专题04 胚胎工程及生物技术的安全性与伦理问题(北京专用)-【好题汇编】备战2024-2025学年高二生物下学期期中真题分类汇编(北京专用)
2025-03-31
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2份
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38页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.55 MB |
| 发布时间 | 2025-03-31 |
| 更新时间 | 2025-03-31 |
| 作者 | xkw_072916606 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期中真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-03-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51353172.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题04 胚胎工程及生物技术的安全性与伦理问题
1.(23-24高二下·北京东城·期中)下列有关胚胎工程的说法,不正确的是( )
A.收集的精子需要诱导获能后才能用于体外受精
B.采集来的初级卵母细胞可以直接用于体外受精
C.受体动物必须处于与供体动物同期发情的状态
D.利用胚胎分割技术克隆动物的依据是细胞具有全能性
2.(23-24高二下·北京丰台·期中)和牛肉质鲜嫩、营养丰富。我国科学家通过胚胎工程技术,利用本地黄牛代孕来繁育和牛,主要步骤如图所示。相关叙述正确的是( )
A.为避免代孕牛对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂
B.受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养基中的营养液
C.步骤乙为胚胎移植,胚胎移植是胚胎工程的最终技术环节
D.科学家可通过给和牛饲喂外源促性腺激素,促使其超数排卵
3.(23-24高二下·北京丰台·期中)若下图表示的细胞工程中的某些过程,则说法不正确的是( )
A.可表示“白菜”和“甘蓝”植物体细胞杂交技术中的环节
B.可表示抗丙肝病毒单克隆抗体制备过程中的一环
C.可表示优质奶牛卵细胞和精子的体外受精
D.可表示克隆羊多莉的繁育过程
4.(23-24高二下·北京延庆·期中)在现代生物科技的应用中不需要进行检测与筛选的是 ( )
A.利用杂交瘤细胞制备单克隆抗体
B.利用基因工程培育具有抗虫特性的新植株
C.利用植物组织培养技术工厂化繁育兰花
D.利用胚胎工程培育具有优良性状的试管动物
5.(23-24高二下·北京西城·期中)关于哺乳动物的有性生殖过程,下列表述正确的是( )
A.卵巢中排出的是已经完成减数分裂的卵细胞
B.雄性动物排出的精子在运动到雌性输卵管的过程中获能
C.卵裂早期,随分裂次数增加胚胎总体积明显增大
D.原肠胚虽具有三个胚层,但其细胞没有发生分化
6.(23-24高二下·北京西城·期中)2015年2月3日,英国议会下院通过一项历史性法案,允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.该技术还需要细胞培养和胚胎移植等技术
B.捐献者没有基因能遗传给三亲婴儿
C.三亲婴儿的出生属于无性生殖
D.该技术可避免母亲的红绿色盲基因传递给后代
7.(23-24高二下·北京朝阳·期中)小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞、制备流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.为获得更多的囊胚,采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子
B.细胞a和细胞b内含有的核基因不同,所以全能性高低不同
C.用胰蛋白酶将细胞b的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞
D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
8.(23-24高二下·北京丰台·期中)关于哺乳动物胚胎发育顺序排列正确的是( )
A.囊胚→受精卵→桑椹胚→原肠胚→组织、器官分化
B.受精卵→囊胚→桑椹胚→原肠胚→组织、器官分化
C.桑椹胚→受精卵→囊胚→原肠胚→组织、器官分化
D.受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→组织、器官分化
9.(23-24高二下·北京海淀·期中)下列关于采用胚胎工程技术实现某良种肉用牛快速繁殖的叙述,正确的是( )
A.采取激素注射等方法对良种母牛作超数排卵处理
B.体外受精的受精卵即可进行移植
C.使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应
D.胚胎分割技术分割受精卵属于有性生殖
10.(23-24高二下·北京海淀·期中)下列关于胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.在动物的饲料中添加一定量的促性腺激素能促使超数排卵
B.PEG能促进动物细胞融合,形成的杂种细胞经动物细胞培养后能得到新品种个体
C.卵细胞膜反应和透明带反应是防止多精入卵的两道屏障
D.胚胎发育至原肠胚时,细胞开始发生分化
11.(23-24高二下·北京·期中)2017年,我国科学家培育出轰动世界的体细胞克隆猴“中中”和“华华”,下图为其培育流程。
下列相关叙述错误的是( )
A.过程①可将成纤维细胞显微注射到去核卵母细胞中
B.过程②通常需在液体培养基中加入血清等天然成分
C.该过程需用到体外受精、细胞培养和胚胎移植技术
D.体细胞核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植
12.(23-24高二下·北京丰台·期中)Leigh氏综合征是由线粒体基因突变导致的。一位母亲的线粒体携带这一突变基因,她的前两个孩子因患有该病而夭亡。她的第三个孩子因为接受了另一名女性捐赠的卵母细胞而成为全球首个“三亲婴儿”,图为该婴儿的孕育过程,下列有关叙述正确的是( )
A.“三亲婴儿”的染色体来自母亲卵母细胞和父亲精子的细胞核
B.该技术涉及动物细胞培养、动物细胞融合、细胞核移植等操作
C.卵母细胞A携带的红绿色盲基因能够遗传给“三亲婴儿”
D.“三亲婴儿”同时拥有自己的父亲、母亲、及卵母细胞捐献者的全部基因
13.(23-24高二下·北京丰台·期中)胚胎工程在畜牧业生产中发挥重要作用。下列叙述不正确的是( )
A.进行胚胎移植前,要对供体和受体进行免疫检查,以防止发生免疫排斥反应
B.体外受精获得的胚胎需移植给受体才能获得后代
C.选择发育良好的桑椹胚或囊胚进行胚胎分割
D.胚胎工程能够明显缩短供体动物本身的繁殖周期
14.(23-24高二下·北京丰台·期中)下图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列不正确的是( )
A.①②两个胚胎具有相同的遗传物质,③需移植到同期发情的母牛子宫内发育
B.A可以是通过细胞核移植获得的重组细胞
C.在显微镜下用分割针在分割囊胚时必须要将滋养层均等分割
D.图中a过程细胞数量不断增加,但胚胎总体积并不增加
15.(23-24高二下·北京西城·期中)下列关于胚胎工程的叙述,错误的是( )
A.精子和可供移植的胚胎都能在冷冻条件下保持生命力
B.性状优良的供体雌性动物可在一年中多次提供卵母细胞
C.通过胚胎分割移植得到的多个个体间,基因组成基本一致
D.试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎分割移植技术
16.(23-24高二下·北京海淀·期中)我国科学家利用体细胞诱导产生多能干细胞(iPS细胞),并将其注射到无法发育到成体阶段的四倍体囊胚中,最终获得克隆鼠,经鉴定证实克隆鼠确实从iPS细胞发育而来,并可繁殖后代。实验流程见下图,下列分析不正确的是( )
A.已分化的小鼠体细胞在特定条件下可恢复细胞全能性
B.四倍体囊胚可能因染色体数目变异而无法发育为成体
C.本实验使用到体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术
D.克隆鼠的肝脏移植给黑鼠可避免免疫排斥反应
17.(23-24高二下·北京丰台·期中)杜氏肌营养不良症是一种由于D基因发生突变导致的肌肉萎缩疾病,患者最终因心肌功能障碍死亡。研究者通过构建模型小鼠,进行该病的基因治疗研究。
(1)将干扰序列通过 法,导入小鼠受精卵以敲除D基因,体外培养一段时间后,通过 技术,由代孕母鼠生出小鼠。进行 水平的检测与鉴定后,确认模型小鼠构建成功。
(2)AAV病毒能够感染多种宿主细胞,包括肌细胞,广泛用于基因治疗。为获得重组AAV病毒,利用 酶将肌细胞中特异表达的基因的 和D基因等元件构建为表达载体,将AAV病毒复制和包装所必需的基因构建为包装载体,两种载体共同转染包装细胞(肾上皮细胞),如图。裂解包装细胞后,通过 法收集重组AAV病毒。
(3)为验证重组AAV病毒的治疗效果,可采用腹腔注射的方法进行治疗,有人设计了如下实验方案:将含有重组AAV病毒的缓冲液,分别注射于模型小鼠与健康小鼠的腹腔中,检测两组小鼠D蛋白的表达量。请对该实验方案作出评价并加以完善。
