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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年粤教沪科版选修3生物下册月考试卷209考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共8题,共16分)1、下列关于动物细胞培养的叙述,错误的是A.培养瓶内表面光滑有利于细胞的贴壁生长B.在培养瓶内表面上可形成多层细胞C.核移植使用的细胞通常为10代以内D.培养过程中少数细胞可能获得不死性2、下列有关叙述不正确的是()A.植物组织培养的再分化过程需要添加植物生长调节剂B.转基因植物的培育一般需要借助于植物组织培养技术C.原代培养的动物细胞的有少部分会发生核型改变D.单克隆抗体制备以细胞融合和细胞培养技术为基础3、对真核生物的基因组文库的描述,不正确的是()A.含有某种生物的全部基因B.基因中含有启动子和内含子C.文库的基因是通过受体菌承载的D.文库中的全部基因可以在物种间交流4、下列是应用动物细胞工程获取单克隆抗抗体的具体操作步骤;相关叙述错误的是()
①从患骨髓瘤的小鼠体内获取骨髓瘤细胞将X抗原注入小鼠体内获得能产生抗抗体的B淋巴细胞。
②利用促细胞融合因子促使细胞融合。
③将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔内培养。
④筛选出能产生抗X抗体的杂交瘤细胞。
⑤利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞。
⑥从小鼠腹水中提取抗体A.实验顺序应该是①②⑤④③⑥B.③过程产生多个杂交瘤细胞的过程称为克隆C.②过程获得的细胞均可无限增殖D.设计该实验方案的科学家是米尔斯坦和科勒,并因此获得诺贝尔生理学或医学奖5、下列关于哺乳动物精卵发生和受精的叙述,正确的是A.精子的发生、卵子的发生、排卵都从初情期开始B.精子与卵子相遇后,释放顶体酶穿过透明带进入放射冠C.在自然条件下,受精过程在雌性动物的子宫内完成D.受精过程结束的标志是雌、雄原核融合形成合子6、我国科研人员利用大鼠、小鼠两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs),具体流程如图。下列叙述错误的是()
A.单倍体囊胚1可由小鼠的卵细胞经体外诱导培养获得B.单倍体囊胚2的形成过程中发生了细胞的分裂和分化C.图中的单倍体胚胎干细胞来源于单倍体囊胚的内细胞团D.AdESCs的染色体组数与大鼠——小鼠体细胞融合的杂种细胞相同7、为研究治疗性克隆技术能否用于帕金森病的治疗;科研人员利用人帕金森病模型鼠进行如图实验,相关叙述错误的是()
A.过程①中通常选择MⅡ期的卵母细胞去除细胞核B.过程②的关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达C.过程③对受体小鼠需注射免疫抑制剂以抑制其细胞免疫功能D.克隆特定疾病模型的动物,可以为该疾病的致病机制和开发相应的药物提供帮助8、如图是胚胎干细胞分离途径示意图。下列说法错误的是。
A.图中a所示细胞将发育成胎儿的各种组织B.胚胎干细胞可以增殖而不发生分化C.胚胎干细胞是由原肠胚或原始生殖腺中分离出来的一类细胞D.利用胚胎干细胞培育的人造器官可以用于器官移植评卷人得分二、填空题(共5题,共10分)9、生物学家利用基因工程技术通过生物反应器生产人的血清蛋白。请根据相关知识回答下列问题:
(1)在基因工程的操作中的“分子手术刀”是_______________________________
(2)在基因工程的操作中的“分子缝合针”是________
(3)基因工程中最常用的运载体是______
(4)人的基因在牛体内能表达,说明人和牛______10、自然条件下;奶牛的繁殖率非常低,一般一头奶牛一年只能繁殖一头牛犊。通过胚胎工程技术可以快速繁育优良个体,其主要步骤如图所示。回答下列问题:
(1)从供体奶牛获得的精子,需对其进行___________处理才具有受精能力。
(2)通常奶牛每次只排出一枚卵母细胞,为使其超数排卵常使用____________激素处理;采集到卵母细胞后,在体外将其培养到___________期;使其成熟。
(3)步骤甲、乙分别指___________、___________。为筛选出具有优良性状的母牛,步骤乙之前应鉴定胚胎中与___________有关的基因。
(4)进行步骤乙时,受体母牛对移入子宫的胚胎基本上不发生___________,这为胚胎在代孕母牛体内的存活提供了可能。11、今年年初;爆发了全球性新型肺炎疫情。初步研究表明,新型冠状病毒通过其表面的S-蛋白与人细胞膜上的ACE2相互识别,感染人的呼吸道上皮细胞。请分析回答问题:
(1)新型冠状病毒表面的S-蛋白作为_________剌激淋巴细胞,使机体产生_________性免疫反应,人细胞膜上的ACE2的化学本质是_________。
(2)感染病毒后,免疫系统对肺细胞强烈攻击引发肺炎,此时可通过适度使用_________对病人进行治疗;使其免疫功能下降,以避免肺部严重受损。
(3)科学家采集了感染新型冠状病毒并已康复的甲、乙两人的血液,检测相关抗体的水平,结果如图1。据此分析,应选取_________的B淋巴细胞用以制备单克隆抗体(单抗)。
(4)将制备的多种单抗分别与病毒混合,然后检测病毒对宿主细胞的感染率,结果如图2。据此分析,对病毒抑制效果最好的单抗是__________号。
(5)患者康复后一段时间,若再次受到该病毒的攻击,机体内相应的__________细胞迅速增殖分化,产生大量的浆细胞和细胞毒性T细胞。12、下图表示哺乳动物精子和卵细胞发生和成熟的示意图。请据图回答下列问题:
(1)③过程中精子头部的顶体是由__________发育来的;④过程在__________内完成。
(2)在④过程中发生顶体反应;释放顶体酶,溶解卵丘细胞之间的物质和透明带。为了阻止多精入卵,会发生__________反应和__________反应。
(3)精子的发生开始的时期是__________;雌性动物卵泡的形成的时期是__________。
(4)初级卵母细胞进行Ⅰ过程是在__________时期完成的,Ⅱ过程是在__________过程中完成的。13、请写出基因工程的概念:_________________。请写出胚胎移植的概念:_____________________。请分别写出植物组织培养和动物细胞培养的原理_________。评卷人得分三、判断题(共5题,共10分)14、一般情况下一个卵细胞只能由一个精子发生融合形成受精卵()A.正确B.错误15、精子入卵后形成雄原核;同时卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体后,形成雌原核()A.正确B.错误16、受精包括受精前的准备阶段和受精阶段,在自然状态下,哺乳动物的受精在子宫内完成。(选择性必修3P56)()A.正确B.错误17、下图表示哺乳动物发育过程的几个阶段;请判断下列题的叙述是否正确?
