2019-2020年高考生物一輪復(fù)習(xí)方案 1-3 胚胎工程 新人教版選修3.doc
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2019-2020年高考生物一輪復(fù)習(xí)方案 1-3 胚胎工程 新人教版選修3 (1)動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)程與胚胎工程的理論基礎(chǔ)(Ⅰ) (2)胚胎干細(xì)胞的移植(Ⅰ) (3)胚胎工程的應(yīng)用(Ⅱ) 知識(shí)點(diǎn)一 體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育 1.精子的發(fā)生 (1)場(chǎng)所:睪丸的①________ (2)時(shí)間:②________→生理機(jī)能衰退 (3)過(guò)程: 2.卵子的發(fā)生 (1)場(chǎng)所:③________、輸卵管 (2)時(shí)間:始于④________ (3)過(guò)程: 3.受精 (1)準(zhǔn)備 階段 (2)受精階段 穿越放射冠(⑦_(dá)_______反應(yīng),釋放頂體酶,溶解 ⑧________之間的物質(zhì)) 穿越透明帶(發(fā)生⑨________反應(yīng),是防止多精子 入卵的第一道屏障) 進(jìn)入卵黃膜(發(fā)生________作用,是防止 多精子入卵的第二道屏障) ?________,二者合并 形成?________ (3)卵子受精完成的標(biāo)志:在透明帶和卵黃膜之間觀察到?________ 4.胚胎發(fā)育 受精卵―→卵裂―→桑椹胚―→?________ 知識(shí)點(diǎn)二 體外受精和早期胚胎培養(yǎng) 1.體外受精 (1)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng):促性腺激素、超聲波探測(cè)儀、內(nèi)窺鏡等 (2)精子的采 集和獲能 (3)受精:獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子結(jié)合形成合子。 2.早期胚胎培養(yǎng) (1)培養(yǎng)液成分:無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽(兩鹽),維生素、?________(兩素),氨基酸、核苷酸(兩酸),水,?________ (2)胚胎去向:向受體移植或冷凍保存?zhèn)溆谩? 知識(shí)點(diǎn)三 胚胎工程的應(yīng)用及前景 1.胚胎移植 (1)胚胎來(lái)源:轉(zhuǎn)基因、核移植、體外受精、體內(nèi)受精 (2)實(shí)質(zhì):產(chǎn)生胚胎的?________和孕育胚胎的?________共同繁育后代的過(guò)程 (3)地位:胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序,移植的胚胎必須在原腸胚之前,不能直接移植受精卵。 (4)意義:充分發(fā)揮________。 (5)生理 基礎(chǔ) 2.胚胎分割 (1)概念:采用機(jī)械方法將早期胚胎分割成2等份、4等份或8等份等,經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù) (2)材料:發(fā)育良好、形態(tài)正常的________ (3)注意事項(xiàng):________ (4)意義:加快繁殖速度,是動(dòng)物無(wú)性繁殖或克隆的方法之一,其他克隆方法還有核移植 3.胚胎干細(xì)胞(ES或EK細(xì)胞) (1)來(lái)源:早期胚胎或________ (2)特點(diǎn)自我校對(duì): ①曲細(xì)精管?、诔跚槠凇、勐殉病、苄詣e分化(胚胎時(shí)期) ⑤雌性動(dòng)物的生殖道?、逌p數(shù)第二次分裂中期?、唔旙w ⑧放射冠內(nèi)的卵丘細(xì)胞?、嵬该鲙А、饴腰S膜封閉 ?雄原核形成和雌原核形成 ?合子(受精卵) ?兩個(gè)極體 ?囊胚 ?電刺激法 ?化學(xué)誘導(dǎo)法 ?激素 ?血清 ?供體 ?受體 雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛能 游離 免疫排斥反應(yīng) 桑椹胚或囊胚 將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割 原始性腺 體積小、核大 全能性 體內(nèi)(外)受精與早期胚胎發(fā)育 一、體內(nèi)受精與胚胎發(fā)育 1.精子與卵子的發(fā)生 2.受精作用的過(guò)程 (1)受精前的準(zhǔn)備階段 ①精子獲能:精子必須在雌性動(dòng)物的生殖道中發(fā)生相應(yīng)的生理變化后,才能獲得受精能力的生理現(xiàn)象。 ②卵子的準(zhǔn)備:在輸卵管中發(fā)育到減數(shù)第二次分裂的中期,才具備與精子受精的能力。 (2)受精階段 第一步:精子穿越放射冠和透明帶。頂體反應(yīng)使頂體內(nèi)的酶釋放出來(lái)并溶解放射冠內(nèi)的卵丘細(xì)胞之間的物質(zhì);透明帶反應(yīng)是防止多精入卵受精的第一道屏障。 第二步:精子進(jìn)入卵黃膜。卵黃膜封閉作用是防止多精入卵受精的第二道屏障。 第三步:原核形成。雄原核和雌原核形成。 第四步:配子結(jié)合。雌、雄原核融合形成合子(受精卵)。 3.早期胚胎發(fā)育 (1)過(guò)程:受精卵―→卵裂期―→桑椹胚―→囊胚―→原腸胚。 (2)圖示: 二、體外受精與胚胎的早期培養(yǎng) 1.體外受精的原理 人工模擬體內(nèi)環(huán)境(包括營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH等),使初級(jí)卵母細(xì)胞成熟和精子獲能,最終完成受精和胚胎保存。 2.體外受精主要操作步驟 (1)卵母細(xì)胞的采集 方法一:對(duì)小型動(dòng)物一般采用促性腺激素處理,排卵后直接從輸卵管中沖取卵子,直接與獲能的精子在體外受精。 