1.(23-24高二下·北京海淀·期中)Leigh氏综合征是由线粒体基因突变导致的。一位母亲的线粒体携带这一突变基因,她的前两个孩子因患有该病而夭亡。她的第三个孩子因为接受了另一名女性捐赠的卵母细胞而成为全球首个拥有“三个父母”的男婴。图为男婴的孕育过程,下列有关叙述错误的是( )
A.①为核移植技术
B.②需要使用灭活病毒诱导
C.③使用了动物细胞培养技术
D.④为胚胎移植技术
2.(23-24高二下·北京·期中)为了防止转基因植物中的目的基因通过花粉转移到自然界中的其他植物,研究人员设法将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中。其原因是( )
A.可以减少目的基因的基因频率
B.受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞
C.叶绿体基因组不会进入到生殖细胞中
D.植物杂交后代不会出现特定性状分离比
3.(23-24高二下·北京·期中)苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白(Bt)与豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)杀虫机理不同。在转Bt海蛋白基因抗虫棉作物种植区发现棉铃虫种群抗性基因频率显著上升。科学家尝试用转双基因棉花对棉铃虫幼虫进行防治。以下叙述错误的是( )
A.利用PCR或抗原抗体杂交技术可对植株的抗虫性状进行检测
B.种植转单基因抗虫棉与种植转双基因抗虫棉会导致棉铃虫种群基因库不同
C.种植转双基因的棉花可减缓棉铃虫种群抗性基因频率上升速度
D.转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险
4.(23-24高二下·北京·期中)下列应用实例最可能造成生物技术安全性与伦理问题的是( )
A.对先天性免疫缺陷症患儿的免疫细胞进行基因编辑,然后回输给患儿进行治疗
B.利用干细胞培养出具有单个腔室结构的迷你跳动心脏
C.利用人体的成纤维细胞转变成iPS细胞,进而利用iPS细胞治疗阿尔茨海默病
D.利用基因编辑技术设计试管婴儿,以期得到身高标准、智力超群的“完美婴儿”
5.(23-24高二下·北京丰台·期中)下列对于生物技术安全与伦理问题认识不合理的是( )
A.通过防止转基因作物花粉的传播,减少对野生植物的基因污染
B.通过禁止销售、食用转基因食品,提高转基因产品的安全性
C.对植入前的胚胎进行遗传学诊断,有助于父母生育健康婴儿
D.参观细菌战历史陈列馆,可帮助人们认识生物武器的危害
6.(23-24高二下·北京海淀·期中)下列选项是科学家对自身克隆结果的预测及理由,其中正确的是( )
A.克隆产物是科学家,因为克隆是形成完全一样的产品
B.克隆产物是普通人,因为科学知识是后天获得的,而非遗传
C.只能克隆部分器官,不可能克隆完整的人,因为克隆技术有限
D.克隆产物与该科学家完全一样,因为遗传物质完全来自科学家
7.(23-24高二下·北京丰台·期中)现代生物技术造福人类的同时,也可能引起一系列的安全和伦理问题,下列说法不恰当的是( )
A.只要有证据表明转基因产品有害,就应禁止该技术的应用
B.我国主张全面禁止和彻底销毁生物武器
C.我国政府不支持任何生殖性克隆人实验
D.我国已经对转基因食品和转基因农产品实施产品标识制度
8.(23-24高二下·北京延庆·期中)关于生物技术的安全性和伦理问题,下列有关叙述不正确的是 ( )
A.虽然生殖性克隆人存在伦理问题,但克隆技术已经成熟
B.载体的标记基因(如抗生素抗性基因)可能指导合成有利于抗性进化的产物
C.目的基因(如杀虫基因)本身编码的产物可能会对人体产生毒性
D.目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内,从而可能打破生态平衡
9.(23-24高二下·北京海淀·期中)下列应用实例最可能造成生物技术安全性与伦理问题的是( )
A.对先天性免疫缺陷症患儿的免疫细胞进行基因编辑,然后回输给患儿进行治疗
B.利用干细胞培养出具有单个腔室结构的迷你跳动心脏,以增加器官移植供体来源
C.利用人体的成纤维细胞转变成iPS细胞,进而利用iPS细胞治疗阿尔茨海默病
D.利用基因编辑技术设计试管婴儿,以期得到身高标准和智力超群的“完美婴儿”
10.(23-24高二下·北京房山·期中)下列可作为转基因生物引起食品安全问题证据的是( )
A.世界上数以亿计的人口食用转基因农作物
B.转基因产品经过了多环节、严谨的安全性评价
C.转基因生物合成的营养物质与天然品种没有差别
D.转基因生物合成的某些蛋白可能对某些人造成过敏反应
11.(23-24高二下·北京·期中)为研制新冠病毒(RNA病毒)疫苗,科研人员以牛为实验材料进行如下操作,并从牛奶中获取抗原蛋白。回答下列问题:
(1)①过程中需要用到的酶主要有 (答两种),细胞1为 。
(2)体外培养细胞1时,为防止杂菌污染,通常需在培养液中加入一定量的 ;需要提供的气体条件是 。
(3)为获得多个胚胎,可在③时期进行胚胎分割,为保证分割后的胚胎恢复和进一步发育,分割囊胚时应注意 。
(4)胚胎移植的实质是
12.(23-24高二下·北京丰台·期中)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,其作用机理如图所示。请回答相关问题。
(1)sgRNA与Cas9酶是一个功能复合体。如图1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,此时胚胎细胞逐渐分化,胚胎的内部出现含液体的腔,这个时期的胚胎叫做 。将胚胎取出,用 酶处理使细胞分散开,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,你认为可在构建基因表达载体时采用的合理措施是:
④上述研究除利用基因编辑技术之外,还利用了胚胎工程,请写出具体技术名称 。
(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 。
13.(23-24高二下·北京西城·期中)下图为通过胚胎工程繁殖良种生部分过程的示意图。回答下列问题
(1)为使供体母牛超排卵,需要给其注射的促排卵剂的主要成分是 。
(2)在进行胚胎分割时,应选择发育良好的 时期的胚胎。分散早期胚胎的方法是 ,若要对胚胎进行性别或其他遗传性状分析,应该取囊胚的 细胞进行染色体或DNA分析。
(3)通过胚胎工程繁殖动物,可使优良供体的后代是自然繁殖的十几倍甚至几十倍,其原因是① ;② ,提高了已有胚胎的利用率;③ ,大大缩短供体本身的繁殖周期。
(4)理论上,图中所获得的子代良种牛性状是否有明显差异? (是/否),原因是 。
(5)有关上述过程,下列表述错误的是( )
A.子代良种牛的优良性状仅由供体母牛决定的
B.受体母牛也需要注射激素,使其处于发情、备孕的适宜状态
C.胚胎被移植到受体母牛之前,需为受体母牛注射免疫抑制剂
D.若利用图中所示技术繁殖人类的后代,不存在技术和伦理问题
14.(23-24高二下·北京丰台·期中)人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白,可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下:
(1)科学家用PCR的方法对htPA基因进行体外扩增,基本过程如下图,请据图回答:
①PCR包括三个步骤 Ⅰ ,Ⅱ ,Ⅲ 。
②加热至94℃ 的目的是使DNA样品的 键断裂,这一过程在生物体细胞内是通过 酶的作用来完成的。新合成的DNA分子中的A+T/C+G值与亲代DNA分子的A+T/C+G值 (填“相同”或“不同”)。
③如果htPA基因的部分序列是:
5’---ATGGCT………AGGAAC---3’
3’---TACCGA………TCCTTG---5’
根据上述序列应选择引物 (填字母)进行PCR。
A.引物:5’-TACCGA-3’ B.引物:5’-GTTCCT-3’
C.引物:5’-AUGGCU-3’ D.引物:5’-ATGGCT-3’
(2)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是 。通常用 等技术检测htPA基因是否插入到早期胚胎的染色体DNA上。利用 和胚胎移植技术可获得同卵多胎的转基因个体,这体现了早期胚胎细胞的 。
(3)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到 ,说明目的基因成功表达。
15.(23-24高二下·北京·期中)导致新冠肺炎的病原体是“2019-nCoV”病毒,该病毒为RNA病毒。快速准确的检测对疫情防控起着至关重要的作用。
(1)核酸检测样本多采集于咽、鼻,也可采集血清进行检测,不管哪种方法都应该将样本低温保存,尽快检测,这样做的原因可能是 。
(2)检测方法一是用“新冠病毒核酸检测试剂盒”。其过程是获取下呼吸道分泌物等标本后,通过逆转录得到cDNA,再通过PCR技术扩增,然后通过荧光标记的基因探针进行检测,“荧光RT-PCR技术”所用的试剂盒中应该含有 酶、Taq酶、检测者mRNA、 、引物,dNTP、缓冲体系。引物的作用是 。理论上,在检测过程中,有荧光标记的“杂交双链”出现,则说明检测结果呈 (填“阴”或“阳”)性。
(3)检测方法二是进行抗体检测。南开大学团队研发出了新冠病毒IgM/IgG抗体快速测试卡(1滴血,15分钟即可肉眼观测到结果)。该技术运用了 的原理。如果疑似患者小李的抗体检测呈阳性,则可以确诊为新冠患者。
(4)近期某地区爆发新冠病毒传染,需进行全民多次检测。医务工作者为加快检测进度,将多人的样本采集后,放到同一根采样管中进行检测。如果检测结果为阳性,则说明 ,为进一步确定感染者,医务工作者下一步要做的工作是: 。
