高考生物大二轮复习专题十七胚胎工程生物技术的安全性和伦理问题及生态工程练案

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1、专题十七　胚胎工程　生物技术的安全性和伦理问题及生态工程1．科学家将蜘蛛的相关基因导入山羊体内，创造出转基因山羊，使羊奶中含有一种独特的蛛丝蛋白，利用这种蛛丝蛋白制造的蛛丝纤维具有很高的强度和伸缩性，可制成防弹背心、降落伞绳等。下面是生产原理图，请回答问题：(1)在①过程中用到的酶是__逆转录酶__，在②过程中用到的酶是__限制酶和DNA连接酶__。(2)将基因表达载体导入受体细胞常用的方法是__显微注射法__。如果导入的受体细胞为体细胞，则③过程需要的技术操作是__核移植__，重组细胞才具有发育的全能性。(3)④过程所用的胚胎工程技术是__早期胚胎培养__，该过程所用培养

2、液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和__动物血清__等。(4)进行⑤过程需要的技术操作是__胚胎分割__，最佳时期是__桑椹胚或囊胚__。(5)进行⑥过程时，需要对供、受体母羊进行选择，并__用激素进行同期发情__处理。[解析]　(1)由mRNA形成DNA是逆转录，需要逆转录酶。构建基因表达载体需要限制酶对目的基因和运载体进行切割，然后用DNA连接酶进行连接。(2)将构建好的基因表达载体导入动物受体细胞常用显微注射法。如果是体细胞，则需要进行体细胞核移植。(3)由重组细胞到早期胚胎需要经过早期胚胎培养技术。在培养液中除了营养物质外还需要加入动物血清。(4)将胚胎形成

3、2个相同的胚胎时需要采用胚胎分割技术，一般是将发育良好的桑椹胚或囊胚期的胚胎进行分割，进行分割时一定要将内细胞团进行均等分割。(5)进行胚胎移植时，一定要对供体和受体母羊用孕激素进行同期发情处理，使它们的生理状态相同。2．(2018·江西省南昌市生物一模)人的血清白蛋白(HSA)在临床上需求量很大，通常从人血中提取，但由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增，使人们对血液制品顾虑重重，如果应用基因工程和克隆技术，将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，那么利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白就成为可能，其大致过程如下：Ⅰ.采用良种供体奶牛的卵母细胞和精子，通过体外

4、受精，形成受精卵；Ⅱ.将人血清白蛋白基因导入奶牛受精卵，形成重组细胞；Ⅲ.电脉冲刺激重组细胞，促使其形成早期胚胎；Ⅳ.将胚胎移植到受体母牛的子宫中，最终发育成转基因小牛。请回答下列问题：(1)实验步骤Ⅰ中，在体外受精前，需要对奶牛的精子进行__获能__处理，受精时，往往一个卵母细胞只能和一个精子结合，受精过程中防止多精入卵的生理反应包括__透明带反应和卵细胞膜反应__。(2)实验步骤Ⅱ中，将人的血清白蛋白基因导入奶牛受精卵的最为有效的方法是__显微注射法__。(3)实验步骤Ⅲ中，进行动物早期胚胎的体外培养时，培养液中除了含有各种无机盐和有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸等营养

5、成分外，还要添加__激素__和动物血清。(4)实验步骤Ⅳ中，应选择性别为__雌性__的奶牛胚胎进行移植。[解析]　(1)体外受精前，对精子要进行获能处理；阻止多精入卵的两道屏障是透明带反应和卵细胞膜反应。(2)将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法。(3)进行动物早期胚胎的体外培养时，培养液中除了含有各种无机盐和有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外，还要添加激素和动物血清。(4)血清白蛋白要从乳汁中提取，只有雌性奶牛才能产生乳汁，因此胚胎移植时，必须选取雌性奶牛的胚胎进行移植。3．随着生物科学技术的发展，动物的生殖方式变得越来越多样化。如图是胚胎工程技术研究

6、及应用的相关情况，供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是健康的黄牛，请据图回答下列问题：(1)应用1中获得的良种小牛，遗传物质来源于__供体1和供体2__个体，性别为__雌性__。(2)在应用2、3、4中，若要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行处理，使其__获能__。(3)应用3可实现良种动物快速大量繁殖的问题；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，否则将影响分割后的胚胎的恢复和进一步发育，如需做性别鉴定，还需从__滋养层__细胞取样做DNA分析。(4)应用4中细胞进行定向诱导，可分化形成各种组织和器官。在胚胎干细胞培养过程中除需要温度、无

7、菌、无毒等环境条件外，营养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、核苷酸，还要加入__动物血清(或血浆)__；向培养液中通入95%空气和5%二氧化碳，空气中的氧气参与细胞的代谢，二氧化碳可以维持培养基的__pH__。[解析]　(1)应用1为核移植技术，其中重组细胞的细胞核来自供体1、细胞质来自供体2，所以良种小牛的遗传物质来自供体1和2，其中控制性别的基因位于细胞核中，所以良种小牛的性别与供体1(母牛)相同。(2)获能的精子才能与成熟的卵母细胞(发育至减数第二次分裂中期)完成受精作用。(3)胚胎分割时，囊胚期的内