(_____)(1)从A到C的过程中有机物的含量减少。
(_____)(2)A;B时期胚胎中的细胞都是全能细胞。
(_____)(3)胚胎移植必须使用处于B或C时期的胚胎。
(_____)(4)图示过程细胞通过有丝分裂增殖,遗传物质可能会发生改变。A.正确B.错误18、在生态工程建设中,只能遵循“先污染、破坏、再治理”的发展思路______A.正确B.错误评卷人得分四、非选择题(共3题,共12分)19、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需要配制细胞悬液,对其进行原代培养,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_____________。此时需要用_____________处理;以便进行传代培养。
(2)为避免杂菌污染,整个过程要求在______________的环境下培养,培养的空气中通常需含5%的CO2,目的是________________________。
(3)图中重组囊胚通过_____________技术移入白鼠子宫内继续发育。在畜牧生产中采用这种技术的优势主要是_________。
(4)胚胎干细胞(ES)除了从早期胚胎中分离出来还可以来自____________________,该细胞在功能上具有____________________。20、回答下列(一)(二)小题:
(一)回答下列有关果胶;果汁和果胶酶等问题。
(1)果胶是植物细胞壁的主要成分;起着将植物细胞_________在一起的作用。制作果汁时可加入果胶酶和____________以分解果胶,提高果汁出汁率和澄清度。
(2)生产果胶酶可从黑曲霉中提取;下列适于黑曲霉扩大培养的培养基是________(A.蛋白胨和酵母提取物培养基B.尿素固体培养基C.MS培养基D.添加蔗糖的豆芽汁培养基)。由于果胶酶溶于水,不利于重复使用,可通过物理或化学方法将果胶酶固定在某种介质上,使之成为不溶于水而又有_________的制剂。
(3)用果汁制作果酒;以果汁为原料,加入一定比例的蔗糖目的是_________。最后倒入酵母悬液,混匀,加盖;发酵开始时,由于微生物的需氧呼吸会使发酵瓶内出现________,原因是_________________。
(二)回答克隆技术和胚胎工程有关的问题。
(1)将高度分化的离体植物组织进行培养;脱分化形成________,再诱导出________的顶端分生组织,并由此可再生出新的植株。
(2)利用高度分化的动物细胞进行克隆动物;必须利用_____________技术形成重组细胞,这种技术需要借助精密的________和高效率的细胞融合法。
(3)胚胎移植的途径主要有两条:一是体外受精产生受精卵;形成受精卵需经___________,才能进行胚胎移植;二是体内受精,一定时间后从生殖器官中取出早期胚胎移植到受体相应部位。这两种途径对受体动物的要求是________________。
(4)与植物克隆相比动物难以克隆;这是由于在动物发育过程中,细胞出现了_________。
A.染色体畸变造成遗传物质的丢失。
B.基因突变产生了等位基因。
C.基因选择性表达合成了专一蛋白质。
D.减数分裂过程中同源染色体配对紊乱21、下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_____________;为了获得更多的A细胞,对供体母牛用________________处理。
(2)在进行体外受精前要对精子进行___________________处理;培养液的CO2作用是_____________
(3)进行胚胎分割时;应选择发育到___________________时期的胚胎进行操作。
(4)②指的是__________。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时;应注意______________________。
(5)胚胎移植时;引出受体子宫和卵巢,将胚胎注入子宫角,缝合创口,这种方法称为________。另一种方法是将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位,注入胚胎,这种方法称为______。
(6)胚胎移植后,要对受体母牛进行___________的检查。评卷人得分五、实验题(共4题,共24分)22、R一7是家蚕体内的一种小分子非编码RNA;可与某些mRNA尾端的一段非编码序列(3′-UTR)结合,进而影响基因的表达.为研究R一7是否影响家蚕基因B(调控家蚕眼睛发育)的表达,科研人员将基因B中对应3′一UTR的DNA片段与荧光素酶基因(R一7不影响荧光素酶基因的表达)重组后导入家蚕胚胎细胞观察其表达结果.请回答:
(1)利用PCR技术扩增基因B对应3′一UTR的DNA片段,应先依据该基因的一段核苷酸序列合成相应的___________.
(2)利用______酶可将上述DNA片段插入荧光素酶基因表达载体(如图1)上的位点______;构建重组载体.
(3)将重组载体与R一7共同导入家蚕胚胎细胞,同时应设置两个对照组,即将荧光素酶基因表达载体、__________分别导入两组家蚕胚胎细胞.
(4)科研人员分别从实验组和对照组细胞中提取________;经处理检测后获得相对荧光值(在适宜条件下,荧光素酶可催化荧光素发生氧化反应并发出荧光),其结果如图2.