(5)新型冠状病毒具有潜伏期长,传染性强的特点。且病毒感染性疾病尚没有特效药,医生只能提供支持性治疗,主要依靠患者自身的免疫力战胜疾病。为早日打赢这场战役,请根据这些信息,简要说说我们青少年该怎样做(至少答两点)。 。
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专题04 胚胎工程及生物技术的安全性与伦理问题
1.(23-24高二下·北京东城·期中)下列有关胚胎工程的说法,不正确的是( )
A.收集的精子需要诱导获能后才能用于体外受精
B.采集来的初级卵母细胞可以直接用于体外受精
C.受体动物必须处于与供体动物同期发情的状态
D.利用胚胎分割技术克隆动物的依据是细胞具有全能性
【答案】B
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
【详解】A、刚刚排出的精子,不能立即与卵子受精,必须在雌性动物生殖道或人工配置的获能液中获能后,才能获得受精能力,A正确;
B、采集来的初级卵母细胞需培养至MⅡ期才可用于体外受精,B错误;
C、受体母畜必须处于与供体母畜同期发情的状态,为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境,C正确;
D、利用胚胎分割技术选择胚胎时期一般是桑葚胚或囊胚期,囊胚期时需要将内细胞团均等分割,这些细胞均具有全能性,因此利用胚胎分割技术克隆动物的依据是细胞具有全能性,D正确。
故选B。
2.(23-24高二下·北京丰台·期中)和牛肉质鲜嫩、营养丰富。我国科学家通过胚胎工程技术,利用本地黄牛代孕来繁育和牛,主要步骤如图所示。相关叙述正确的是( )
A.为避免代孕牛对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂
B.受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养基中的营养液
C.步骤乙为胚胎移植,胚胎移植是胚胎工程的最终技术环节
D.科学家可通过给和牛饲喂外源促性腺激素,促使其超数排卵
【答案】C
【分析】分析题图:步骤甲为受精作用,步骤乙为胚胎移植,其中诱导超数排卵用的是促性腺激素。
【详解】A、受体子宫一般不会对植入胚胎产生排斥反应,因此不需要给代孕牛注射免疫抑制剂,A错误;
B、受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于卵细胞中的细胞质,B错误;
C、步骤乙为胚胎移植,胚胎移植是胚胎工程的最后一道“技术工序”,实质是早期胚胎在相同或相似的生理环境条件下空间位置的转移,C正确;
D、促性腺激素的本质是蛋白质(多肽),饲喂会使其分解而失去作用,D错误。
故选C。
3.(23-24高二下·北京丰台·期中)若下图表示的细胞工程中的某些过程,则说法不正确的是( )
A.可表示“白菜”和“甘蓝”植物体细胞杂交技术中的环节
B.可表示抗丙肝病毒单克隆抗体制备过程中的一环
C.可表示优质奶牛卵细胞和精子的体外受精
D.可表示克隆羊多莉的繁育过程
【答案】D
【分析】从芬兰多塞特母绵羊的乳腺中取出乳腺细胞,将其放入低浓度的营养培养液中,细胞逐渐停止了分裂,此细胞称之为供体细胞;给一头苏格兰黑面母绵羊注射促性腺素,促使它排卵,取出未受精的卵细胞,并立即将其细胞核除去,留下一个无核的卵细胞,此细胞称之为受体细胞;利用电脉冲的方法,使供体细胞和受体细胞发生融合,最后形成了融合细胞,由于电脉冲还可以产生类似于自然受精过程中的一系列反应,使融合细胞也能象受精卵一样进行细胞分裂、分化,从而形成胚胎细胞;将胚胎细胞转移到另一只苏格兰黑面母绵羊的子宫内,胚胎细胞进一步分化和发育,最后形成一只小绵羊。出生的“多莉”小绵羊与多塞特母绵羊具有完全相同的外貌。
【详解】A、植物细胞不能直接融合,需要去掉细胞壁得到原生质体后才能融合,“白菜”和“甘蓝”植物体细胞杂交技术中的原生质体融合的环节可以用图示表示,A正确;
B、抗丙肝病毒单克隆抗体制备过程中的一环为B细胞和骨髓瘤细胞的融合,既能产生抗丙肝病毒抗体,又能无限增殖,其融合过程可用图示表示,B正确;
C、精子和卵细胞结合进行体外受精,是两细胞的融合,可以用图示表示,C正确;
D、克隆羊多莉的繁育过程需要借助于代孕母羊的子宫进行,图示表示细胞融合过程,D错误。
故选D。
4.(23-24高二下·北京延庆·期中)在现代生物科技的应用中不需要进行检测与筛选的是 ( )
A.利用杂交瘤细胞制备单克隆抗体
B.利用基因工程培育具有抗虫特性的新植株
C.利用植物组织培养技术工厂化繁育兰花
D.利用胚胎工程培育具有优良性状的试管动物
【答案】C
【分析】现代生物技术的应用中,有许多技术是需要筛选和检测的,如制备单克隆抗体时,需要用选择培养基筛选出杂交瘤细胞,还需要进行抗体阳性检测得到能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞;植物体细胞杂交过程中,需要筛选出杂种细胞进行组织培养;转基因技术中,需要筛选重组子和检测目的基因是否导入和表达。
【详解】A、利用杂交瘤细胞制备单克隆抗体,需进行抗体阳性检测,筛选出出能产生特异抗体的杂交瘤细胞,A错误;
B、将抗虫基因导入植物细胞时,需要检测目的基因是否导入受体细胞和目的基因是否表达,B错误;
C、利用植物组织培养技术工厂化繁育兰花因通过无性繁殖保持亲本的优良性状,故不需检测或筛选,C正确;
D、利用胚胎工程培育具有优良性状的试管动物需要检测是否出现优良性状,D错误。
故选C。
【点睛】
5.(23-24高二下·北京西城·期中)关于哺乳动物的有性生殖过程,下列表述正确的是( )
A.卵巢中排出的是已经完成减数分裂的卵细胞
B.雄性动物排出的精子在运动到雌性输卵管的过程中获能
C.卵裂早期,随分裂次数增加胚胎总体积明显增大
D.原肠胚虽具有三个胚层,但其细胞没有发生分化
【答案】B
【分析】1、卵子的发生:卵原细胞通过有丝分裂不断增加其数量,并演变为初级卵母细胞,被卵泡细胞包围,形成卵泡,是在胎儿时期完成的(卵泡=初级卵母细胞+卵泡细胞)。MⅠ是在雌性动物排卵前后完成的,结果是产生初级卵母细胞和第一极体,MⅡ产生一个成熟的卵子和第二极体,在受精作用过程中完成,场所是输卵管。
2、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。
【详解】A、卵子在与精子结合的过程中,即受精过程中完成减数第二次分裂,A错误;
B、刚排出的精子不能立即与卵子结合,必须在雌性动物的生殖道内发生相应生理变化后,才具备受精能力,这一生理现象叫做精子获能(获能),B正确;
C、卵裂期,随分裂次数增加,胚胎总体积不变,甚至略微缩小,C错误;
D、原肠胚发育分化形成内外中三个胚层和两个腔(原肠腔和缩小的囊胚腔),D错误。
故选B。
【点睛】
6.(23-24高二下·北京西城·期中)2015年2月3日,英国议会下院通过一项历史性法案,允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.该技术还需要细胞培养和胚胎移植等技术
B.捐献者没有基因能遗传给三亲婴儿
C.三亲婴儿的出生属于无性生殖
D.该技术可避免母亲的红绿色盲基因传递给后代
【答案】A
【分析】题图分析:图示表示三亲婴儿的培育过程,捐献者提供了卵母细胞的细胞质,母亲和父亲分别提供了卵母细胞的细胞核和精子。
【详解】A、结合图示可知,三亲婴儿的培育采用了核移植技术、体外受精技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等,A正确;
B、捐献者提供了卵母细胞的质基因,B错误;
C、三亲婴儿的出生经过了精卵结合的过程,属于有性生殖,C错误;
D、该技术中,母亲提供了卵母细胞的细胞核,色盲基因位于细胞核中,不能避免母亲的红绿色盲基因传递给后代,D错误。
故选A。
【点睛】
7.(23-24高二下·北京朝阳·期中)小鼠胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞、制备流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.为获得更多的囊胚,采用激素注射促进雄鼠产生更多的精子
B.细胞a和细胞b内含有的核基因不同,所以全能性高低不同
C.用胰蛋白酶将细胞b的膜蛋白消化后可获得分散的胚胎干细胞
D.胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养
【答案】D
【解析】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。
(3)胚胎干细胞的主要用途是:
①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律;
②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料,在培养液中加入分化诱导因子,如牛黄酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化,这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段;
③可以用于治疗人类的某些顽疾,如帕金森综合征、少年糖尿病等;
④利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性,移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能;
