2023年高考生物二轮复习作业及讲义：-专题八-现代生物科技专题-课时作业2-大题练

PAGE课时作业2大题练——确保高分冲名校1、科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下:(1)从黑鼠体内获得体细胞后,对其进行的初次培养称为____________,培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂,这种现象称为____________。(2)图中2­细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得,该过程称为__________；也可从灰鼠体内取出卵子,通过__________后进行早期胚胎培养获得。(3)图中重组囊胚通过________技术移入白鼠子宫内继续发育。(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的________别离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育全能性,有望在对人类iPS细胞进行定向________后用于疾病的细胞治疗。解析:(1)将动物组织用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理成单个细胞后进行的初次培养称为原代培养；贴壁的细胞分裂生长到外表相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为接触抑制。(2)将早期胚胎从雌性动物子宫中冲洗出来的方法叫冲卵；早期胚胎也可以通过成熟卵子和精子在体外受精或核移植后进行早期胚胎培养获得。(3)重组后的囊胚通过胚胎移植技术移入母体子宫内继续发育。(4)胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是从早期胚胎或原始性腺中别离出来的一类细胞,这里的早期胚胎是指从受精卵发育到囊胚期(内细胞团)的细胞；iPS与ES细胞一样,可通过诱导定向分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。答案:(1)原代培养接触抑制(2)冲卵(或冲胚)体外受精(或核移植)(3)胚胎移植(4)内细胞团诱导分化2、(2023·咸阳二模)根据以下有关胚胎工程的示意图,分析答复:(1)为使A羊超数排卵,向其注射__________激素,选择________期的卵母细胞进行体外受精；体外受精前要对B细胞进行________处理,常用的是______________法。(2)将早期胚胎注入D羊子宫内的技术叫____________,D羊被称为________(填“供体〞或“受体〞)；为使D羊的生理状况更适合完成该技术操作,要对D羊进行______________处理以提高成功率。(3)从早期胚胎别离出的ES细胞可诱导分化出不同的组织细胞,这是因为在功能上ES细胞具有____________；早期胚胎培养时,培养液中除营养成分外,还需参加____________。解析:(1)常用促性腺激素促进超数排卵,选择MⅡ期(减数第二次分裂中期)的卵母细胞进行受精。常用化学诱导法处理使精子获能。(2)D羊是受体羊,前期需进行同期发情处理,使受体与供体处于相同的生理时期。(3)ES细胞具有全能性,可诱导分化出不同的组织细胞。早期胚胎培养时,需参加动物血清等物质。答案:(1)促性腺MⅡ获能化学诱导(2)胚胎移植受体同期发情(3)发育的全能性血清3、利用现代生物工程技术可以改变传统育种方式,培育出新品种。如图表示绿色荧光蛋白转基因克隆猪的具体培育过程。请答复以下问题:(1)上述过程涉及的现代生物工程技术中属于分子水平的技术是______________。(2)图中B过程常用______________法将绿色荧光蛋白基因导入到成纤维细胞中。(3)C过程要获得单个的成纤维细胞进行培养,需用______________处理猪胚胎的局部组织；E过程中假设要获得更多的卵母细胞需用______________激素处理成年母猪；在进行H过程之前,需要对代孕母猪进行______________处理。(4)G过程中,当胚胎发育到囊胚时期时,聚集在胚胎一端,个体较大的细胞是______________,将来可发育成胎儿各种组织；滋养层细胞________(填“能〞或“不能〞)用于性别鉴定,该处细胞将来会发育成______________。解析:(1)图中绿色荧光蛋白转基因克隆猪的形成过程运用了基因工程、核移植、动物细胞培养、胚胎移植等现代生物工程技术,其中基因工程属于分子水平的技术。(2)基因工程中,将目的基因导入动物细胞常采用的方法是显微注射法。(3)想要获得单个的成纤维细胞,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织,使组织中的细胞分散开来。用促性腺激素处理母猪,可使其超数排卵,获得更多的卵母细胞。进行胚胎移植之前,需要对代孕母猪进行同期发情处理,这样可以为早期胚胎移入受体提供相同的生理环境,提高胚胎移植的成功率。(4)当胚胎发育到囊胚时期时,聚集在胚胎一端,个体较大的细胞为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织；沿透明带内壁扩展和排列的、个体较小的细胞为滋养层细胞,可用于性别鉴定,将来发育成胎膜和胎盘。