依据实验结果可推断,R一7影响基因B的表达,即通过遵循__________原则,R一7与基因B所转录的mRNA的3’-uTR结合,进而__________(填“促进”或“抑制”)基因B的表达.23、现代基因编辑CRISP/Cas9技术可以对生物的DNA序列进行定点切割。将编码Cas9酶和sgRNA的基因作为外源基因构建基因表达载体后;导入受体细胞,可将细胞内某个基因定向敲除,其作用机理如下图所示。请回答问题。
(1)sgRNA与Cas9酶是一个功能复合体。如图所示,sgRNA有引导作用,与A基因中部分序列碱基互补配对,Cas9酶在配对区域定点切割,导致A基因发生碱基对_________,基因丧失功能。sgRNA与Cas9酶的联合作用类似于_________酶的作用。如果要获得基因敲除动物个体,应以_________作为受体细胞,用_________法导入CRISP/Cas9基因表达载体。
(2)研究人员担心基因编辑发生“脱靶效应”;导致其他非目标基因发生突变,我国科学家对此进行了检测。在小鼠受精卵分裂为两个细胞时,向其中一个细胞注入基因编辑工具,之后将此胚胎移植入母鼠子宫,待其发育到14.5天时,将胚胎取出,把胚胎的细胞全部分散开,分成基因编辑细胞后代和非基因编辑细胞后代两个细胞群,分别提取DNA,测序;比对。结果发现CRISP/Cas9技术的脱靶率很低,而另一类单碱基突变系统的基因编辑技术脱靶率极高。
①用同一受精卵分裂形成的两个细胞作为处理对象和对照,优点是________。
②利用二细胞胚胎分裂产生的子细胞DNA作为测序对象,而不是将实验组细胞和对照组细胞DNA进行PCR扩增后测序,原因是____________________________________。
③为方便将基因编辑细胞后代和非基因编辑细胞后代分开,可在构建基因表达载体时_____________________________________________。
④将胚胎细胞分散开需要利用_________酶的作用。
⑤上述研究除了利用基因编辑技术之外,还利用了多项胚胎工程技术,请写出其中两项技术名称__________________。
(3)基因编辑的“脱靶效应”可能对被编辑个体带来什么不良影响?__________________24、阅读以下资料;回答相关问题:
资料1:2018年5月16日由中科院广州生物医药与健康研究院研制的“全自动干细胞诱导培养设备”通过了国家综合验收;标志全球首台自动化无人坚守;应用深度神经网络的智能化干细胞诱导培养设备诞生。建立了从细胞培养、显微在线观测、移液换液、算法识别、细胞挑取及设备控制的装备技术,实现了iPSC(诱导多能干细胞)自动化诱导培养、扩增、成像、移液换液、挑取细胞,下游分化等功能。
资料2:中国科学院研究员孙强团队于2018年1月25日公布己成功获得世界首例体细胞克隆猴;标志着中国率先开启了以体细胞克隆猴作为实验动物模型的新时代。2018年5月18日克隆猴“中中”和“华华”已经顺利断奶,走出暖箱,现在他们已经可以开始吃成年猴的食物,发育状况健康良好。
(1)哺乳动物胚胎干细胞可由早期胚胎或___________分离出来。其形态特点是___________。将早期胚胎分离为干细胞悬液时需要用___________处理。
(2)基因工程的受体细胞可选用胚胎干细胞而不选用多能干细胞的原因是______________________。面对转基因技术的利弊,正确的做法应该是______________________。
(3)全自动干细胞诱导培养设备在对多能干细胞的自动化培养过程需要含95%空气加5%的CO2的混合气体,空气中O2的主要作用是__________。在多能干细胞培养液中添加__________可定向诱导其分化为不同的组织。
(4)在克隆猴培育过程中,将供体细胞注射到去核卵母细胞后,激活受体细胞,使其完成细胞分裂和发育过程的方法有__________(答一种即可)。克隆猴的性状与图中甲、乙、丙猴的关系是__________________。25、回答下列有关胚胎工程的相关问题;
(1)1890年;英国剑桥大学的生物学家将纯种的安哥拉兔的两个4细胞胚胎移入一只纯种的比利时兔的输卵管内,成功地得到两只纯种的安哥拉子兔。这个实验首次证实了_____________________的可能性。
(2)哺乳动物卵子发生过程中;减数第二次分裂是在____________过程中完成的,哺乳动物卵子和精子在发生上的重要区别是_______________。在实施体外受精时,获能的精子与培养成熟的卵子,通常都可以在_________中完成受精作用,在体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查_____________。
(3)胚胎移植需收集胚胎;收集胚胎时冲卵的生理学基础是___________。胚胎分割时用分割针取样的滋养层的用途是___________。
(4)ES细胞是研究细胞分化的理想材料,ES细胞在饲养层细胞上,或在_______的培养液中,能够维持不分化的状态。评卷人得分六、综合题(共2题,共10分)26、近日;中国农业科学院深圳农业基因组研究所黄三文团队用马铃薯二倍体替代四倍体育种,用杂交种子替代薯块繁殖。这一研究成果,突破了百年来马铃薯育种的难题,为马铃薯杂交育种提供了全新的技术体系。请回答以下问题:
(1)目前大田种植的马铃薯一般为四倍体,依靠薯块无性繁殖。该繁殖方法的优点是_____;缺点是通过块茎进行无性繁殖的做法,使得它所积累的病毒难以去除,科学家们发明了脱毒技术,即选用_______;经脱分化与再分化形成脱毒苗来保障生产。但不论是块茎繁殖,还是脱毒技术,都会造成马铃薯生产成本的提高。
(2)2021年6月;该研究团队已培育出二倍体自交系和杂交优势显著的杂交马铃薯品系“优薯1号”。“优薯1号”的培育成功,基因编辑技术功不可没。自然界存在的二倍体马铃薯往往是自交不亲和的,使得它不能产生种子。下图是科学家用CRISPR/Cas9基因编辑技术定点敲除二倍体马铃薯的自交不亲和基因的示意图。
其原理是由一条单链向导RNA引导Cas9蛋白到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列;可人为选择DNA上的目标位点进行切割。
①Cas9和向导RNA结合形成的复合物能切割DNA,从功能上来看,其相当于基因工程中的____________酶;CRISPR/Cas9系统广泛存在于细菌中,推测该系统在细菌中的作用是______________。
②很显然向导RNA的设计非常关键。其中的识别序列必须根据________来设计,并通过________________的方式与目标位置结合;从而引导与其结合的Cas9蛋白对目标位置基因行使切割(㪣除)功能;