⑤随着组织工程技术的发展,通过ES细胞体外诱导分化,定向培育出人造组织器官,用于器官移植,解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。
【详解】A、为获得更多的囊胚,采用激素注射促进雌鼠产生更多的卵子,A错误;
B、细胞a和细胞b是由同一个受精卵经过有丝分裂而形成,其核基因相同,B错误;
C、获得胚胎干细胞,首先需要用胰蛋白酶对内细胞团细胞进行处理,使细胞间的胶原蛋白等物质被分解掉,从而使内细胞团分解为单个细胞,并不会分解膜蛋白,C错误;
D、胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需在CO2培养箱中进行培养,以维持培养液的酸碱平衡,D正确。
故选D。
【点睛】
8.(23-24高二下·北京丰台·期中)关于哺乳动物胚胎发育顺序排列正确的是( )
A.囊胚→受精卵→桑椹胚→原肠胚→组织、器官分化
B.受精卵→囊胚→桑椹胚→原肠胚→组织、器官分化
C.桑椹胚→受精卵→囊胚→原肠胚→组织、器官分化
D.受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→组织、器官分化
【答案】D
【解析】动物胚胎发育的基本过程:
(1)受精场所是母体的输卵管。
(2)卵裂期:细胞有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积并不增加,或略有减小。
(3)桑椹胚:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹。是全能细胞。
(4)囊 胚:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高)。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为囊胚腔。
(5)原肠胚:有了三胚层的分化,具有囊胚腔和原肠腔。
【详解】高等动物胚胎发育为:受精卵首先通过卵裂形成32个细胞的桑椹胚,桑椹胚细胞再增殖分化形成具有囊胚腔的囊胚,囊胚继续分化形成具有三个胚层分化的原肠胚,然后出现组织器官的分化,最后形成幼体。故哺乳动物胚胎发育顺序为受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→组织、器官分化。
故选D。
【点睛】
9.(23-24高二下·北京海淀·期中)下列关于采用胚胎工程技术实现某良种肉用牛快速繁殖的叙述,正确的是( )
A.采取激素注射等方法对良种母牛作超数排卵处理
B.体外受精的受精卵即可进行移植
C.使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应
D.胚胎分割技术分割受精卵属于有性生殖
【答案】A
【解析】胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
【详解】A、采取注射促性腺激素等方法,对良种母牛作超数排卵处理,A正确;
B、体外培养发育到桑椹胚或囊胚的胚胎进行移植,B错误;
C、受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,不需要注射免疫抑制剂,C错误;
D、利用胚胎分割技术,来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,所以胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一,D错误。
故选A。
【点睛】
10.(23-24高二下·北京海淀·期中)下列关于胚胎发育和胚胎工程的叙述,正确的是( )
A.在动物的饲料中添加一定量的促性腺激素能促使超数排卵
B.PEG能促进动物细胞融合,形成的杂种细胞经动物细胞培养后能得到新品种个体
C.卵细胞膜反应和透明带反应是防止多精入卵的两道屏障
D.胚胎发育至原肠胚时,细胞开始发生分化
【答案】C
【解析】胚胎移植的基本程序主要包括:
①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理)。
②配种或人工授精。
③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段)。
④对胚胎进行移植。
⑤移植后的检查。
【详解】A、促性腺激素的化学本质是蛋白质,口服会被消化道中的蛋白酶分解,失去作用效果,应该静脉注射,A错误;
B、由于动物细胞的全能性受到限制,动物细胞融合形成的杂种细胞不能培育成动物个体,B错误;
C、卵细胞膜反应和透明带反应是防止多精入卵的两道屏障,C正确;
D、胚胎发育至囊胚时开始细胞分化,D错误。
故选C。
【点睛】
11.(23-24高二下·北京·期中)2017年,我国科学家培育出轰动世界的体细胞克隆猴“中中”和“华华”,下图为其培育流程。
下列相关叙述错误的是( )
A.过程①可将成纤维细胞显微注射到去核卵母细胞中
B.过程②通常需在液体培养基中加入血清等天然成分
C.该过程需用到体外受精、细胞培养和胚胎移植技术
D.体细胞核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植
【答案】C
【分析】图示的是动物细胞核移植技术,①代表利用显微注射将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中,②代表体外早期胚胎培养,③代表胚胎移植。
【详解】A、图示的是动物细胞核移植技术,①代表利用显微注射将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中,A正确;
B、进行体外动物细胞培养需要在培养基中添加血清等天然成分,培养基物理状态为液体培养基,B正确
C、图中过程需用到细胞培养、胚胎移植等技术,没用到体外受精技术,C错误;
D、体细胞分化程度高全能性低,胚胎细胞分化程度低全能性高,因此体细胞核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植,D正确。
故选C。
12.(23-24高二下·北京丰台·期中)Leigh氏综合征是由线粒体基因突变导致的。一位母亲的线粒体携带这一突变基因,她的前两个孩子因患有该病而夭亡。她的第三个孩子因为接受了另一名女性捐赠的卵母细胞而成为全球首个“三亲婴儿”,图为该婴儿的孕育过程,下列有关叙述正确的是( )
A.“三亲婴儿”的染色体来自母亲卵母细胞和父亲精子的细胞核
B.该技术涉及动物细胞培养、动物细胞融合、细胞核移植等操作
C.卵母细胞A携带的红绿色盲基因能够遗传给“三亲婴儿”
D.“三亲婴儿”同时拥有自己的父亲、母亲、及卵母细胞捐献者的全部基因
【答案】A
【分析】1.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。2.核移植是将供体细胞核移入去核的卵母细胞中,使后者不经精子穿透等有性过程即可被激活、分裂并发育,让核供体的基因得到完全复制,培养一段时间后,再把发育中的卵母细胞移植到人或动物体内的方法。
【详解】A、结合图示可知,“三亲婴儿”的染色体来自母亲卵母细胞B和父亲精子的细胞核,A正确;
B、根据图示信息分析可知,该健康男婴孕育过程中依次使用了核移植、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术,B错误;
C、卵母细胞A携带的红绿色盲基因在细胞核,不会传给“三亲婴儿”,C错误;
D、“三亲婴儿”同时拥有自己的父亲细胞核基因、母亲细胞核基因、及卵母细胞捐献者的细胞质基因,D错误。
故选A。
13.(23-24高二下·北京丰台·期中)胚胎工程在畜牧业生产中发挥重要作用。下列叙述不正确的是( )
A.进行胚胎移植前,要对供体和受体进行免疫检查,以防止发生免疫排斥反应
B.体外受精获得的胚胎需移植给受体才能获得后代
C.选择发育良好的桑椹胚或囊胚进行胚胎分割
D.胚胎工程能够明显缩短供体动物本身的繁殖周期
【答案】A
【分析】1、体外受精主要包括:卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
2、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。
【详解】A、受体一般不会对供体发生免疫排斥,所以不必进行免疫检查,A错误;
B、体外受精获得的胚胎必须经过胚胎移植才能获得后代,胚胎移植技术是胚胎工程的最终技术环节,B正确;
C、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,且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,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育,C正确;
D、胚胎工程能够明显缩短供体动物本身的繁殖周期,从而提高优良母畜的繁殖潜力,D正确。
故选A。
14.(23-24高二下·北京丰台·期中)下图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列不正确的是( )
A.①②两个胚胎具有相同的遗传物质,③需移植到同期发情的母牛子宫内发育
B.A可以是通过细胞核移植获得的重组细胞
C.在显微镜下用分割针在分割囊胚时必须要将滋养层均等分割
D.图中a过程细胞数量不断增加,但胚胎总体积并不增加
【答案】C
【分析】分析题图:a表示早期胚胎培养过程; a之后进行胚胎分割,属于无性生殖;①②是胚胎分割形成的两个胚胎,具有相同的遗传物质;b表示胚胎分割后的培养过程;③表示发育良好、形态正常的囊胚;最后进行胚胎移植过程。
