋白基因移入棉株细胞内并实现成功表达。由于棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后会死亡，所以 该棉花新品种在1998年推广后，已取得了很好的经济效益。请根据上述材料回答下列问题：(1)该项科学成果在环境保护上的重要作用是： 题中“毒蛋白基因移入棉株细胞内并实现成功表达”中的“成功表达”含义是：(3)与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程培育新品种的主要优点是(4) 在培育“转基因抗虫棉”的基因操作中，所用的基因的“剪刀”是，基因的“缝合针线”是，基因的“运载工具”是 。(5) 转基因技术有利有弊，请各举一例加以说明。有利方面：