③通过基因编辑技术对该基因进行编辑后需要检测其作用效果,简便的方法是___________。27、下图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程。回答下列问题:
(1)用激素对供;受体母牛进行____________(1分)处理;此操作的目的是__________________________________________________________________。
(2)人工授精获得的受精卵;应移入__________(1分)中继续培养,此操作的目的是__________________________________________________________________。(1分)
(3)胚胎移植的实质是____________________。常采用的移植方法有________________________。(写出两个即可)
(4)胚胎移植之所以能够充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力;其原因是:
①___________________________________________________________________;
②___________________________________________________________________。(5)冲卵是指:________________________________________________参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、B【分析】【分析】
动物细胞培养时;细胞悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁;贴壁生长的细胞在瓶壁上形成单层细胞。人们通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培养,贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理,然后分瓶继续培养,让细胞继续增殖,这样的培养过程通常被称为传代培养。一般来说,细胞在传至10~50代左右时,增殖会逐渐减慢,以至于完全停止,这时绝大部分细胞死亡,只有极少数细胞发生突变,克服细胞寿命的自然极限,获得不死性而得以存活。10代以内的细胞能够保持正常的二倍体核型。
【详解】
A;培养瓶内表面光滑;易于细胞贴附,有利于细胞的贴壁生长,A正确;
B;贴壁生长的细胞在培养瓶内表面上可形成单层细胞;B错误;
C;10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型;所以核移植使用的细胞通常为10代以内,C正确;
D;培养过程中;细胞在传至10~50代左右时,绝大部分细胞死亡,只有极少数细胞发生突变,克服细胞寿命的自然极限,获得不死性,D正确。
故选B。2、A【分析】【分析】
植物组织培养包括脱分化和再分化两个重要的过程;而决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例,特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要。动物细胞培养技术是动物细胞工程的基础,动物细胞培养的原理是细胞增殖。
【详解】
A;植物组织培养的再分化过程需要添加植物激素;A错误;
B;培育转基因植物时;需要采用植物组织培养技术将受体细胞培养成植株,B正确;
C;动物细胞培养的原理是细胞增殖(有丝分裂);因此动物细胞原代培养过程中,细胞的基因型一般不发生改变,有部分可能发生核型改变,C正确;
D;动物细胞培养技术是动物细胞工程的基础;而动物细胞融合技术最重要的用途是制备单克隆抗体,因此,单克隆抗体制备以细胞融合和细胞培养技术为基础,D正确。
故选A。
【点睛】3、D【分析】【详解】
试题分析:真核生物的基因组文库中只有部分基因可以在物种间交流;D错误。
考点:本题意在考查真核生物的基因组文库,意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。4、C【分析】【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;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”。
【详解】
A;由分析可知:该实验的顺序应该是①②⑤①③⑥;A正确;
B;③过程产生多个杂交瘤细胞的过程为有丝分裂;称为克隆,B正确;
C;利用促细胞融合因子促使细胞融合;可获得多种融合细胞,其中B淋巴细胞与B淋巴细胞融合的细胞不能无限增殖,C错误;
D;设计该实验方案的科学家是米尔斯坦和科勒;并因此获得诺贝尔生理学或医学奖,D正确。
故选C。5、D【分析】【分析】
(1)精子发生的时期是从初情期开始;直到生殖机能衰退。对于卵子的发生而言,卵泡的形成和储备是在胎儿期,排卵是在哺乳动物进入初情期。(2)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)。
【详解】
A.精子的发生和排卵都从初情期开始;卵子发生中的卵泡的形成和储备是在胎儿期,A错误;
B;获能的精子与卵子相遇时;首先发生顶体反应,释放顶体酶,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,B错误;
C;在自然条件下;受精过程在雌性动物的输卵管内完成,C错误;
D;受精过程结束的标志是雌、雄原核融合形成合子;D正确。
故选D。6、D【分析】【分析】
分析题图:小鼠的卵细胞体外培养到囊胚时期;取内细胞团细胞培养成孤雌单倍体胚胎干细胞,取大鼠的精子体外培养到囊胚时期,取内细胞团细胞培养成孤雄单倍体胚胎干细胞,两种胚胎融合成异种杂合二倍体胚胎干细胞(AdESCs)。
【详解】
A;根据单倍体囊胚1能发育成孤雌单倍体胚胎干细胞;可知单倍体囊胚1最可能是由小鼠的卵子(卵细胞)经体外诱导培养获得,A正确;
B;单倍体囊胚2来自大鼠体细胞;其形成过程中发生了细胞的脱分化、分裂和分化,B正确;
C;单倍体囊胚的内细胞团中的细胞为胚胎干细胞;具有较强的分裂、分化能力,C正确;
D;结合分析可知;该AdESCs是“杂合二倍体胚胎干细胞”,故体内有2个染色体组,但大鼠-小鼠杂种细胞,是由体细胞融合产生,因此杂种细胞中通常含有4个染色体组,两者染色体组数不同,D错误。