【详解】A、①②两个胚胎是由同一个胚胎分割形成的,具有相同的遗传物质,胚胎移植时,应把③移植到处于发情状态的母牛的子宫中进一步发育, A正确;
B、核移植后可获得的重组细胞,重组细胞可发育成胚胎,B正确;
C、在显微镜下用分割针分割囊胚时必须要注意将细胞团均等分割,而滋养层是不需要均等分割的,C错误;
D、在早期胚胎培养过程中,细胞的数量是不断增加的,但胚胎的总体积并不增加,或略有缩小,D正确。
故选C。
15.(23-24高二下·北京西城·期中)下列关于胚胎工程的叙述,错误的是( )
A.精子和可供移植的胚胎都能在冷冻条件下保持生命力
B.性状优良的供体雌性动物可在一年中多次提供卵母细胞
C.通过胚胎分割移植得到的多个个体间,基因组成基本一致
D.试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎分割移植技术
【答案】D
【分析】胚胎工程包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割和胚胎干细胞等技术。其中体外受精过程中,精子要经过获能处理,卵细胞要发育到减数第二次分裂中期。胚胎移植和胚胎分割一般都选择桑椹胚或囊胚时期的胚胎。
【详解】A、配子和胚胎的冷冻保存,是指将配子(精子和卵子)和胚胎保存于超低温状态下,使细胞新陈代谢和分裂速度减慢或停止,一旦恢复正常生理温度又能继续发育,A正确;
B、性状优良的供体雌性动物可在一年中多次提供卵母细胞,对雌性个体注射促性腺激素可使其超数排卵,B正确;
C、胚胎分割得到的多个个体是由同一个受精卵分裂得到的,因此基因组成基本一致,C正确;
D、试管婴儿首先进行体外受精获得受精卵,然后利用早期胚胎培养将受精卵培养到桑椹胚或囊胚阶段再进行胚胎移植,D错误。
故选D。
16.(23-24高二下·北京海淀·期中)我国科学家利用体细胞诱导产生多能干细胞(iPS细胞),并将其注射到无法发育到成体阶段的四倍体囊胚中,最终获得克隆鼠,经鉴定证实克隆鼠确实从iPS细胞发育而来,并可繁殖后代。实验流程见下图,下列分析不正确的是( )
A.已分化的小鼠体细胞在特定条件下可恢复细胞全能性
B.四倍体囊胚可能因染色体数目变异而无法发育为成体
C.本实验使用到体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术
D.克隆鼠的肝脏移植给黑鼠可避免免疫排斥反应
【答案】C
【分析】多能干细胞是一类具有自我更新、自我复制能力的多潜能细胞,多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能,但失去了发育成完整个体的能力,发育潜能受到一定的限制。人或者动物都是二倍体,在胚胎发育到2-细胞阶段的时候,可用电融合的方法使两个细胞融合为一个细胞,这样就获得了四倍体胚胎,四倍体胚胎是不能正常发育的,但是可以形成胎盘,如果将一种多能干细胞注入四倍体囊胚,可以获得一个完整的动物个体,那证明移进去的干细胞是全能的干细胞。
【详解】A、多能干细胞(iPS细胞)已被证明可以发育成个体,小鼠体细胞在诱导因子的作用下产生多能干细胞,表明其可恢复全能性,A正确;
B、四倍体囊胚是由两个二倍体细胞融合发育而来,发生染色体数目变异,无法正常发育成个体,B正确;
C、本实验应用了细胞融合、多能干细胞移植、体外胚胎培养、胚胎移植技术,并没有使用到体外受精和胚胎分割移植等技术, C错误;
D、多能干细胞具有分化出多种细胞组织的潜能,可以经过诱导发育成特定器官,用于器官移植,克隆鼠的肝脏移植给黑鼠可避免免疫排斥反应,D正确。
故选C。
【点睛】
17.(23-24高二下·北京丰台·期中)杜氏肌营养不良症是一种由于D基因发生突变导致的肌肉萎缩疾病,患者最终因心肌功能障碍死亡。研究者通过构建模型小鼠,进行该病的基因治疗研究。
(1)将干扰序列通过 法,导入小鼠受精卵以敲除D基因,体外培养一段时间后,通过 技术,由代孕母鼠生出小鼠。进行 水平的检测与鉴定后,确认模型小鼠构建成功。
(2)AAV病毒能够感染多种宿主细胞,包括肌细胞,广泛用于基因治疗。为获得重组AAV病毒,利用 酶将肌细胞中特异表达的基因的 和D基因等元件构建为表达载体,将AAV病毒复制和包装所必需的基因构建为包装载体,两种载体共同转染包装细胞(肾上皮细胞),如图。裂解包装细胞后,通过 法收集重组AAV病毒。
(3)为验证重组AAV病毒的治疗效果,可采用腹腔注射的方法进行治疗,有人设计了如下实验方案:将含有重组AAV病毒的缓冲液,分别注射于模型小鼠与健康小鼠的腹腔中,检测两组小鼠D蛋白的表达量。请对该实验方案作出评价并加以完善。
【答案】(1) 显微注射 胚胎移植 分子、个体
(2) 限制酶、DNA连接酶 启动子 离心
(3)该方案存在两处缺陷。一是对照组设计不合理,应向模型小鼠腹腔注射等量缓冲液;二是检测指标不全,还应补充检测两组小鼠肌肉生理功能
【分析】基因工程的工具:(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裂。(2)DNA连接酶:连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。(3)运载体:常用的运载体:质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
【详解】(1)目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法,而导入动物细胞一般使用显微注射法,因此将干扰序列通过显微注射法导入小鼠受精卵以敲除D基因。体外培养一段时间后形成早期胚胎,通过胚胎移植技术,由代孕母鼠生出小鼠。目的基因是否成功导入,个体性状是否成功改变,需要进行分子、个体水平的检测与鉴定后,确认模型小鼠构建成功。
(2)为获得重组AAV病毒,限制酶可以切割DNA获得黏性末端,DNA连接酶可以连接DNA片段,从而获得重组DNA分子。因此为获得重组AAV病毒,利用限制酶、DNA连接酶将肌细胞中特异表达的基因的启动子和D基因等元件构建为表达载体。裂解包装细胞后,通过离心方法收集重组AAV病毒。
(3)本实验的实验目的是验证重组AAV病毒的治疗效果,自变量是是否注射重组AAV病毒,检测指标应包括小鼠D蛋白的表达量,以及小鼠肌肉生理功能。因此该方案存在两处缺陷。一是对照组设计不合理,应向模型小鼠腹腔注射等量缓冲液;二是检测指标不全,还应补充检测两组小鼠肌肉生理功能。
1.(23-24高二下·北京海淀·期中)Leigh氏综合征是由线粒体基因突变导致的。一位母亲的线粒体携带这一突变基因,她的前两个孩子因患有该病而夭亡。她的第三个孩子因为接受了另一名女性捐赠的卵母细胞而成为全球首个拥有“三个父母”的男婴。图为男婴的孕育过程,下列有关叙述错误的是( )
A.①为核移植技术
B.②需要使用灭活病毒诱导
C.③使用了动物细胞培养技术
D.④为胚胎移植技术
【答案】B
【解析】由题图信息分析可知,取出卵母细胞A中的细胞核,将卵母细胞B的细胞核,然后将它们进行融合,再进行体外受精,对受精卵进行早期胚胎培养,最后进行胚胎移植,将培养移植入子宫中继续发育。
【详解】A、将卵母细胞B的细胞核移植入去除细胞核的卵母细胞A中,①为核移植技术,A正确;
B、②是将重组细胞与精子进行体外受精,②使用了体外受精技术,不需要使用灭活病毒诱导融合,B错误;
C、③将受精卵培养为早期胚胎,使用了动物组织和细胞培养技术,C正确;
D、④将早期胚胎移植到子宫中继续发育,属于胚胎移植技术,D正确。
故选B。
【点睛】
2.(23-24高二下·北京·期中)为了防止转基因植物中的目的基因通过花粉转移到自然界中的其他植物,研究人员设法将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中。其原因是( )
A.可以减少目的基因的基因频率
B.受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞
C.叶绿体基因组不会进入到生殖细胞中
D.植物杂交后代不会出现特定性状分离比
【答案】B
【分析】根据题干分析,将目的基因整合到受体细胞的细胞核中,形成的生殖细胞中含有目的基因,可能通过花粉传播而进入其他植物,如将将目的基因整合到受体细胞的叶绿体中,形成的精子几乎不含细胞质,则不能通过花粉传播,避免基因污染。
【详解】A、将目的基因整合到受体细胞体叶绿体基因组是为了增加该目的基因的基因频率,还可防止基因污染,A错误;
B、受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞,精子中几乎不含叶绿体基因组,即叶绿体中的目的基因不会通过花粉传递给下一代,将目的基因导入花粉可防止造成环境污染,B正确;
C、花粉中的精子在形成过程中,丢掉了大部分的细胞质包括叶绿体,但是卵细胞中含有叶绿体基因组,C错误;
D、转基因植物相当于杂合子,杂交后代会出现性状分离,D错误。
故选B。
3.(23-24高二下·北京·期中)苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白(Bt)与豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)杀虫机理不同。在转Bt海蛋白基因抗虫棉作物种植区发现棉铃虫种群抗性基因频率显著上升。科学家尝试用转双基因棉花对棉铃虫幼虫进行防治。以下叙述错误的是( )
A.利用PCR或抗原抗体杂交技术可对植株的抗虫性状进行检测
B.种植转单基因抗虫棉与种植转双基因抗虫棉会导致棉铃虫种群基因库不同
C.种植转双基因的棉花可减缓棉铃虫种群抗性基因频率上升速度