方法二:對(duì)大型動(dòng)物一般從活體的卵巢中吸取卵母細(xì)胞,經(jīng)體外人工培養(yǎng)成熟后與獲能的精子在體外受精。 (2)精子的采集和獲能 ①采集方法:假陰道法、手握法和電刺激法等。 ②獲能方法:主要有培養(yǎng)法(嚙齒動(dòng)物、家兔、豬等)和化學(xué)誘導(dǎo)法(牛、羊等家畜的精子常采用化學(xué)法,即將精子放在一定濃度的肝素或鈣離子載體A23187溶液中,用化學(xué)藥物誘導(dǎo)精子獲能)。 (3)受精:獲能精子和成熟卵子在共同培養(yǎng)一段時(shí)間后便可受精。 3.胚胎的早期培養(yǎng) (1)培養(yǎng)的目的:檢測(cè)受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。 (2)培養(yǎng)液的成分:水、無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及動(dòng)物血清等。 (3)胚胎去向:冷凍保存、移植到受體動(dòng)物子宮內(nèi)培養(yǎng)。 ①體外受精時(shí),精子與卵子在體外結(jié)合前,需要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理,并將卵母細(xì)胞培養(yǎng)成熟至減數(shù)第二次分裂中期。 ②胚胎發(fā)育的起點(diǎn)是受精卵,發(fā)育過(guò)程中的細(xì)胞分裂均為有絲分裂。 ③桑椹胚細(xì)胞仍具有全能性,是胚胎分割的最佳時(shí)期。 ④囊胚是開始分化的階段,分化為滋養(yǎng)層細(xì)胞——發(fā)育成胎膜和胎盤等結(jié)構(gòu)和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞——發(fā)育成胎兒,該階段還可進(jìn)行胚胎分割。 ⑤孵化——囊胚后期,透明帶破裂,胚胎伸展出來(lái);原腸胚早期還保留縮小的囊胚腔,最后消失。 理綜命題多側(cè)重體內(nèi)、體外受精過(guò)程及早期胚胎發(fā)育,單獨(dú)命題少,多綜合在胚胎工程的其他實(shí)例中。 【典例1】 (xx浙江理綜,2)下列關(guān)于高等哺乳動(dòng)物受精與胚胎發(fā)育的敘述,正確的是( )。 A.絕大多數(shù)精卵細(xì)胞的識(shí)別具有物種特異性 B.卵裂球細(xì)胞的體積隨分裂次數(shù)增加而不斷增大 C.囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞具有發(fā)育全能性 D.原腸胚發(fā)育分化形成內(nèi)外兩個(gè)胚層 解析 此題考查受精作用與胚胎發(fā)育的相關(guān)知識(shí)。精卵細(xì)胞的識(shí)別具有物種特異性,卵細(xì)胞受精時(shí),一般只能接受同種生物的精子,A正確;受精卵開始的幾次卵裂,由于沒有接受外來(lái)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),細(xì)胞數(shù)目雖在增加,但卵裂球細(xì)胞總體積并沒有增大,甚至略有減小,B錯(cuò)誤;囊胚由滋養(yǎng)層和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)組成,滋養(yǎng)層細(xì)胞沒有發(fā)育全能性,將來(lái)發(fā)育成胚胎的附屬結(jié)構(gòu),內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞才具有發(fā)育全能性,C錯(cuò)誤;原腸胚已有外、中、內(nèi)三個(gè)胚層的分化,D錯(cuò)誤。 答案 A 【典例2】 (xx江蘇三校聯(lián)考) 如圖是牛囊胚示意圖,下列有關(guān)該圖的敘述錯(cuò)誤的是( )。 A.透明帶是初級(jí)卵母細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂時(shí)形成的 B.囊胚腔是一個(gè)充滿液體的腔 C.內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)分化成內(nèi)胚層 D.滋養(yǎng)層將來(lái)發(fā)育成胎膜和胎盤 解析 內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織。 答案 C 胚胎工程的應(yīng)用及前景 一、胚胎移植及胚胎分割移植 1.胚胎移植的基本程序(以牛胚胎移植為例) 2.胚胎移植的實(shí)質(zhì) 胚胎移植實(shí)質(zhì)上是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移,而胚胎本身的遺傳物質(zhì)并不發(fā)生改變,因此各種性狀能保持其原來(lái)的優(yōu)良特性。 3.胚胎移植成功的保障(生理學(xué)基礎(chǔ)) 第一,供、受體生殖器官的生理變化是相同的。 第二,哺乳動(dòng)物的早期胚胎形成后,在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)與母體子宮建立組織上的聯(lián)系,而是處于游離狀態(tài),這就為胚胎的收集提供了可能。 第三,受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。 第四,供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系,但移入受體的供體胚胎的遺傳特性,在孕育過(guò)程中不受任何影響。 4.胚胎分割 (1)材料選擇:發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。 (2)囊胚期分割要求:內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。 (3)意義:加快繁殖速度,是動(dòng)物無(wú)性繁殖或克隆的方法之一,其他克隆方法還有核移植。 ①胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序,移植的胚胎必須在原腸胚之前,不能直接移植受精卵。 ②移植胚胎來(lái)源及生殖方式 核移植無(wú)性繁殖 體外受精有性生殖 體內(nèi)受精―→沖卵―→移植―→有性生殖 ③促性腺激素兩次使用:a.同期發(fā)情處理;b.超數(shù)排卵。 ④兩次檢查:a.收集胚胎檢查;b.移植后是否妊娠檢查。 ⑤沖卵含義:沖出早期胚胎,不是沖出卵子。 ⑥對(duì)囊胚進(jìn)行分割時(shí),要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。 二、試管動(dòng)物、克隆動(dòng)物生產(chǎn)過(guò)程比較 1.試管動(dòng)物生產(chǎn)流程 2.克隆動(dòng)物的培育流程 ①試管動(dòng)物生殖實(shí)質(zhì)是正常的有性生殖,只不過(guò)受精、早期胚胎發(fā)育在試管中(體外)進(jìn)行。②克隆動(dòng)物生殖的實(shí)質(zhì)是無(wú)性生殖,依賴動(dòng)物細(xì)胞核(高度分化的體細(xì)胞的細(xì)胞核)具有全能性;特有的操作程序是核移植! 三、胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)的應(yīng)用前景 1.干細(xì)胞分類 干細(xì)胞分為三類:全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞、專能干細(xì)胞。胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)為全能干細(xì)胞。 2.ES細(xì)胞的分離和培養(yǎng)成功是胚胎工程中的重大成就之一,在基礎(chǔ)生物學(xué)、畜牧學(xué)和醫(yī)學(xué)上都具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。 (1)ES細(xì)胞可用于治療人類的某些頑癥。 利用ES細(xì)胞可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞的特性,移植ES細(xì)胞可以使壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能。 (2)培育成組織器官,用于器官移植。 (3)對(duì)ES細(xì)胞的培養(yǎng)和誘導(dǎo),為揭示細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機(jī)理提供了有效手段。 (4)ES細(xì)胞可用于對(duì)哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律的研究。 胚胎干細(xì)胞是從早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞,包括人類囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán),具有胚胎細(xì)胞的特性。它能長(zhǎng)期維持未分化狀態(tài),又有全能分化的潛能,在體外培養(yǎng)時(shí)仍能維持正常和穩(wěn)定的染色體組型,在特定的環(huán)境誘導(dǎo)下,能分化成各類細(xì)胞。因此,它是細(xì)胞的源頭,是全能細(xì)胞,并能夠制造機(jī)體需要的全部細(xì)胞。 胚胎分割及胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)與“基因工程”“細(xì)胞工程”等現(xiàn)代科技專題有著密切聯(lián)系。知識(shí)的考查主要分在胚胎干細(xì)胞的利用,新課標(biāo)地區(qū)主要以非選擇題的形式進(jìn)行考查。 【典例3】 (xx山東理綜,35)毛角蛋白Ⅱ型中間絲(KIF Ⅱ)基因與絨山羊的羊絨質(zhì)量密切相關(guān)。獲得轉(zhuǎn)KIF Ⅱ基因的高絨質(zhì)絨山羊的簡(jiǎn)單流程如圖。 (1)過(guò)程①中最常用的運(yùn)載工具是________,所需要的酶是限制酶和________。 (2)在過(guò)程②中,用________處理將皮膚組織塊分散成單個(gè)成纖維細(xì)胞。在培養(yǎng)過(guò)程中,將成纖維細(xì)胞置于5% CO2的氣體環(huán)境中,CO2的作用是________。 (3)在過(guò)程③中,用________處理以獲取更多的卵(母)細(xì)胞。成熟卵(母)細(xì)胞在核移植前需要進(jìn)行________處理。 (4)從重組細(xì)胞到早期胚胎過(guò)程中所用的胚胎工程技術(shù)是________。在胚胎移植前,通過(guò)________技術(shù)可獲得較多胚胎。 解析 此題綜合考查基因工程、細(xì)胞工程、胚胎工程等知識(shí)。(1)構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),一般需用同一種限制酶切割目的基因和載體,以產(chǎn)生相同黏性末端,并用DNA連接酶連接成重組表達(dá)載體。常用的載體是質(zhì)粒。(2)利用胰蛋白酶或膠原蛋白酶可將動(dòng)物組織分散成單個(gè)細(xì)胞。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),需將細(xì)胞置于5% CO2的氣體環(huán)境中,CO2的作用是維持培養(yǎng)液的pH。(3)運(yùn)用超數(shù)排卵法可獲得更多的卵母細(xì)胞,常用的激素是促性腺激素或促濾泡素。成熟卵細(xì)胞在核移植前要進(jìn)行去核處理。(4)核移植時(shí)獲得的重組細(xì)胞經(jīng)過(guò)早期胚胎培養(yǎng),可以獲得早期胚胎。為獲得更多胚胎,可以使用胚胎分割法。 答案 (1)質(zhì)粒 DNA連接酶 (2)胰蛋白酶(或膠原蛋白酶) 維持培養(yǎng)基(液)的pH (3)促性腺激素(或促濾泡素,孕馬血清) 去核 (4)(早期)胚胎培養(yǎng) 胚胎分割 【訓(xùn)練】 (xx南京二模)如圖所示是利用胚胎工程技術(shù)培育優(yōu)質(zhì)奶牛的主要步驟。下列敘述正確的是( )。 A.A所表示的細(xì)胞不一定是受精卵 B.圖中a過(guò)程包括卵裂、囊胚和原腸胚等階段 C.