检测29（二十九）“胚胎工程与生态工程”课前诊断卷.doc

考点一胚胎工程1 •哺乳动物单倍体胚胎干细胞技术是遗传学研究的新手段，该项技术为研究隐性基因功 能提供了理想的细胞模型如图表示研究人员利用小鼠获取单倍体胚胎干细胞的方法请 分析回答：方法一：方法二：（1） 方法一中，研究人员需对实验小鼠注射 ,使其 ,从而获得更多的卵母细胞用SrC12溶液处理激活卵母细胞，在体外选用特制的培养液培养 至 期，从内细胞团中分离、筛选出胚胎干细胞采用这种方法获得的单倍体胚胎干细胞称为孤雌单倍体胚胎干细胞2） 采用方法二可获得孤雄单倍体胚胎干细胞受精阶段，防止多精入卵的第一道屏障是 研究人员用特定方法去除细胞M中的 原核，再对处理后的细胞进行进一步的培养、分离和筛选3） 研究发现，小鼠单倍体胚胎干细胞存在自发二倍体化的现象可以通过测定并分析 细胞内DNA分子的含量，或利用显微镜观察细胞中的染色体数目进行确定，最好选择处于 （写出分裂类型及时期）的细胞进行观察解析:（1）方法一中，对实验小鼠注射促性腺激素，可使其超数排卵，从而获得更多的 卵母细胞胚胎发育至囊胚时分化为内细胞团和滋养层细胞2）受精阶段，防止多精入卵 的第一道屏障是透明带反应精卵细胞融合后，先形成雄原核和雌原核，去除细胞M中的 雌原核，再对处理后的细胞进行进一步的培养、分离和筛选，即可获得孤雄单倍体胚胎干 细胞。

3）利用显微镜观察细胞中的染色体数目，最好选择处于有丝分裂中期的细胞进行观 察，此时染色体形态固定，数目清晰答案：（1）促性腺激素超数排卵囊胚 （2）透明带反应雌（3）有丝分裂中期2. 干扰素是抗病毒的特效药，干扰素基因缺失的个体，免疫力严重下降科学家设计 了以下流程，利用胚胎干细胞（ES细胞）对干扰素基因缺失的患者进行基因治疗，根据所学 的知识，结合图中相关信息，回答以下问题：干扰斛因鬍药歸; 缺失患者上"尼©-卵母细胞分离、堤养 ES细胞 讪宦皱五瞬孟崔§造血干细胞 ES细胞 ES细胞重组细胞(1)上图中进行的是(填“体内”或“体外”)基因治疗，该过程中利用的生物工程技术手段有动物细胞培养技术、早期胚胎培养技术、转基因技术和等2)ES细胞是由早期胚胎或 中分离出来的一类细胞3)步骤③中，需要构建含有干扰素基因的,该结构除了复制原点外，至少包含 和干扰素基因等；为检测干扰素基因是否表达，可以采用 的方法4) 为了快速获得更多的目的基因常常采用 技术进行扩增解析：(1)分析图解可知，上图中进行的是体外基因治疗，该过程利用的生物工程技术 手段有动物细胞培养技术、早期胚胎培养技术、转基因技术和核移植技术等。

2)ES细胞是 由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，利用其具有(发育的)全能性，可以将其培养 成人体各种组织器官3)步骤③中，需要构建含有干扰素基因的基因表达载体，基因表达 载体除了复制原点外，至少包含启动子、终止子、标记基因和干扰素基因等；为检测目的 基因的表达情况，可采用抗原一抗体杂交技术，若有杂交带出现，表明目的基因已成功表 达4)可以利用PCR技术对体外基因进行大量扩增答案：⑴体外核移植技术⑵原始性腺(3)基因表达载体启动子、终止子、标记 基因 抗原一抗体杂交(4)PCR3. 科学家应用现代生物技术培育出了荧光转基因克隆兔，培育过程如下，回答下列问题:(1) 上述过程中运用的生物技术有 (写岀两个即可)将重组质粒导入甲兔的成纤维细胞时，通常用 法2) 为避免杂菌污染，②过程要求 的培养环境，培养的空气中通常需含5%的CO2，目的是 o培养基中除加入一些基本的营养成分外，通常需加入血清等一些天然成分对重组细胞中荧光蛋白基因进行检测的方法是(3) 胚胎移植前必须对代孕母兔和供体母兔用激素进行 处理如果想获得核基因型相同的多个胚胎，常采用的方法是 ,处理的时期是 O解析：（1）上述过程中运用的生物技术有基因工程、动物细胞培养、动物体细胞核移植 或胚胎工程。