D.转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险
【答案】A
【分析】目的基因的检测和表达:1、首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用DNA分子杂交技术。2、其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。 3、最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原-抗体杂交。4、有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
【详解】A、利用PCR技术可以检测目的基因,但是不能检测植株的抗虫性状,A错误;
B、单基因抗性筛选与双基因抗性筛选由于导入的基因不同导致棉铃虫种群基因库不同,B正确;
C、种植转双基因的烟草与只种植含Bt蛋白的一种转基因植物相比,能够存活下的不仅是含抗虫基因的植物,因此可减缓棉铃虫种群抗性基因频率上升速度,C正确;
D、转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险,D正确。
故选A。
4.(23-24高二下·北京·期中)下列应用实例最可能造成生物技术安全性与伦理问题的是( )
A.对先天性免疫缺陷症患儿的免疫细胞进行基因编辑,然后回输给患儿进行治疗
B.利用干细胞培养出具有单个腔室结构的迷你跳动心脏
C.利用人体的成纤维细胞转变成iPS细胞,进而利用iPS细胞治疗阿尔茨海默病
D.利用基因编辑技术设计试管婴儿,以期得到身高标准、智力超群的“完美婴儿”
【答案】D
【分析】转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响).对待转基因技术的利弊,正确的做法应该是趋利避害,不能因噎废食。
【详解】A、对先天性免疫缺陷症患儿的免疫细胞进行基因编辑,然后回输给患儿进行治疗,未涉及到新生命(例如已发育的胚胎、婴儿等),不会造成生物技术安全与伦理问题,A错误;
B、利用干细胞培养出具有单个腔室结构的迷你跳动心脏,以增加器官移植供体来源,未涉及到新生命(例如已发育的胚胎、婴儿等),不会造成生物技术安全与伦理问题,B错误;
C、利用人体的成纤维细胞转变成iPS细胞,进而利用iPS细胞治疗阿尔茨海默病,未涉及到新生命(例如已发育的胚胎、婴儿等),不会造成生物技术安全与伦理问题,C错误;
D、利用基因编辑技术设计试管婴儿,以期得到身高标准和智力超群的“完美婴儿”,已经涉及到新生命的诞生,会造成生物技术安全与伦理问题,D正确。
故选D。
5.(23-24高二下·北京丰台·期中)下列对于生物技术安全与伦理问题认识不合理的是( )
A.通过防止转基因作物花粉的传播,减少对野生植物的基因污染
B.通过禁止销售、食用转基因食品,提高转基因产品的安全性
C.对植入前的胚胎进行遗传学诊断,有助于父母生育健康婴儿
D.参观细菌战历史陈列馆,可帮助人们认识生物武器的危害
【答案】B
【分析】目前对转基因生物安全性的争论主要是食物安全和环境安全,另外还有生物安全问题,转基因生物的安全性问题。转基因食品、产品上都要标注原料来自转基因生物。当今社会的普遍观点是反对生殖性克隆人实验,但不反对转基因;试管婴儿可以设计婴儿的性别,反对设计试管婴儿的原因之一是有人滥用此技术选择性设计婴儿。
【详解】A、转基因作物可以通过花粉或种子将外源基因扩散到其他植物,从而对生态环境造成潜在的危害,所以通过防止转基因作物花粉的传播,减少对野生植物的基因污染,A正确;
B、转基因食品的安全性问题还有待进一步研究,现在还没有禁止销售、食用转基因食品,可以通过标注转基因食品,增加转基因产品的安全性,B错误;
C、胚胎植入前遗传学诊断可以排除男女双方或一方患有的多种遗传病,有助于父母生育健康婴儿,C正确;
D、可以参观细菌战历史陈列馆或观看相关影像资料,帮助人们认识生物武器的危害,D正确。
故选B。
6.(23-24高二下·北京海淀·期中)下列选项是科学家对自身克隆结果的预测及理由,其中正确的是( )
A.克隆产物是科学家,因为克隆是形成完全一样的产品
B.克隆产物是普通人,因为科学知识是后天获得的,而非遗传
C.只能克隆部分器官,不可能克隆完整的人,因为克隆技术有限
D.克隆产物与该科学家完全一样,因为遗传物质完全来自科学家
【答案】B
【分析】克隆动物,涉及的技术手段为核移植和胚胎移植,子代的性别由供核一方确定,又因为生物的性状由核基因和质基因共同决定,同时还受环境的影响,故子代不完全和供核一方相同。
【详解】AD、克隆动物,涉及的技术手段为核移植和胚胎移植,生物的性状由核基因和质基因共同决定,同时还受环境的影响,故子代不完全和供核一方相同,因此,科学家自身克隆结果不完全和科学家一样,其遗传物质不完全来自科学家,AD错误;
B、因为科学知识是后天获得的,而非遗传,故科学家自身克隆产物是普通人,B正确;
C、阻碍完整人克隆的最大原因是道德伦理问题,而非技术问题,C错误。
故选B。
7.(23-24高二下·北京丰台·期中)现代生物技术造福人类的同时,也可能引起一系列的安全和伦理问题,下列说法不恰当的是( )
A.只要有证据表明转基因产品有害,就应禁止该技术的应用
B.我国主张全面禁止和彻底销毁生物武器
C.我国政府不支持任何生殖性克隆人实验
D.我国已经对转基因食品和转基因农产品实施产品标识制度
【答案】A
【分析】1、转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响)。
2、生物武器种类:包括致病菌、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌等。把这些病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方,可以对军队和平民造成大规模杀伤后果。
3、我国政府:禁止生殖性克隆人,坚持四不原则(不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验),不反对治疗性克隆人。
【详解】A、对于转基因产品,我们应该客观公正的看待它,有益的推广,有害的禁止,但不能禁止该技术的应用,A符合题意;
B、我国主张全面禁止和彻底销毁生物武器,B不符合题意;
C、我国政府禁止生殖性克隆人,坚持不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验,C不符合题意;
D、我国已经对转基因食品和转基因农产品实施产品标识制度,以尊重人们的知情权,D不符合题意。
故选A。
8.(23-24高二下·北京延庆·期中)关于生物技术的安全性和伦理问题,下列有关叙述不正确的是 ( )
A.虽然生殖性克隆人存在伦理问题,但克隆技术已经成熟
B.载体的标记基因(如抗生素抗性基因)可能指导合成有利于抗性进化的产物
C.目的基因(如杀虫基因)本身编码的产物可能会对人体产生毒性
D.目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内,从而可能打破生态平衡
【答案】A
【分析】1、生殖性克隆就是以产生新个体为目的克隆。即用生殖技术制造完整的克隆人,目的是产生一个独立生存的个体。于此相对的是研究性克隆或医学性克隆,指的是产生研究所用的克隆细胞。不产生可独立生存的个体。
2、克隆技术的伦理问题:(1)克隆人是对人权和人的尊严的挑战。(2)克隆人违反生物进化的自然发展规律。(3)克隆人将扰乱社会家庭的正常伦理定位。(4)克隆人的安全性在伦理上也难以确认。
【详解】A、生殖性克隆人存在伦理问题,且克隆技术也不成熟,A错误;
B、运载标记基因(如抗生素基因)多为抗生素基因,可能指导合成有利于抗性进化的产物,如抗除草剂的杂草,需要担心,B正确;
C、目的基因(如杀虫基因)本身编码的产物可能会对人体产生毒性,需要担心,C正确;
D、目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内,造成基因污染,从而可能打破生态平衡,D正确。
故选A。
【点睛】
9.(23-24高二下·北京海淀·期中)下列应用实例最可能造成生物技术安全性与伦理问题的是( )
A.对先天性免疫缺陷症患儿的免疫细胞进行基因编辑,然后回输给患儿进行治疗
B.利用干细胞培养出具有单个腔室结构的迷你跳动心脏,以增加器官移植供体来源
C.利用人体的成纤维细胞转变成iPS细胞,进而利用iPS细胞治疗阿尔茨海默病
D.利用基因编辑技术设计试管婴儿,以期得到身高标准和智力超群的“完美婴儿”
【答案】D
【分析】转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响).对待转基因技术的利弊,正确的做法应该是趋利避害,不能因噎废食。
【详解】A、对先天性免疫缺陷症患儿的免疫细胞进行基因编辑,然后回输给患儿进行治疗,未涉及到新生命(例如已发育的胚胎、婴儿等),不会造成生物技术安全与伦理问题,A错误;
B、利用干细胞培养出具有单个腔室结构的迷你跳动心脏,以增加器官移植供体来源,未涉及到新生命(例如已发育的胚胎、婴儿等),不会造成生物技术安全与伦理问题,B错误;
C、利用人体的成纤维细胞转变成iPS细胞,进而利用iPS细胞治疗阿尔茨海默病,未涉及到新生命(例如已发育的胚胎、婴儿等),不会造成生物技术安全与伦理问题,C错误;
D、利用基因编辑技术设计试管婴儿,以期得到身高标准和智力超群的“完美婴儿”,已经涉及到新生命的诞生,会造成生物技术安全与伦理问题,D正确。
故选D。
【点睛】
10.(23-24高二下·北京房山·期中)下列可作为转基因生物引起食品安全问题证据的是( )
A.世界上数以亿计的人口食用转基因农作物
B.转基因产品经过了多环节、严谨的安全性评价