應(yīng)把③移植到處于發(fā)情狀態(tài)的母牛的輸卵管中 D.圖示過(guò)程使用了細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎分割、核移植等生物技術(shù) 解析 受精卵和經(jīng)過(guò)核移植的重組卵母細(xì)胞都能發(fā)育形成囊胚,包括卵裂、桑椹胚等階段,A正確、B錯(cuò)誤;③應(yīng)移植到處于發(fā)情狀態(tài)的母牛的子宮內(nèi)進(jìn)行發(fā)育,C錯(cuò)誤;圖中涉及的生物技術(shù)有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎分割技術(shù)、胚胎移植技術(shù),D錯(cuò)誤。 答案 A 胚胎工程及其應(yīng)用 1.(xx江蘇單科,9)通過(guò)胚胎移植技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)良種牛的快速繁殖。下列相關(guān)敘述正確的是( )。 A.對(duì)供體和受體母牛都要進(jìn)行相同激素處理 B.受精和胚胎的早期培養(yǎng)都需要在體外進(jìn)行 C.對(duì)沖卵獲得的原腸胚檢查合格后方可移植 D.胚胎分割移植實(shí)現(xiàn)同卵多胎的成功率較低 解析 本題主要考查胚胎移植的有關(guān)問(wèn)題。常用孕激素對(duì)受體母牛進(jìn)行同期發(fā)情處理,對(duì)供體母牛還要注射促性腺激素做超數(shù)排卵處理,故A錯(cuò);受精和早期胚胎培養(yǎng)可在雌性動(dòng)物體內(nèi)完成,也可以在體外完成,故B錯(cuò);對(duì)沖卵獲得的桑椹胚或囊胚檢查合格后方可移植,故C錯(cuò);胚胎分割移植最常見的是同卵雙胎,而同卵多胎的成功率很小,故D對(duì)。 答案 D 2.(xx廣東理綜,3)華南虎是國(guó)家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物,可采用試管動(dòng)物技術(shù)進(jìn)行人工繁殖,該技術(shù)包括的環(huán)節(jié)有( )。 ①轉(zhuǎn)基因?、诤艘浦病、垠w外受精?、荏w細(xì)胞克隆 ⑤胚胎移植 A.①③ B.①④ C.②⑤ D.③⑤ 解析 試管動(dòng)物技術(shù)是指通過(guò)人工操作使卵子和精子在體外條件下成熟和受精,并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎后,再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù),該技術(shù)包括的環(huán)節(jié)有體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植,不包括轉(zhuǎn)基因、核移植和體細(xì)胞克隆,故D正確。 答案 D 3.(xx浙江理綜,2)培育“試管山羊”的基本過(guò)程如下圖所示。若要培育成功,下列敘述正確的是( )。 乙,丙,繁育, A.甲過(guò)程中可通過(guò)給母山羊注射有關(guān)激素使其超數(shù)排卵 B.乙過(guò)程的目的之一是促進(jìn)卵母細(xì)胞和精子的成熟 C.丙過(guò)程與乙過(guò)程中應(yīng)采用相同成分的培養(yǎng)液 D.丁過(guò)程中早期胚胎須移植到與供體性狀相同的代孕母羊子宮內(nèi) 解析 分析圖示可知,甲過(guò)程為卵母細(xì)胞的采集,一般用促性腺激素處理良種母山羊,使其超數(shù)排卵。乙過(guò)程為精子獲能以及受精,獲能的精子和成熟的卵子在獲能溶液或?qū)S玫氖芫芤褐型瓿墒芫?。丙過(guò)程為早期胚胎培養(yǎng),在發(fā)育培養(yǎng)液中進(jìn)行。丁過(guò)程是胚胎移植,是指將早期胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物子宮內(nèi)使之繼續(xù)發(fā)育。故A項(xiàng)正確。 答案 A 考查胚胎干細(xì)胞及其應(yīng)用前景 4.(寧夏理綜,41)下圖為哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞及其分化的示意圖,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。 (1)胚胎干細(xì)胞是從動(dòng)物胚胎發(fā)育至________期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)或胎兒的________中分離得到的一類細(xì)胞。 (2)圖中分化程度最低的干細(xì)胞是________。在體外培養(yǎng)條件下,培養(yǎng)液中加入________因子,可誘導(dǎo)該種干細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化。 (3)在機(jī)體內(nèi),皮膚干細(xì)胞分化成皮膚細(xì)胞是機(jī)體細(xì)胞中基因________的結(jié)果。 (4)某患者不能產(chǎn)生正常的白細(xì)胞,通過(guò)骨髓移植可以達(dá)到治療的目的。骨髓移植的實(shí)質(zhì)是將圖中的________細(xì)胞移植到患者體內(nèi)。 (5)若要克隆某種哺乳動(dòng)物,從理論上分析,上述紅細(xì)胞、白細(xì)胞、皮膚細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞中不能選用作為供體的細(xì)胞是成熟的________,其原因是________________________________________________________________________。 (6)若某藥物可抑制肝腫瘤細(xì)胞DNA的復(fù)制,使用該藥物可使肝腫瘤細(xì)胞停留于細(xì)胞周期的________期。 (7)在制備單克隆抗體過(guò)程中的細(xì)胞融合階段,用________細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合,經(jīng)多次篩選最終得到能分泌________的雜交瘤細(xì)胞。 