故选D。7、C【分析】【分析】
分析题图:图中①为核移植过程;②是诱导胚胎干细胞分化形成神经元的过程,③是器官移植过程。
【详解】
A;细胞核移植中选取MⅡ中期的卵母细胞作为受体细胞;常采用显微操作去核法去除细胞核,A正确;
B;过程②的关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达;使之分化形成神经元,B正确;
C;该过程属于自体移植;不会发生免疫排斥反应,因此过程③对受体小鼠无需注射免疫抑制剂以抑制其细胞免疫功能,C错误;
D;克隆特定疾病动物模型;可以为该疾病的致病机制和开发相应的药物提供强有力的证据,为疾病治疗提供帮助,D正确。
故选C。8、C【分析】【分析】
1;哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞;来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来;
2;具有胚胎细胞的特性;在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。
【详解】
A;图中a所示细胞为内细胞团细胞;将来能够发育成胎儿的各种组织,A正确;
B;在体外培养的条件下;胚胎干细胞可以增殖而不发生分化,B正确;
C;由图可知胚胎干细胞源于早期胚胎(囊胚)或从原始性腺中分离出来;C错误;
D;利用胚胎干细胞培育的人造器官;解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题,D正确。
故选C。二、填空题(共5题,共10分)9、略
【分析】(1)在基因工程的操作中的“分子手术刀”即切割DNA的是限制核酸内切酶简称限制酶;
(2)在基因工程的操作中的“分子缝合针”是DNA连接酶;
(3)基因工程中最常用的运载体是质粒;
(4)人的基因在牛体内能表达;说明人和牛共用一套遗传密码。
【考点定位】基因工程的基本工具【解析】限制酶DNA连接酶质粒共用一套遗传密码10、略
【分析】【分析】
胚胎移植:
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,其中提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体称为“受体”。(供体为优良品种,作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种),如转基因、核移植,或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎,都必须经过胚胎移植技术才能获得后代,是胚胎工程的最后一道“工序”。
2;胚胎移植的意义: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。
【详解】
(1)体外受精前要对精子进行获能处理;使其具有受精能力。
(2)要使动物超数排卵;利用促性腺激素;需将卵子培养到MII中期后进行体外受精。
(3)步骤甲是人工受精;将受精卵移入受体母牛,进行的操作叫做胚胎移植(乙);胚胎移植之前应鉴定胚胎中与有关的优良基因。
(4)胚胎移植实现的前提是受体母牛对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥反应。
【点睛】
胚胎移植的实质:早期胚胎在生理状态相同的条件下空间位置的转移。【解析】精子获能促性腺MⅡ中期人工受精胚胎移植优良性状受体母牛对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥反应。11、略
【分析】【分析】
分析图1:表示多年前感染EV并已康复的甲;乙两人的血液中抗EV-GP抗体的水平。根据曲线图可知;多年前感染EV并已康复的甲的血液中抗EV-GP抗体水平明显高于乙和对照组。
分析图2:表示单抗与病毒混合后病毒对宿主细胞的感染率。根据柱形图可知;单克隆抗体和病毒混合,加入单抗Ⅲ;Ⅴ后,病毒对宿主细胞的感染率明显低于其他组别。
【详解】
(1)由题意可知;新型冠状病毒表面的S-蛋白作为抗原刺激淋巴细胞,使机体产生特异性免疫反应,人细胞膜上的ACE2的化学本质是蛋白质。
(2)免疫系统对被新冠病毒感染后肺细胞强烈攻击引发肺炎;此时可通过适度使用免疫抑制剂对病人进行治疗,使其免疫功能下降,以避免肺部严重受损。
(3)由图1可知;多年前感染EV并已康复的甲的血液中抗EV-GP抗体水平明显高于乙和对照组,故应选取甲的B细胞用以制备单克隆抗体。
(4)由图2可知;单克隆抗体和病毒混合,加入单抗Ⅲ后,病毒对宿主细胞的感染率较低。因此抑制效果最好的单抗是Ⅲ。
(5)患者康复后一段时间;若再次受到该病毒的攻击,机体内相应的记忆细胞迅速增殖分化,产生大量的浆细胞和细胞毒性T细胞。
【点睛】
本题结合图解,考查病毒、单克隆抗体的制备等,要求考生识记病毒的结构,明确病毒没有细胞结构;识记单克隆抗体的制备过程,掌握其优点及相关应用,能结合图中信息准确答题【解析】①.抗原②.特异③.糖蛋白(或蛋白质)④.免疫抑制剂⑤.甲⑥.Ⅲ⑦.记忆12、略
【分析】【分析】
1;分析题图:①表示染色体复制;②是减数分裂,③是精细胞变形为精子过程,④是受精作用;
2;哺乳动物精子和卵子发生的不同点:(1)精子的减数两次分裂是连续的;场所唯一(MⅠ和MⅡ的场所都是睾丸);而卵子的两次分裂是不连续的,场所不唯一,(MⅠ场所在卵巢,MⅡ场所在输卵管中);(2)精子和卵子发生的时间不同:精子的发生是从初情期一直到生殖机能衰退;多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前完成的;MⅠ是在雌性动物排卵前后完成的,MⅡ是在受精过程中完成的。
【详解】
(1)精子变形③过程中精子头部的顶体是由高尔基体发育来的;④过程是受精过程,在输卵管内完成。
(2)在④过程中发生顶体反应;释放顶体酶,溶解卵丘细胞之间的物质和透明带,透明带反应和卵细胞膜反应是阻止多精入卵的两道防线。
(3)雄性动物精子产生的时期是初情期;雌性动物卵泡细胞的形成是在胚胎期性别分化以后完成的,这是精子和卵子在发生上的重要区别。
(4)初级卵母细胞进行减数第一次分裂是在排卵前后时期完成的;减数第二次分裂是在受精作用过程中完成的。
【点睛】
本题考查卵细胞的形成过程和受精作用等相关知识,意在考查学生识记相关细节和解决问题的能力。【解析】高尔基体输卵管透明带反应卵细胞膜反应初情期胚胎期性别分化以后排卵前后受精作用13、略
【分析】【分析】