C.转基因生物合成的营养物质与天然品种没有差别
D.转基因生物合成的某些蛋白可能对某些人造成过敏反应
【答案】D
【分析】转基因生物的安全性问题:食物安全(滞后效应、过敏源、营养成分改变)、生物安全(对生物多样性的影响)、环境安全(对生态系统稳定性的影响)。有关食物安全问题,反对者的观点是:不能对转基因食物安全性掉以轻心。他们的理由是:①反对“实质性等同”;②担心出现滞后效应;③担心出现新的过敏源;④担心营养成分改变;⑤担心会侵犯宗教信仰者或素食者的权益。
【详解】A、世界上数以亿计的人口食用转基因农作物,不是转基因生物引起食物安全的证据,A错误;
B、转基因产品经过了多环节、严谨的安全性评价,不是转基因生物引起食物安全的证据,B错误;
C、转基因生物合成的营养物质是自然界中的基因控制合成的,与天然品种没有差别,不是转基因生物引起食物安全的证据,C错误;
D、转基因生物合成的某些蛋白质可能对某些人造成过敏反应,是转基因生物引起食物安全的证据,D正确。
故选D。
【点睛】
11.(23-24高二下·北京·期中)为研制新冠病毒(RNA病毒)疫苗,科研人员以牛为实验材料进行如下操作,并从牛奶中获取抗原蛋白。回答下列问题:
(1)①过程中需要用到的酶主要有 (答两种),细胞1为 。
(2)体外培养细胞1时,为防止杂菌污染,通常需在培养液中加入一定量的 ;需要提供的气体条件是 。
(3)为获得多个胚胎,可在③时期进行胚胎分割,为保证分割后的胚胎恢复和进一步发育,分割囊胚时应注意 。
(4)胚胎移植的实质是
【答案】(1) 逆转录酶和DNA聚合酶 受精卵
(2) 抗生素 95%空气+5%CO2混合气体
(3)将内细胞团均等分割
(4)早期胚胎在空间位置上的转移
【分析】分析题图:①表示逆转录,②表示重组质粒,③表示一个胚胎。
【详解】(1)①过程从RNA病毒到抗原基因,是一个逆转录过程,需要逆转录酶和DNA聚合酶,细胞1为受精卵。
(2)为防止杂菌污染,需要在培养液成分中加入一定量的抗生素;需要提供的气体条件是95%空气+5%CO2混合气体,其中CO2的作用是调节pH。
(3)胚胎分割要注意将内细胞团均等分割。获得的多个胚胎可移植到多个受体牛中,其生理学基础是受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应。
(4)胚胎移植的实质是早期胚胎在空间位置上的转移。
【点睛】本题主要考查基因工程、细胞工程和胚胎工程,理解和掌握基因工程和细胞工程原理及操作过程是解答本题关键。
12.(23-24高二下·北京丰台·期中)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,其作用机理如图所示。请回答相关问题。
(1)sgRNA与Cas9酶是一个功能复合体。如图1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,此时胚胎细胞逐渐分化,胚胎的内部出现含液体的腔,这个时期的胚胎叫做 。将胚胎取出,用 酶处理使细胞分散开,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,你认为可在构建基因表达载体时采用的合理措施是:
④上述研究除利用基因编辑技术之外,还利用了胚胎工程,请写出具体技术名称 。
(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 。
【答案】(1) 缺失 限制酶 受精卵 显微注射
(2) 囊胚 胰蛋白酶/胶原蛋白酶 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” P CR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 体外受精技术、胚胎培养技术、胚胎移植技术等
(3)如果脱靶效应发生在原癌基因,可能导致细胞癌变
【分析】1、CRISPR/Cas9系统基因编辑技术是利用该基因表达系统中的引导RNA能识别并结合特定的DNA序列,从而引导Cas9蛋白结合到相应位置并剪切DNA,最终实现对靶基因序列的编辑。由于其他DNA序列也含有与引导RNA互补配对的序列,造成引导RNA错误结合而出现“脱靶现象”。
2、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。
【详解】(1)sgRNA与Cas9酶是一个功能复合体。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,剪下部分DNA片段,导致A基因发生碱基对的缺失,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)发育到14.5天时胚胎细胞逐渐分化,胚胎的内部出现含液体的腔,这个时期的胚胎叫做囊胚。
将胚胎细胞分散开需要利用胰蛋白酶的作用。
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,优点是这两个细胞的基因序列相同,避免了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因为PCR扩增会产生较多的复制错误,掩盖“脱靶效应”,故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。
③标记基因可用筛选重组子,也可将基因编辑细胞后代和非基因编辑细胞后代分开,因此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、胚胎移植技术等。
(3)细胞癌变的原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,如果“脱靶效应”发生在原癌基因,可能导致细胞癌变,由此可见基因编辑的“脱靶效应”也可能对被编辑个体带来不良影响。
【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。
13.(23-24高二下·北京西城·期中)下图为通过胚胎工程繁殖良种生部分过程的示意图。回答下列问题
(1)为使供体母牛超排卵,需要给其注射的促排卵剂的主要成分是 。
(2)在进行胚胎分割时,应选择发育良好的 时期的胚胎。分散早期胚胎的方法是 ,若要对胚胎进行性别或其他遗传性状分析,应该取囊胚的 细胞进行染色体或DNA分析。
(3)通过胚胎工程繁殖动物,可使优良供体的后代是自然繁殖的十几倍甚至几十倍,其原因是① ;② ,提高了已有胚胎的利用率;③ ,大大缩短供体本身的繁殖周期。
(4)理论上,图中所获得的子代良种牛性状是否有明显差异? (是/否),原因是 。
(5)有关上述过程,下列表述错误的是( )
A.子代良种牛的优良性状仅由供体母牛决定的
B.受体母牛也需要注射激素,使其处于发情、备孕的适宜状态
C.胚胎被移植到受体母牛之前,需为受体母牛注射免疫抑制剂
D.若利用图中所示技术繁殖人类的后代,不存在技术和伦理问题
【答案】 促性腺激素 桑椹或囊胚期 在(实体)显微镜(和显微操作仪)下,用分割针(或分割刀)分割胚胎 滋养层 激素促进超排卵,进而获得多个胚胎 对早期胚胎进行分割移植 妊娠和育仔任务由受体完成(供体在较短时间内可多次提供胚胎) 否 经过分割的胚胎细胞细胞核中遗传物质相同,因而由该细胞发育成的个体性状基本相似 ACD
【分析】1、胚胎移植的意义:1)加速育种工作和品种改良;2)大量节省购买种畜的费用;3)一胎多产;4)保存品种资源和濒危物种;5)可充分发挥优秀个体的繁殖潜力(缩短繁殖周期,增加一生繁殖的后代数量)。
2、胚胎分割技术:借助显微操作技术或徒手操作方法切割早期胚胎成二、四等多等份再移植给受体母畜,从而获得同卵双胎或多胎的生物学新技术。来自同一胚胎的后代有相同的遗传物质,因此胚胎分割可看成动物无性繁殖或克隆的方法之一。
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,将其移入盛有操作液的培养皿中,然后,用分割针或分割刀进行分割。对于不同发育阶段的胚胎,分割的具体操作不完全相同。
具体操作时,用分割针或分割刀将胚胎切开,吸出其中的半个胚胎,注入预先准备好的空透明带中,或直接将裸半胚移植给受体的滋养层。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,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
【详解】(1)为使供体母牛超排卵,需要给其注射促性腺激素,因此其注射的促排卵剂的主要成分促性腺激素。
(2)根据以上分析可知,在进行胚胎分割时,应选择发育良好的桑椹胚或囊胚时期的胚胎。对早期胚胎的分割方法是:选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,将其移入盛有操作液的培养皿中,然后在(实体)显微镜(和显微操作仪)下,用分割针(或分割刀)分割胚胎,若要对胚胎进行性别或其他遗传性状分析,在囊胚期的内细胞团的细胞将来发育为胎儿的各种组织,而滋养层的细胞发育为胎膜和胎盘,因此取囊胚期滋养层的细胞进行染色体或DNA分析。
(3)胚胎工程的技术包括:体外受精和早期胚胎培养、胚胎移植和胚胎分割技术。通过胚胎工程繁殖动物,可使优良供体的后代是自然繁殖的十几倍甚至几十倍,其原因是①通过体外受精和早期胚胎培养技术,利用激素促进超排卵,进而获得多个胚胎;②利用胚胎分割技术,对早期胚胎进行分割移植,提高了已有胚胎的利用率;③胚胎移植技术的实施,使得妊娠和育仔任务由受体完成,供体在较短时间内可多次提供胚胎,大大缩短供体本身的繁殖周期,充分发挥优秀个体的繁殖潜力。