解析 (1)胚胎干細(xì)胞是從早期胚胎或胎兒原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞,囊胚階段細(xì)胞開始分化為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和滋養(yǎng)層細(xì)胞。(2)圖中分化程度最低的干細(xì)胞是胚胎干細(xì)胞,全能性最高,在體外培養(yǎng)條件下,要想將該種干細(xì)胞誘導(dǎo)分化形成不同類型的組織細(xì)胞,須向培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子。(3)細(xì)胞分化是細(xì)胞中基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。(4)骨髓是人體的造血組織,存在造血干細(xì)胞,骨髓移植的實(shí)質(zhì)是將造血干細(xì)胞移植到患者體內(nèi)。(5)克隆某種哺乳動(dòng)物需要供體提供細(xì)胞核,而成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核,所以不能作為供體。(6)細(xì)胞周期包括分裂間期和分裂期,分裂間期完成DNA分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。(7)制備單克隆抗體過(guò)程中的細(xì)胞融合階段,用B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合,經(jīng)篩選最終得到能分泌特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞。 答案 (1)囊胚 原始性腺細(xì)胞 (2)胚胎干細(xì)胞 分化誘導(dǎo) (3)選擇性表達(dá) (4)造血干 (5)紅細(xì)胞 細(xì)胞中無(wú)細(xì)胞核 (6)間 (7)B淋巴 特異性抗體 (時(shí)間:45分鐘) A級(jí) 基礎(chǔ)演練 1.分析下面圖解判斷以下哪一項(xiàng)不是精子、卵細(xì)胞發(fā)生的區(qū)別( )。 A.初級(jí)精母細(xì)胞、初級(jí)卵母細(xì)胞的形成時(shí)間 B.MⅠ和MⅡ的時(shí)間連續(xù)性 C.成熟生殖細(xì)胞是否經(jīng)過(guò)變形 D.成熟生殖細(xì)胞中染色體的數(shù)量 解析 初級(jí)精母細(xì)胞是雄性動(dòng)物初情期開始后,才由精原細(xì)胞分裂形成的,而初級(jí)卵母細(xì)胞是在胎兒期性別分化后形成的。精子的產(chǎn)生過(guò)程中,MⅠ和MⅡ是連續(xù)的,而卵細(xì)胞產(chǎn)生通過(guò)MⅠ形成次級(jí)卵母細(xì)胞,在精子與卵子的結(jié)合過(guò)程中才完成MⅡ。精子細(xì)胞形成后變形為蝌蚪狀,卵細(xì)胞不需要變形。成熟的精子和卵細(xì)胞經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂形成,都含有相當(dāng)于親本體細(xì)胞一半的染色體數(shù)目。 答案 D 2.(xx杭州名校???愛德華茲以他在體外受精技術(shù)領(lǐng)域做出的開創(chuàng)性貢獻(xiàn)而獲得xx年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。關(guān)于體外受精技術(shù)敘述正確的是( )。 A.獲取的精子經(jīng)獲能后才能進(jìn)行體外受精 B.采集的卵母細(xì)胞應(yīng)立即與精子共同放入培養(yǎng)液中才能形成受精卵 C.精子和卵細(xì)胞受精形成受精卵后即可移入母體子宮 D.精子與卵子相遇后,會(huì)發(fā)生頂體反應(yīng),防止多精入卵 解析 B錯(cuò)誤,卵子必須處于減數(shù)第二次分裂中期才能進(jìn)行受精,采集的卵母細(xì)胞都要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后,才能與獲能的精子受精;C錯(cuò)誤,成熟的卵細(xì)胞與收集來(lái)的精子相遇形成受精卵,需培養(yǎng)到一定階段才可移植;D錯(cuò)誤,防止多精入卵主要通過(guò)透明帶反應(yīng)和卵黃膜封閉作用兩道屏障。 答案 A 3.如圖是胚胎干細(xì)胞分離途徑示意圖。下列說(shuō)法正確的是( )。 A.圖中A所示細(xì)胞將來(lái)能夠發(fā)育成胎膜和胎盤 B.胚胎干細(xì)胞的體積和細(xì)胞核都較小 C.胚胎干細(xì)胞可以增殖而不發(fā)生分化 D.利用胚胎干細(xì)胞培育的人造器官正在大規(guī)模應(yīng)用 解析 圖中A是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞,將來(lái)能夠發(fā)育成除胎膜和胎盤外的其他組織和器官。胚胎干細(xì)胞的體積較小,細(xì)胞核較大。在體外培養(yǎng)情況下,可以只增殖而不發(fā)生分化。利用胚胎干細(xì)胞可以誘導(dǎo)形成器官,但目前并沒有大規(guī)模應(yīng)用。 答案 C 4.(xx浙江四校調(diào)研)下列有關(guān)試管動(dòng)物技術(shù)的敘述不正確的是( )。 A.體外受精主要包括卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)、精子的采集和獲能、受精 B.胚胎移植之前需檢查精卵細(xì)胞的受精狀況和受精卵的發(fā)育能力 C.早期胚胎發(fā)育的過(guò)程為:受精卵―→桑椹胚―→卵裂―→囊胚―→原腸胚 D.移植入受體的供體胚胎的遺傳特性在孕育過(guò)程中不受影響 解析 早期胚胎發(fā)育的過(guò)程為:受精卵―→卵裂―→桑椹胚―→囊胚―→原腸胚。 答案 C 5.(xx廣東四校聯(lián)考)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是動(dòng)物細(xì)胞工程的基礎(chǔ),如圖所示,a、b、c表示現(xiàn)代生物工程技術(shù),①②③表示其結(jié)果,下列說(shuō)法不正確的是( )。 