动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织;将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。植物组织培养又叫离体培养,指从植物体分离出符合需要的组织;器官或细胞,原生质体等,通过无菌操作,在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。
【详解】
1;基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术;是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品的遗传技术。
2;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。
3;动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织;将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖,其原理是细胞增殖。
4;植物组织培养又叫离体培养;指从植物体分离出符合需要的组织、器官或细胞,原生质体等,通过无菌操作,在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性。
【点睛】
本题考查基因工程概念、胚胎移植、动植物细胞培养等相关知识,意在考察考生对知识点的理解掌握程度。【解析】①.又叫基因拼接技术或DNA重组技术②.又称受精卵移植,是指将雌性动物体内的的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状况相同的其他雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术③.植物细胞全能性、细胞增殖三、判断题(共5题,共10分)14、A【分析】【详解】
由于存在防止多精入卵的两道屏障,故一个卵细胞一般只能同一个精子结合,形成受精卵,这句话是正确的。15、A【分析】【详解】
受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成;核膜消失;雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。精子入卵后形成雄原核,同时被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体后,形成雌原核,雄、雌原核充分发育后,相向移动,彼此靠近,核膜消失,形成受精卵,故此说法正确。
故正确。16、B【分析】【详解】
受精包括受精前的准备阶段和受精阶段;在自然状态下,哺乳动物的受精在输卵管内完成。
故错误。17、B【分析】【分析】
据图分析;图中A是桑椹胚,B是囊胚,C是原肠胚。图B中1是滋养层,2是内细胞团,3是透明带,4是囊胚腔;图C中5是外胚层,6是滋养层,7是原肠腔,8是内胚层。
【详解】
(1)从A到C的过程中细胞均需要消耗能量;故胚胎中有机物的含量均减少,(1)正确。
(2)桑椹胚之前所有细胞都具有发育成完整胚胎的潜能;属全能细胞,故A时期胚胎中的细胞都是全能细胞,囊胚期时细胞出现分化,滋养层细胞不是全能细胞,(2)错误。
(3)胚胎移植必须使用处于桑椹胚或囊胚时期的胚胎;处于A或B时期的胚胎,(3)错误。
(4)图示过程细胞通过有丝分裂增殖;有丝分裂过程中可能发生突变,遗传物质可能会发生改变,(4)正确。
故分别为√、×、×、√。18、B【分析】【详解】
生态系统的恢复力稳定性是有一定限度的,导致了生态工程的局限性,使生态工程并不能解决所有的污染、破坏问题,因此不能走“先污染、破坏,后治理”的老路,故错误。四、非选择题(共3题,共12分)19、略
【分析】【分析】
1、动物细胞培养过程中,首先需要利用胰蛋白酶将细胞分散成单个的细胞,然后放入CO2培养箱中保温培养。在培养过程中细胞保持生长;分裂(繁殖)乃至接触抑制和有规律的衰老、死亡等生命活动现象。
2、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。
3;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,这是胚胎工程的最后一道工序。
【详解】
(1)接触抑制指贴壁的细胞分裂生长到表面相互接触时;细胞就会停止分裂增殖的现象。实验室中常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理后分瓶继续传代培养。
(2)为避免杂菌污染,整个过程要求无菌、无毒的培养环境,培养的空气中通常需含5%的CO2;目的是维持培养基的pH。
(3)图中重组囊胚通过胚胎移植技术移入白鼠子宫内继续发育;在畜牧生产中采用这种技术的优势主要是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
(4)胚胎干细胞简称ES细胞;除了从早期胚胎中分离出来还可以来自原始性腺,该细胞在功能上具有发育的全能性。
【点睛】
本题考查动物细胞培养、胚胎移植等相关知识,意在考查考生对生物学知识的理解能力和将其应用于实践的能力,熟记相关知识是解答此题的关键。【解析】①.接触抑制②.胰蛋白酶(胶原蛋白酶)③.无菌、无毒④.维持培养基的pH⑤.胚胎移植⑥.可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力⑦.原始性腺⑧.发育的全能性20、略
【分析】试题分析:本题综合考查了有关酶的特性以及胚胎工程的相关问题;意在考查考生能理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力;能运用所学知识与观点的能力。果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要成分之一。果胶酶能够分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层。在果汁生产中应用果胶酶可以提高出汁率和澄清度。胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。包括体外受精;胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获的胚胎,还需要移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需要。解答本题需要学生识记核移植的具体过程,识记体外、体内受精及早期胚胎发育的具体过程,能结合所学知识准确答题。