答案:(1)基因工程(2)显微注射(3)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)促性腺同期发情(4)内细胞团能胎膜和胎盘4、美国新希望生殖医学中心张进领衔的团队2016年10月19日在美国生殖医学学会会议上正式宣布,世界首个细胞核移植“三父母〞男婴已于2023年4月诞生。为中东一位线粒体携带有亚急性坏死性脑病基因的母亲带来了希望,以下图是培育过程示意图,据图答复以下问题:(1)由于女性自然周期产生的卵子太少,捐献者在取卵前通常需要注射________激素,促使一次有更多的卵泡发育。(2)图中①采用的操作方法是________,重组卵细胞体外培养所需的气体主要是O2和CO2,CO2的主要作用是__________________。(3)图中④过程为___________,⑤过程为___________,需待试管胚胎发育到________________阶段移植到母亲甲的子宫中。(4)设计试管婴儿技术与解决不孕夫妇的生育问题而出现的试管婴儿技术主要区别是设计试管婴儿植入前需对胚胎进行____________。解析:(1)进行超数排卵时,在取卵前通常需要注射促性腺激素,促使一次有更多的卵泡发育。(2)①为将母亲甲的细胞核移入捐献者乙的细胞质中,采用的操作为细胞核移植,②为重组卵细胞体外培养,所需的气体主要是O2和CO2,CO2的主要作用是维持培养液的pH。(3)④过程为早期胚胎培养,⑤过程为胚胎移植,需待试管胚胎发育到8～16个细胞阶段移植到母亲甲的子宫中。(4)设计试管婴儿是为了确保下一代具有某些长处或者防止某些缺陷,因此胚胎植入以前需要进行遗传学诊断筛选出适宜的胚胎,而解决不孕夫妇的生育问题出现的试管婴儿不需要进行遗传学诊断。答案:(1)促性腺(2)核移植维持培养液的pH(3)早期胚胎培养胚胎移植8～16个细胞(4)遗传学诊断(或基因检测或基因诊断)5、基因工程技术能够使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂〞,转基因哺乳动物进入泌乳期后,可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物,科学家们已在荷兰牛的乳腺生物反响器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白及生物激素等重要医药产品。结合所学的现代生物科技知识,答复以下有关问题:(1)培育转基因荷兰牛的过程中,可以通过________技术对药用蛋白基因进行扩增以获得大量目的基因,之后将药用蛋白基因与________________的启动子等调控组件重组在一起,通过____________法将目的基因导入哺乳动物的受精卵中。然后将受精卵培育到______________阶段,送入母体内,使其发育成转基因动物。(2)假设通过胚胎移植技术快速繁殖转基因荷兰牛,需通过____________技术获得大量的受精卵,在此之前对荷兰牛的精子常采用____________法使其获能,获能的精子和培养成熟的卵子,在____________________________中完成受精作用。(3)在培育荷兰牛的乳腺生物反响器时,将早期胚胎送入受体母牛之前,需要做DNA分析________鉴定,选择________性个体的胚胎,再进行胚胎移植。(4)一局部公众认为绝对不能对转基因食物平安性掉以轻心,他们的理由是______________________________________________________________(至少写出两条)。解析:(1)常通过PCR技术对目的基因进行扩增。一般通过显微注射的方法将目的基因导入受精卵,受精卵需培育到桑椹胚或囊胚阶段再移入母体内,使其发育成转基因动物。(2)通过体外受精技术可获取大量的受精卵。对牛的精子常采用化学诱导法进行获能处理。获能的精子和培养成熟的卵子,在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精作用。(3)培育荷兰牛的乳腺生物反响器,培育的必须是母牛,将早期胚胎送入受体母牛之前,需要做DNA分析性别鉴定,选择雌性个体的胚胎进行胚胎移植。(4)一局部公众认为不能对转基因食物平安性掉以轻心,他们的理由有反对“实质性等同〞,担忧出现滞后效应,担忧出现新的过敏原,担忧营养成分的改变等。答案:(1)PCR乳腺蛋白基因显微注射桑椹胚或囊胚(2)体外受精化学诱导获能溶液或专用的受精溶液(3)性别雌(4)反对“实质性等同〞,担忧出现滞后效应,担忧出现新的过敏原,担忧营养成分改变等(答出其中两条即可)6、我国研究人员创造出一种新型干细胞——异种杂合二倍体胚胎干细胞,具体研究过程如下图,请据图答复以下问题:(1)图中的单倍体囊胚1最可能是由小鼠的__________发育而来的,所采用的技术应为________,培养过程中使用的培养液除含有一些无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、____________等营养成分,以及血清等物质。(2)图中的单倍体ES应取自囊胚的________细胞,ES在形态上表现为____________________________________。