1、1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_分离培养获得。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
2、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表面相互接触时，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分离出来的一类细胞，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：(
3、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(2017咸阳二模)根据下列有关胚胎工程的示意图，分析回答：(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)从早期胚胎分离出的 ES 细胞可诱导分化出不同的组织细胞，这是因为在功能上 ES2细胞具有_；早期胚胎培养时，培养液中除营养成分外，
4、还需加入_。解析：(1)常用促性腺激素促进超数排卵，选择 M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，需加入动物血清等物质。答案：(1)促性腺 M 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。请回答下列问题：(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
5、 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_处理猪胚胎的部分组织；E 过程中若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
6、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34美国
7、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 2016 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，下图是培育过程示意图，据图回答下列问题：(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，CO 2的主要作用是_。(3)图中过程为_，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
8、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)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，为重组卵细胞体外培养，所需的气体主要是 O2和 CO2，CO 2的主要作用是维持培养液的pH。(3)过程为早期胚胎培养，过程为胚胎移植，需待试管胚胎发育到 816 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避免某些缺陷，因此胚胎植入以前需要进行遗传学诊断筛选出合适的胚胎，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
9、 (2)核移植 维持培养液的 pH (3)早期胚胎培养 胚胎移植 816 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应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，回答下列有关问题：(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4_阶段，送入母体
10、内，使其发育成转基因动物。(2)若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应器时，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)一部分公众认为绝对不能对转基因食物安全性掉以轻心，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
11、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应器，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)一部分公众认为不能对转基因食物安全性掉以轻心，他们的理由有反对“实质性等同” ，担心出现滞后效应，担心出现新的过敏原，担心营养成分的改变等。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” ，担心出现滞后效应，担心出现新的过敏原
12、，担心营养成分改变等(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，具体研究过程如图所示，请据图回答问题：(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
13、都是由5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
14、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，请据图回答下列有关问题：(1)过程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。通过过程获得的目的基因_(填“能”或“不能”)在物种间进行基因交流，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
15、起。如果转基因母牛 E 的牛奶中含有_，则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，则说明血清白蛋白基因已成功表达。6
16、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(2017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分离出 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。请回答下列问题：(1)在培养液中加入_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
17、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，需要在培养液中加入分化诱导因子。该过程研究的意义在于解决临床上供体器官不足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
18、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 临床上供体器官不足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回答下列有关生态工程的问题：(1)一般来说，生态工程的主要任务是对_进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生
19、产力。与传统的工程相比，生态工程具有少消耗、多效益、_等特点。(2)生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生、协调与平衡、_和物种多样性等原理。人、畜粪便用于农作物的生产主要符合_原理；连年种植单一品种造成病虫害增加主要违反了_原理。7(3)在湿地生态恢复工程中，应在湿地周围建立缓冲带，以尽量减少_，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。(4)“猪沼果”是我国一种常见的生态农业模式，以沼气为纽带，带动畜牧业、林果业等相关农业产业共同发展。该生态农业中的所有生物共同组成了_(填“生态系统” “群落”或“种群”)；该生态农业模式能实现能量的_。解析：(1)生态工程的主要任务包括对已被破坏的生态环境进行修复。与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。(2)生态工程所遵循的基本原理有整体性原理、协调与平衡原理、物质循环再生原理和物种多样性原理等。(3)在湿地生态恢复工程中，应尽量减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。(4)群落是同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。答案：(1)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统) 可持续 (2)整体性(或系统学和工程学) 物质循环再生 物种多样性 (3)人类的干扰 (4)群落 多级利用(多途径利用)