(1)果胶物质是植物细胞壁成分之一;存在于相邻细胞壁间的胞间层中,起着将细胞粘合在一起的作用。制作果汁时可加入果胶酶和果胶甲酯酶以分解果胶,提高果汁出汁率和澄清度。
(2)黑曲霉是异氧需要微生物;扩大培养需要含有有机物的液体培养基,而A;B、C选项所给的培养基都是固体培养基,不适合扩大培养,而D选项所给的添加蔗糖的豆芽汁培养基是液体培养基且含有有机物蔗糖,适合扩大培养黑曲霉,故选:D。由于果胶酶溶于水,不利于重复使用,可通过物理或化学方法将果胶酶固定在某种介质上,使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。
(3)用果汁制作果酒;以果汁为原料,加入一定比例的蔗糖目的是提高果酒的酒精和糖的含量。最后倒入酵母悬液,混匀,发酵开始时,由于微生物的需氧呼吸会使发酵瓶内出现负压,原因是需氧呼吸消耗氧气,产生的二氧化碳易溶于水。
(二)(1)组织培养技术是在人为创造的无菌条件下将离体的植物器官(如根;茎、叶、茎段、原生质体)、组织或细胞置于培养基内;并放在适宜的环境中,进行连续培养以获得细胞、组织或个体的技术。其流程是:将高度分化的离体植物组织进行培养,脱分化形成愈伤组织,再诱导出芽和根的顶端分生组织,并由此可再生出新的植株。
(2)动物克隆是一种通过核移植过程进行无性繁殖的技术。不经过有性生殖过程;而是通过核移植生产遗传结构与细胞核供体相同的动物个体的技术。利用高度分化的动物细胞进行克隆动物,必须利用核移植技术形成重组细胞,这种技术需要借助精密的显微操作仪和高效率的细胞融合法。
(3)胚胎移植的途径主要有两条:一是体外受精产生受精卵;形成受精卵需经胚胎体外培养,才能进行胚胎移植;二是体内受精,一定时间后从生殖器官中取出早期胚胎移植到受体相应部位。这两种途径对受体动物的要求是同期发情且未配种。
(4)动物难以克隆的原因是由于基因的选择性表达导致动物的体细胞均已发生了分化,并合成了专一蛋白质,基因组中基因的活动很不完全,不能像受精卵那样发挥细胞的全能性,故选:C。【解析】粘合果胶甲酯酶D酶活性提高果酒的酒精和糖的含量负压需氧呼吸消耗氧气,产生的二氧化碳易溶于水愈伤组织芽和根核移植显微操作仪胚胎体外培养同期发情且未配种C21、略
【分析】【分析】
题图表示经过体外受精;胚胎分割、胚胎移植等培育优质奶牛的过程。图中的A是卵母细胞;①是内细胞团,②是囊胚腔。
【详解】
(1)图中A细胞与精子结合形成受精卵;因此A是卵母细胞。使用促性腺激素对供体母牛进行超数排卵处理,可以获得更多的卵母细胞。
(2)在进行体外受精前利用培养法或化学诱导法对精子进行获能处理。动物细胞培养中,培养液的CO2可以维持培养液的pH。
(3)进行胚胎分割时;应选择发育到桑椹胚或囊胚期的胚胎进行操作。
(4)②指的是囊胚腔;为了避免影响胚胎的恢复和进一步发育,对囊胚期的胚胎进行分割时,应将内细胞团均等分割。
(5)在胚胎移植前;对受体和供体要用孕激素处理,使他们同期发性处理,处于相同的生理状态便于接受外来胚胎。胚胎移植时,一般有手术法和非手术法。手术法:引出受体子宫和卵巢,将胚胎注入子宫角,缝合创口。非手术法:将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位,注入胚胎。
(6)胚胎移植后;为了判断胚胎能否在受体子宫中存活,要对受体母牛进行是否妊娠的检查。
【点睛】
识记体外受精的过程、胚胎分割的特点及注意事项、胚胎移植的概念等知识,结合图示进行分析便可解答本题。【解析】除特别说明外,每空1分(1)(次级)卵母细胞促性腺激素。
(2)获能(2分)维持培养液的pH(2分)
(3)桑椹胚或囊胚(2分)
(4)囊胚腔要将内细胞团均等分割(2分)
(5)手术法非手术法。
(6)是否妊娠五、实验题(共4题,共24分)22、略
【分析】【分析】
基因工程的基本操作步骤:①获取目的基因;②构建基因表达载体;③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测与鉴定。本题的目的基因是家蚕基因B;运载体为荧光素酶表达载体,重组载体导入家蚕家蚕胚胎细胞,通过比较荧光量来比较R一7对家蚕基因B(调控家蚕眼睛发育)的表达作用。
【详解】
(1)利用PCR技术扩增基因B对应3′一UTR的DNA片段;应依据该基因的一段核甘酸序列先合成引物,使游离的脱氧核苷酸,在引物牵引下,按照碱基互补配对原则合成子链。
(2)基因工程的“剪刀”是限制酶;用限制酶切割运载体和目的基因,基因工程的“针线”是DNA连接酶,将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子;目的基因插入的位置应该在启动子和终止子之间,且不能破坏荧光素基因,位点1有荧光素基因,位点3在终止子后,因此可将上述DNA片段插入荧光素酶基因表达载体上的位点2。
(3)为探究R一7是对家蚕基因B的表达;自变量为是否添加R一7,实验组为:重组载体与R一7共同导入家蚕胚胎细胞,那么对照组应为:荧光素酶基因表达载体;重组载体分别导入两组家蚕胚胎细胞。
(4)基因表达产物是蛋白质;因此从细胞中提取的物质是蛋白质;R一7影响基因B的表达,即影响基因B的转录和翻译,即通过遵循碱基互补配对原则,R一7与基因B所转录的mRNA的3’一uTR结合,使基因B表达的翻译受到影响,抑制基因B的表达。
【点睛】
熟记基因工程的原理及操作步骤、PCR原理及过程,基因表达以及探究性实验对照组和实验组设计等是解决本题的关键。【解析】引物限制酶和DNA连接酶2重组载体蛋白质碱基互补配对原则抑制23、略
【分析】【分析】
基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取;利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)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。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同;导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法;基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定;抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】