(3)由于物种间存在________,因此自然情况下哺乳动物远亲物种间的配子往往无法完成________作用,或者即便能完成也不能发育。但是人们为了生物学研究的便利,创造出了各类远亲物种间的杂合细胞,如小鼠—大鼠、人—鼠等杂交细胞,由于这些细胞都是由体细胞融合产生的,因此杂交细胞中通常含有________个染色体组。解析:(1)图中的单倍体囊胚1最可能是由小鼠的卵子(卵细胞)发育而来的,所采用的技术应为早期胚胎培养技术,培养过程中使用的培养液除含有一些无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质。(2)图中的单倍体ES应取自囊胚的内细胞团细胞,ES在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显。(3)由于物种间存在生殖隔离,因此自然情况下哺乳动物远亲物种间的配子往往无法完成受精作用,或者即便能完成也不能发育。但是人们为了生物学研究的便利,创造出了各类远亲物种间的杂合细胞,如小鼠－大鼠、人－鼠等杂交细胞,由于这些细胞都是由体细胞融合产生,因此杂交细胞中通常含有4个染色体组。答案:(1)卵子早期胚胎培养氨基酸、核苷酸(2)内细胞团体积小、细胞核大、核仁明显(3)生殖隔离受精47、以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,请据图答复以下有关问题:(1)过程①所用的酶能够识别双链DNA分子的______________________,并在特定切点切割DNA分子。通过过程②获得的目的基因______(填“能〞或“不能〞)在物种间进行基因交流,③表示________技术扩增目的基因片段。(2)图中采用的生物工程技术A和B分别是指____________________和____________。(3)为实现人血清白蛋白基因在转基因母牛E的乳腺细胞中表达,应让该血清白蛋白基因和________________的启动子等调控组件结合在一起。如果转基因母牛E的牛奶中含有____________________,那么说明血清白蛋白基因在个体水平已成功表达。解析:(1)限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。过程②是采用反转录法合成目的基因的过程,得到的目的基因能在物种间进行基因交流；过程③为目的基因的扩增过程,需要采用PCR技术。(2)图中A表示早期胚胎培养过程；B表示胚胎移植过程。(3)为实现人血清白蛋白基因在转基因母牛E的乳腺细胞中表达,应让该人血清白蛋白基因和乳腺蛋白基因的启动子等调控组件结合在一起。如果转基因母牛E的牛奶中含有人血清白蛋白,那么说明血清白蛋白基因已成功表达。答案:(1)某种特定核苷酸序列能PCR(2)早期胚胎培养胚胎移植(3)乳腺蛋白基因人血清白蛋白8、(2023·南阳评估)治疗性克隆是指把患者体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中,构建形成重组胚胎,体外培养到一定时期别离出ES细胞,获得的ES细胞定向分化为所需的特定类型细胞(如神经细胞、肌肉细胞和血细胞),用于治疗。请答复以下问题:(1)在培养液中参加______________可诱导ES细胞定向分化成所需的各种特定类型细胞或器官,该过程研究的意义在于解决________________________________________________________________________问题。(2)科学家将患者的体细胞核植入去核的卵母细胞中,而不是直接用体细胞进行细胞培养的原因是________________________________________________。(3)科学家将体外培养的ES细胞进行诱导使其定向分化为胰岛B细胞,并进行了胰岛素释放实验:控制培养液中______的浓度,检测细胞分泌的胰岛素的量,如图为实验结果,据此分析确认ES细胞诱导成功,得到此结论的依据是______________________________________________________________________________________________。解析:(1)欲诱导ES细胞定向分化成所需的各种特定类型细胞或器官,需要在培养液中参加分化诱导因子。该过程研究的意义在于解决临床上供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥等问题。(2)已经分化的动物体细胞的全能性受到限制,体细胞核在体细胞中不能表现全能性,而卵母细胞的细胞质可以给它提供表达全能性的环境,所以科学家将患者的体细胞核植入去核的卵母细胞中,而不是直接用体细胞进行细胞培养。(3)在正常机体内,胰岛B细胞分泌胰岛素的量受血糖(血液中的葡萄糖)浓度的影响,因此,欲在体外进行由ES细胞定向诱导分化形成的胰岛B细胞释放胰岛素的实验就需要控制培养液中葡萄糖的浓度。实验结果显示:在糖浓度高时,胰岛素分泌量多,在糖浓度低时,胰岛素分泌量减少,据此分析确认ES细胞诱导成功。答案:(1)分化诱导因子临床上供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥等(2)卵母细胞的细胞质中含有诱导体细胞核表达出全能性的物质(3)葡萄糖在糖浓度高时,胰岛素分泌量多,在糖浓度低时,胰岛素分泌量减少(合理即可)9、答复以下有关生态工程的问题:(1)一般