A.若a是核移植技術(shù),后代不發(fā)生基因重組和變異 B.若b是體外受精技術(shù),②的設(shè)計(jì)產(chǎn)生可能有倫理爭(zhēng)議 C.若c是胚胎分割技術(shù),③中個(gè)體的產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上就是克隆 D.圖中所示的三項(xiàng)技術(shù)屬于動(dòng)物細(xì)胞工程和胚胎工程 解析 如果a是核移植技術(shù),則后代實(shí)現(xiàn)了親本細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)基因的重組,因此也存在變異,A項(xiàng)錯(cuò)誤;如果b為體外受精技術(shù),則②可為設(shè)計(jì)試管嬰兒,其設(shè)計(jì)產(chǎn)生會(huì)引發(fā)社會(huì)倫理問(wèn)題,B項(xiàng)正確;如果c為胚胎分割技術(shù),則形成的③為多個(gè)基因型完全相同的個(gè)體,故其實(shí)質(zhì)為克隆,C項(xiàng)正確;核移植技術(shù)屬于動(dòng)物細(xì)胞工程,體外受精和胚胎分割技術(shù)屬于胚胎工程,D項(xiàng)正確。 答案 A 6.請(qǐng)回答下列與哺乳動(dòng)物精子和卵子發(fā)生有關(guān)的問(wèn)題。 (1)精細(xì)胞經(jīng)變形后,高爾基體發(fā)育形成精子的頂體,頂體內(nèi)含有的________能協(xié)助精子穿過(guò)卵母細(xì)胞的放射冠和透明帶。 (2)某動(dòng)物排卵時(shí),減數(shù)第一次分裂尚未完成,此時(shí)卵子處于________卵母細(xì)胞階段。當(dāng)該細(xì)胞發(fā)育至減數(shù)第二次分裂________期時(shí),才具備受精能力。若在卵黃膜和透明帶之間看到兩個(gè)極體,則表明________已完成。 (3)動(dòng)物的早期胚胎移植到同種且________與供體相同的動(dòng)物體內(nèi),使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)叫做胚胎移植。為了獲得更多的早期胚胎,常用________激素對(duì)供體進(jìn)行處理,其目的是獲得更多的________,經(jīng)人工授精后可得到早期胚胎。用某染料鑒定胚胎細(xì)胞是否為活細(xì)胞時(shí),發(fā)現(xiàn)活胚胎細(xì)胞不能被染色,其原因是活細(xì)胞膜________________________________________________________________________。 (4)若要通過(guò)胚胎移植獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個(gè)新個(gè)體,可對(duì)發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段的早期胚胎進(jìn)行________處理,再植入到受體內(nèi)。若要對(duì)早期胚胎進(jìn)行長(zhǎng)期保存,應(yīng)將其置于________條件下。 解析 本題考查精子、卵子的發(fā)生及受精作用的有關(guān)知識(shí)。熟記相關(guān)知識(shí)是正確解答該題的關(guān)鍵。(1)頂體內(nèi)含有的頂體酶能協(xié)助精子穿過(guò)卵母細(xì)胞的放射冠和透明帶。(2)動(dòng)物排卵時(shí)處于減數(shù)第一次分裂的細(xì)胞稱為初級(jí)卵母細(xì)胞,處于減數(shù)第二次分裂中期的細(xì)胞才具備受精能力,受精完成的標(biāo)志是在卵黃膜和透明帶之間看到兩個(gè)極體。(3)胚胎移植時(shí)受體的生理狀態(tài)要和供體的一致,才能保證胚胎成活。為了獲得更多的早期胚胎,常用促性腺激素對(duì)供體進(jìn)行處理,其目的是獲得更多的卵母細(xì)胞。細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性,活胚胎細(xì)胞不能被染色的原因是細(xì)胞膜對(duì)染料的吸收具有選擇性。死細(xì)胞會(huì)被染色,是因?yàn)榧?xì)胞膜失去選擇透過(guò)性。(4)若要通過(guò)胚胎移植獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個(gè)新個(gè)體,常用的方法是胚胎分割,注意胚胎分割一定要均勻。生物學(xué)中常采用液氮冷凍的方法保存早期胚胎和生殖細(xì)胞。 答案 (1)頂體酶 (2)初級(jí) 中 受精 (3)生理狀態(tài) 促性腺 卵母細(xì)胞 對(duì)物質(zhì)的吸收具有選擇性 (4)胚胎分割 冷凍(或液氮) 7.(xx江蘇淮安第三次調(diào)研,32)從1978年7月25日世界上第一位“試管嬰兒”誕生,至今全球試管嬰兒數(shù)量已達(dá)到400萬(wàn)。1996年7月5日克隆羊“多利”誕生,至今已成功克隆了多種動(dòng)物。請(qǐng)分析回答試管嬰兒與克隆技術(shù)的有關(guān)問(wèn)題。 (1)試管嬰兒和克隆動(dòng)物的培育過(guò)程中均會(huì)用到的生物技術(shù)有________、________。 (2)試管嬰兒和克隆動(dòng)物的生殖方式分別屬于________和________。 (3)培育試管嬰兒時(shí),可通過(guò)給母體注射________增加排卵數(shù)量,從父親體內(nèi)獲得的精子需要進(jìn)行________處理,才能完成受精作用。 (4)克隆動(dòng)物時(shí),將甲個(gè)體的細(xì)胞核移入乙個(gè)體去核的卵細(xì)胞中,由重組細(xì)胞培育成個(gè)體丙,則個(gè)體丙的基因來(lái)源于________________________________________________________________________。 (5)請(qǐng)列舉一例克隆技術(shù)在醫(yī)療方面的應(yīng)用________________________________________________________________________。 解析 (1)試管嬰兒涉及體外受精、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù),克隆動(dòng)物涉及核移植、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)。(2)試管嬰兒是精子和卵細(xì)胞在體外受精形成受精卵發(fā)育而成的個(gè)體,屬于有性生殖??寺?dòng)物是由體細(xì)胞的細(xì)胞核和卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)形成重組細(xì)胞發(fā)育而成的個(gè)體,屬于無(wú)性生殖。(3)①對(duì)雌性個(gè)體注射促性腺激素,可達(dá)到超數(shù)排卵的目的。②在受精前,精子必須經(jīng)過(guò)特殊的處理,以獲取受精作用的能力,稱為獲能反應(yīng),卵子要培養(yǎng)至MⅡ中期。(4)丙個(gè)體的基因來(lái)源取決于重組細(xì)胞,重組細(xì)胞的核基因來(lái)源于甲,質(zhì)基因來(lái)源于乙。(5)克隆技術(shù)應(yīng)用于加速優(yōu)良種畜改良進(jìn)程,保護(hù)瀕危物種,生產(chǎn)醫(yī)用蛋白,用于組織、器官移植等。 答案 (1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 胚胎移植 (2)有性生殖 無(wú)性生殖 (3)促性腺激素 獲能 (4)甲個(gè)體(體細(xì)胞)的核基因和乙個(gè)體(卵細(xì)胞)的細(xì)胞質(zhì)基因 (5)克隆器官用于器官移植,避免免疫排斥(其他合理答案也可) B級(jí) 智能提升 8.(xx陜西五校三模,40)胚胎工程技術(shù)包含的內(nèi)容很豐富,如圖是胚胎工程技術(shù)研究及應(yīng)用的相關(guān)情況,其中供體1是良種荷斯坦高產(chǎn)奶牛,供體2是黃牛,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。 (1)應(yīng)用1中獲得的小牛,其遺傳物質(zhì)來(lái)源于________,細(xì)胞B的名稱是________________________________________________________________________。 (2)應(yīng)用2中牛完成體內(nèi)受精的場(chǎng)所是________,剛種植在子宮內(nèi)的胚胎其發(fā)育程度一般為________,胚胎種植后可以通過(guò)________從母體獲得正常發(fā)育所需要的物質(zhì)。這種試管牛的產(chǎn)生,采用的胚胎工程技術(shù)有________________________(至少答出2種)等。 (3)應(yīng)用3中細(xì)胞C、D分別取自________、________。 (4)應(yīng)用4中通過(guò)________技術(shù)獲得二分胚①和②,同時(shí),可以通過(guò)取樣________進(jìn)行分子水平的早期胚胎性別鑒定;也可以在細(xì)胞水平上通過(guò)對(duì)________的分析進(jìn)行性別鑒定。 解析 (1)從圖示可看出應(yīng)用1中獲得的小牛,其遺傳物質(zhì)來(lái)源于供體1和供體2,細(xì)胞B為處于MⅡ期卵母細(xì)胞。(2)體內(nèi)受精的場(chǎng)所為輸卵管。胚胎移植一般選擇桑椹胚或囊胚進(jìn)行移植,胚胎種植后可以通過(guò)胎盤從母體獲得正常發(fā)育所需要的物質(zhì),試管牛應(yīng)用了體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植等技術(shù)手段。(3)細(xì)胞C來(lái)自生殖腺,而細(xì)胞D來(lái)自早期胚胎,利用胚胎分割可獲得多胚,利用滋養(yǎng)層的細(xì)胞可進(jìn)行早期胚胎性別鑒定,也可通過(guò)對(duì)染色體的分析進(jìn)行性別鑒定。 答案 (1)供體1和供體2 MⅡ期卵母細(xì)胞(或減數(shù)第二次分裂中期的卵母細(xì)胞) (2)輸卵管 桑椹胚或囊胚 胎盤 體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植 (3)原始性腺(或生殖腺) 早期胚胎(囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)) (4)胚胎分割 滋養(yǎng)層 染色體(或性染色體) 9.據(jù)報(bào)道,中山大學(xué)中山眼科中心主任任葛堅(jiān)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組將猴子的皮膚干細(xì)胞注射到小鼠的囊胚里,再將囊胚移入代孕鼠體內(nèi)發(fā)育形成猴鼠嵌合體——猴鼠,用于角膜等器官的移植研究,請(qǐng)回答問(wèn)題。 (1)胚胎干細(xì)胞體外培養(yǎng)誘導(dǎo)分化可形成大量皮膚干細(xì)胞,其原因是________________________________________________________________________。 根據(jù)胚胎干細(xì)胞的這種功能特性,當(dāng)我們身體的某一類細(xì)胞功能出現(xiàn)異?;蛲嘶瘯r(shí),利用胚胎干細(xì)胞的治療思路是 ________________________________________________________________________。 (2)囊胚期時(shí),胚胎細(xì)胞開始出現(xiàn)分化,有些細(xì)胞個(gè)體較小,將來(lái)只能發(fā)育成胎膜和胎盤,這類細(xì)胞稱為________。因此,應(yīng)將猴子的皮膚干細(xì)胞注射到小鼠囊胚的________部位,以伴隨其發(fā)育成某種組織。 (3)將囊胚移入代孕鼠體內(nèi)屬于________技術(shù),此技術(shù)對(duì)代孕受體的要求是________________________。在畜牧生產(chǎn)中采用這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要是________,若想進(jìn)一步提高胚胎的利用率,可采用________技術(shù)。 解析 (1)胚胎干細(xì)胞具有全能性,在體外培養(yǎng)時(shí)可以誘導(dǎo)分化形成不同的體細(xì)胞,因此可以通過(guò)誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞(ES或EK細(xì)胞)定向分化來(lái)及時(shí)修補(bǔ)身體中功能出現(xiàn)異?;蛲嘶募?xì)胞。(2)囊胚期時(shí),胚胎細(xì)胞開始分化為滋養(yǎng)層細(xì)胞和內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞,滋養(yǎng)層細(xì)胞將來(lái)發(fā)育成胎膜和胎盤,內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞具有全能性,將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織。因此,應(yīng)將猴子的皮膚干細(xì)胞注射到小鼠囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)部位,以伴隨其發(fā)育成某種組織。(3)將囊胚移入代孕鼠體內(nèi)屬于胚胎移植技術(shù),此技術(shù)對(duì)代孕受體的要求是同種、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物。在畜牧生產(chǎn)中采用這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要是可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力,若想進(jìn)一步提高胚胎的利用率,可采用胚胎分割技術(shù)。 答案 (1)胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性 通過(guò)誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞(ES或EK細(xì)胞)定向分化來(lái)及時(shí)修補(bǔ) (2)滋養(yǎng)層細(xì)胞 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) (3)胚胎移植 同種、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物 可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力 胚胎分割 10.請(qǐng)回答有關(guān)下圖的問(wèn)題。 (1)圖甲中①~⑤所示的生物工程為________。該工程是指以________作為基礎(chǔ),通過(guò)________修飾或基因合成,對(duì)現(xiàn)有________進(jìn)行改造,或制造出一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。 (2)圖甲中序號(hào)④所示過(guò)程叫做________,該過(guò)程遵循的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則不同于翻譯過(guò)程的是________(請(qǐng)將模板鏈上的堿基寫在前)。 (3)如圖乙,一個(gè)基因表達(dá)載體的組成,除了目的基因外,在基因尾端還必須有[2]________;圖中[3]________的作用是為了鑒 別受體細(xì)胞中是否含有目的基因,從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)。 (4)若欲通過(guò)乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)預(yù)期蛋白質(zhì),則構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),圖乙中序號(hào)[1]代表的是______;且在圖甲中⑨過(guò)程之前,要對(duì)精子進(jìn)行篩選,保留含性染色體______的精子。 (5)為獲得較多的受精卵進(jìn)行研究,圖甲中⑥過(guò)程一般用激素對(duì)供體做________處理;為提高培育成功率,進(jìn)行⑩過(guò)程之前,要對(duì)________動(dòng)物做________處理。若圖甲中的卵母細(xì)胞來(lái)自從屠宰場(chǎng)收集的卵巢,則其在⑧之前需進(jìn)行體外培養(yǎng)到________期方能受精。 (6)用________技術(shù)處理發(fā)育到________期或囊胚期的早期胚胎,可獲得同卵雙胎或多胎。若是對(duì)囊胚進(jìn)行處理,要注意將________均等分割。 答案 (1)蛋白質(zhì)工程 蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系 基因 蛋白質(zhì) (2)逆轉(zhuǎn)錄 A-T (3)終止子 標(biāo)記基因 (4)乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子 X (5)超數(shù)排卵 供、受體 同期發(fā)情 減數(shù)第二次分裂中 (6)胚胎分割 桑椹胚 內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 特別提醒:教師配贈(zèng)習(xí)題、課件、視頻、圖片、文檔等各種電子資源見《創(chuàng)新設(shè)計(jì)高考總復(fù)習(xí)》光盤中內(nèi)容。- 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