(1)sgRNA与Cas9酶是一个功能复合体。如图所示;sgRNA有引导作用,与A基因中部分序列碱基互补配对,Cas9酶在配对区域定点切割,导致A基因发生碱基对缺失,基因丧失功能。sgRNA与Cas9酶的联合作用类似于限制酶的作用。如果要获得基因敲除动物个体,应以受精卵作为受体细胞,用显微注射法导入CRISP/Cas9基因表达载体。
(2)①用同一受精卵分裂形成的两个细胞怍为处理对象和对照;优点是这两个细胞的基因序列相同,避免因实验组和对照组细胞原有的基因序列差异掩盖“脱靶效应”。
②利用二细胞胚胎分裂产生的子细胞DNA作为测序对象;而不是将实验组细胞和对照组细胞DNA进行PCR扩增后测序,原因是PCR扩增会产生较多的复制错误,掩盖“脱靶效应”。
③为方便将基因编辑细胞后代和非基因编辑细胞后代分开;可在构建基因表达载体时利用某种荧光蛋白基因作为标记基因。
④将胚胎细胞分散开需要利用胰蛋白酶的作用。
⑤上述研究除了利用基因编辑技术之外;还利用了多项胚胎工程技术,如体外受精技术;胚胎培养技术、胚胎移植技术。
(3)基因编辑的“脱靶效应”可能对被编辑个体带来的不良影响是如果脱靶效应发生在原癌基因;可能导致细胞癌变。
【点睛】
本题以“基因敲除”为题材,考查了基因工程以及基因突变的有关知识,要求考生能够根据敲除过程图解明确敲除的本质,掌握基因突变的概念和类型,再结合所学知识准确答题。【解析】缺失限制酶受精卵显微注射这两个细胞的基因序列相同,避免因实验组和对照组细胞原有的基因序列差异掩盖“脱靶效应”PCR扩增会产生较多的复制错误,掩盖“脱靶效应”;利用某种荧光蛋白基因作为标记基因胰蛋白酶体外受精技术、胚胎培养技术、胚胎移植技术如果脱靶效应发生在原癌基因,可能导致细胞癌变24、略
【分析】【分析】
胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的内细胞团)。具有胚胎细胞的特性,体积较小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物任何一种组织细胞。动物细胞培养的条件:①无菌、无毒的环境:消毒、灭菌;添加一定量的抗生素;定期更换培养液,以清除代谢废物。②充足的营养供给—微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。③适宜的温度:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。④气体环境:95%空气+5%CO2,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。体细胞核移植又称体细胞克隆;作为动物细胞工程技术的常用技术手段,即把体细胞核移入去核卵母细胞中,使其发生再程序化并发育为新的胚胎,这个胚胎最终发育为动物个体。用核移植方法获得的动物称为克隆动物。
在动物体内;随着细胞分化程度的提高,细胞分化潜能越来越窄,但它们的细胞核仍然保持着原有的全部遗传物质,具有全能性。猴的克隆成功证明了动物细胞核具有全能性。
【详解】
(1)哺乳动物的胚胎干细胞(ES)是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。ES具有胚胎细胞的特性;体积较小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物任何一种组织细胞。早期胚胎的组织细胞之间相连的物质的化学本质是蛋白质,所以用胰蛋白酶或胶原蛋白酶对动物组织进行处理,使其水解成小分子物质,从而使动物组织分散成单个细胞以制成细胞悬液。
(2)将目的基因导入受体细胞后;受体细胞肩负着发育成“转基因动物”的使命,而普通动物体细胞的全能性受到限制,只有细胞核的全能性容易表现出来。所以要得到“转基因动物”受体细胞一定要具有较高的全能性,胚胎干细胞比多能干细胞分化程度低,全能性较高,可以选择胚胎干细胞做动物基因工程的受体细胞。转基因技术有其有利的方面,如可利用微生物合成胰岛素,抗虫棉减少了农药的使用等,但也存在一些弊端,如食物安全;生物安全、环境安全等安全性问题,故对于转基因技术的利弊,正确的做法是趋利避害,不能因噎废食。
(3)动物细胞培养需要的气体环境:95%空气和5%的CO2,空气中O2的主要作用是促进细胞代谢(或进行有氧呼吸)。5%的CO2的作用是维持培养液的pH;在多能干细胞培养液中添加分化诱导因子,可定向诱导其分化为不同的组织。
(4)在克隆猴培育过程中;将供体细胞注射到去核卵母细胞后,激活受体细胞,使其完成细胞分裂和发育过程的方法有物理或化学方法,包括电脉冲;钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等。克隆猴是用乙猴的卵母细胞的细胞质与甲猴的体细胞的细胞核重组后在丙猴的子宫内发育而来的,因此克隆猴的性状与图中甲、乙、丙猴的关系是受甲猴和乙猴遗传物质控制且受丙猴孕育过程的影响。
【点睛】
本题主要考查胚胎移植、体细胞核移植、动物细胞培养和胚胎干细胞的特点的相关知识,意在考查学生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络的能力。【解析】原始性腺体积小、细胞核大、核仁明显胰蛋白酶或胶原蛋白酶胚胎干细胞具有发育的全能性(或胚胎干细胞比多能干细胞分化程度低)趋利避害,而不能因噎废食促进细胞代谢(或进行有氧呼吸)分化诱导因子电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂受甲猴和乙猴遗传物质控制且受丙猴孕育过程的影响25、略
【分析】【分析】
1;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,胚胎分割后,可取滋养层细胞做DNA分析进行性别鉴定。
2;试管动物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;并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术。
3;胚胎干细胞。
(1)哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞;来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。
(2)具有胚胎细胞的特性;在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。
【详解】
(1)将纯种的安哥拉兔的两个4细胞胚胎移入一只纯种的比利时兔的输卵管内;成功地得到了两只纯种的安哥拉子兔。由于安哥拉兔和比利时兔为两个不同的品种,故
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