(4)识图分析可知,图中利用胚胎分割技术所获得的子代良种牛都来自最初同一个的早期胚胎,细胞核中遗传物质相同,因而由该细胞发育成的个体性状基本相似,性状没有明显差异。
(5)A、识图分析可知,图中的良种牛来自供体母牛的早期胚胎经过分割移植后形成的,而早期胚胎的优良性状是由供体母牛和优良的配种公牛共同决定的,因此子代良种牛的优良性状由供体母牛和优良的配种公牛共同决定,A错误;
B、在胚胎移植时,供受体母牛要处于相同的生理状态,因此受体母牛也需要注射激素,使其处于发情、备孕的适宜状态,B正确;
C、胚胎移植过程中,受体对移入子宫的早期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,因此胚胎被移植到受体母牛之前,不需要为受体母牛注射免疫抑制剂,C错误;
D、若利用图中所示技术繁殖人类的后代,类似于生殖性克隆,存在技术和伦理问题,D错误。
故选ACD。
【点睛】本题考查胚胎工程的知识点,要求学生掌握体外受精和早期胚胎的发育过程,把握胚胎移植的过程和生理学基础,理解胚胎分割技术的操作过程和原理,能够结合图示和题意利用所学的知识点解决问题。
14.(23-24高二下·北京丰台·期中)人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白,可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如下:
(1)科学家用PCR的方法对htPA基因进行体外扩增,基本过程如下图,请据图回答:
①PCR包括三个步骤 Ⅰ ,Ⅱ ,Ⅲ 。
②加热至94℃ 的目的是使DNA样品的 键断裂,这一过程在生物体细胞内是通过 酶的作用来完成的。新合成的DNA分子中的A+T/C+G值与亲代DNA分子的A+T/C+G值 (填“相同”或“不同”)。
③如果htPA基因的部分序列是:
5’---ATGGCT………AGGAAC---3’
3’---TACCGA………TCCTTG---5’
根据上述序列应选择引物 (填字母)进行PCR。
A.引物:5’-TACCGA-3’ B.引物:5’-GTTCCT-3’
C.引物:5’-AUGGCU-3’ D.引物:5’-ATGGCT-3’
(2)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是 。通常用 等技术检测htPA基因是否插入到早期胚胎的染色体DNA上。利用 和胚胎移植技术可获得同卵多胎的转基因个体,这体现了早期胚胎细胞的 。
(3)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到 ,说明目的基因成功表达。
【答案】 变性 复性 延伸 氢 解旋 相同 BD 显微注射法 DNA分子杂交 胚胎分割 全能性 htPA(或人组织纤溶酶原激活物)
【解析】1、基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取: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。
2、PCR原理:在解旋酶作用下,打开DNA双链,每条DNA单链作为母链,以4种游离脱氧核苷酸为原料,合成子链,在引物作用下,DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链,即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程,DNA的复制需要引物,其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
【详解】(1)①PCR扩增目的基因的前提要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物;PCR技术中每轮循环依次包括Ⅰ变性、Ⅱ复性、Ⅲ延伸三个步骤;
②加热至94℃ 的目的是使DNA样品的氢键断裂,这一过程在生物体细胞内是通过解旋酶的作用来完成的。新合成的DNA分子与模板DNA分子完全相同是因为DNA复制的原理是半保留复制,新合成的DNA分子中的A+T/C+G值与亲代DNA分子的A+T/C+G值相同;
③已知htPA基因的部分序列是:5’---ATGGCT………AGGAAC---3’3’---TACCGA………TCCTTG---5’,由于PCR技术中,子链合成的方向是从5'到3',因此应选择引物:5’-GTTCCT-3’和引物:5’-ATGGCT-3’ 进行PCR扩增,
故选BD。
(2)将含有目的基因的重组表达载体导入受精卵的方法是显微注射法,检测目的基因是否已插入受体细胞DNA,可采用DNA分子杂交(或核酸探针)技术,原理是碱基互补配对,通常用DNA分子杂交等技术检测htPA基因是否插入到早期胚胎的染色体DNA上。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个同卵多胎的转基因个体,这体现了早期胚胎细胞的全能性。
(3)基因表达成功时可获得目的基因的产物,既在转htPA基因母羊的羊乳中检测到htPA(或人组织纤溶酶原激活物),说明目的基因成功表达。
【点睛】本题结合转htPA基因母羊的培育过程图,考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理、操作工具及操作步骤,掌握各步骤中的相关细节,能结合所学的知识准确答题,属于考纲识记和理解层次的考查。
15.(23-24高二下·北京·期中)导致新冠肺炎的病原体是“2019-nCoV”病毒,该病毒为RNA病毒。快速准确的检测对疫情防控起着至关重要的作用。
(1)核酸检测样本多采集于咽、鼻,也可采集血清进行检测,不管哪种方法都应该将样本低温保存,尽快检测,这样做的原因可能是 。
(2)检测方法一是用“新冠病毒核酸检测试剂盒”。其过程是获取下呼吸道分泌物等标本后,通过逆转录得到cDNA,再通过PCR技术扩增,然后通过荧光标记的基因探针进行检测,“荧光RT-PCR技术”所用的试剂盒中应该含有 酶、Taq酶、检测者mRNA、 、引物,dNTP、缓冲体系。引物的作用是 。理论上,在检测过程中,有荧光标记的“杂交双链”出现,则说明检测结果呈 (填“阴”或“阳”)性。
(3)检测方法二是进行抗体检测。南开大学团队研发出了新冠病毒IgM/IgG抗体快速测试卡(1滴血,15分钟即可肉眼观测到结果)。该技术运用了 的原理。如果疑似患者小李的抗体检测呈阳性,则可以确诊为新冠患者。
(4)近期某地区爆发新冠病毒传染,需进行全民多次检测。医务工作者为加快检测进度,将多人的样本采集后,放到同一根采样管中进行检测。如果检测结果为阳性,则说明 ,为进一步确定感染者,医务工作者下一步要做的工作是: 。
(5)新型冠状病毒具有潜伏期长,传染性强的特点。且病毒感染性疾病尚没有特效药,医生只能提供支持性治疗,主要依靠患者自身的免疫力战胜疾病。为早日打赢这场战役,请根据这些信息,简要说说我们青少年该怎样做(至少答两点)。 。
【答案】(1)RNA不稳定容易被酶降解,低温可以降低酶活性
(2) 逆转录酶 荧光标记的新冠病毒核酸探针 使热稳定DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 阳性
(3)抗原抗体
(4) 被检测的几个人中,有一人或多人被感染 对上述多人再次采样并进行单独检测
(5)自觉隔离,避免人群聚集;锻炼身体,按时作息,提高免疫力
【分析】PCR又称聚合酶链式反应,PCR的过程可看作是生物体外的特殊DNA复制,PCR的最大特点,是能将微量的DNA大幅增加。PCR的三个步骤分别是:(1)高温变性:利用DNA在体外高温时变性会变成单链;(2)低温退火:低温时引物与单链按碱基互补配对的原则结合;(3)中温延伸:当调温度至DNA聚合酶最适反应温度,DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖(5-3)的方向合成互补链。
【详解】(1)由于RNA不稳定容易被酶降解,低温可以降低酶活性,因此采集的样本应低温保存,并且尽快检测。
(2)荧光PCR法基本原理是:采用荧光RT-PCR技术,取检测者的mRNA在试剂盒中逆转录出cDNA,并大量扩增,同时利用盒中荧光标记的新冠病毒核酸探针来检测PCR产物中是否含有新冠病毒的cDNA,因此荧光PCR法所用的试剂盒中通常都应该含有:检测者mRNA(模板)、热物定性DNA聚合酶(Taq酶)、荧光标记的新冠病毒核酸探针、逆转录酶、引物、dNTP、缓冲体系。引物是一小段单链DNA或RNA,作为DNA复制的起始点,作用是使热稳定DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。理论上,在检测过程中,有荧光标记的“杂交双链”出现,则说明检测结果呈阳性。
(3)检测方法二是进行抗体检测。南开大学团队运用了抗原抗体特异性结合的原理,研发出了新冠病毒lgM/lgG抗体快速测试卡。由于病毒进入体内后可引起特异性免疫反应,最终由浆细胞分泌相应的抗体,所以疑似患者的抗体检测如果呈阳性,则可以确诊为新冠患者。
(4)为加快检测进度,将多人的样本采集后,放到同一根采样管中进行检测。如果检测结果为阳性,则说明被检测的几个人中,有一人或多人被感染;为进一步确定感染者,下一步要做的工作是对上述多人再次采样并进行单独检测,以确定感染者。
(5)为早日打赢这场战役,请根据这些信息,简要说说我们青少年应该自觉隔离,避免人群聚集;锻炼身体,按时作息,提高免疫力。
【点睛】本题以新冠病毒为载体,考查PCR技术和免疫反应等相关知识,要求考生能结合题干信息和所学知识准确答题。
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