成纤维细胞为动物细胞，所以导入的方法是显微注射法2）为避免杂菌污染， ②过程要求无菌、无毒的培养环境，CO2可以维持培养基的pH,对重组细胞中荧光蛋白基 因进行检测的方法是DNA分子杂交技术3）胚胎移植前对供体和受体需进行同期发情处 理，如果想获得核基因型相同的多个胚胎，常采用的方法是胚胎分割技术，处理的时期是 桑柩胚或囊胚期答案：（1）基因工程、动物细胞培养、动物体细胞核移植或胚胎工程（写出其中任意两个 均可）显微注射（2） 无菌、无毒 维持培养基的pH DNA分子杂交技术（3） 同期发情胚胎分割技术桑柩胚或囊胚期4. （2018届高三・东北三省四市联考）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，具体研究过程如下图所示，请据图回答问题：小乂 单倍体曩胚1孤雌单倍体ES 凶大駁 单倍体董胚2孤雄总倍体ES异源二倍体ES（1） 图中的单倍体囊胚1最可能是由小鼠的 发育而来，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、 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 o（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，如小鼠一大鼠、人-鼠等杂交细胞，由于这些细胞都是由 体细胞融合产生，因此杂交细胞中通常含有 个染色体组解析：（1）孤雌单倍体是由卵子发育来的个体，获得此胚胎需利用早期胚胎培养技术， 培养过程中需要的营养物质有有机盐、无机盐、维生素、激素、氨基酸、核昔酸（简称两盐、 两素、两酸），另加血清、血浆等物质2）囊胚的内细胞团细胞为全能性细胞，即胚胎干细 胞，在形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显3）自然界中物种存在生殖隔离，所以 自然情况下不同物种间不能相互交配，其配子无法识别，所以不能完成受精作用利用动 物细胞融合技术可以使不同物种的细胞融合，融合后的细胞中含有两个物种全部的遗传信 息，为四倍体答案：（1）卵子（卵细胞）早期胚胎培养技术氨基酸、核昔酸（2）内细胞团体积小、 细胞核大、核仁明显（3）生殖隔离 受精45. （2017-长春棋拟）抗凝血酶III蛋白是一种血浆糖蛋白，临床上主要用于血液性疾病的治疗凝乳酶是奶酪生产中的关键性酶下列是生产这两种酶的相关思路，请回答下列问题:受精卵 普通奶牛 转基因奶牛转荃因牛奶图1白牛奶中其他蛋白（1）图1为通过培育转基因奶牛获得抗凝血酶III蛋白的流程。

① 图中过程a指的是利用 法将目的基因导入受精卵，受体细胞不选用体细胞的理由是 ② 在胚胎移植前，需进行 ,目的是确定要培育的个体能产奶③ 可采用 法来鉴定牛奶中是否含有抗凝血酶III蛋白2）从牛胃液中分离得到的凝乳酶以其催化能力强而被广泛应用，研究人员运用基因工 程技术，将编码该酶的基因转移到了微生物细胞中①从牛胃细胞中提取mRNA,再通过 形成cDNA以此cDNA为模板通过PCR扩增目的基因，有时需要在引物的L端设计 （填“限制酶” “DNA连接酶”或“RNA聚合酶”）识别序列，以便构建重组DNA分子②为提高重组DNA分子的比例，在构建重组DNA分子（如图2所示）时最好选用EcoR I EcoR I Pst I1川I川川川1W［繼Bam\ 11 fiaml 11③经研究发现，如果将该凝乳酶的第20位和24位氨基酸变为半胱氨酸，则其催化能 力将提高2倍现已知通过蛋白质工程可生产高效凝乳酶，请写出有关制备步骤:解析：（1）图1是培育转基因奶牛的简易流程图，所以a过程指的是将目的基因导入受 精卵，采用的方法为显微注射法动物体细胞的全能性一般不能表现，所以选择受精卵作 为受体细胞只有母牛才能产奶，所以进行胚胎移植前需要对胚胎进行性别鉴定。

鉴定牛 奶中是否含有目标蛋白，常采用抗原一抗体杂交法2）以RNA为模板获得DNA的过程称 为逆转录PCR技术用于快速扩增目的基因，而基因工程中需用限制酶来切割DNAo用 BamH I和Psf I双酶切可有效避免质粒和目的基因的自连，进而提高重组DNA的比例答案：（1）①显微注射动物体细胞的全能性一般不能表现②性别鉴定③抗原一抗 体杂交（2）①逆转录限制酶②Ba加HI和P"I③找到相对应的脱氧核昔酸序列一定向改造凝乳酶基因f将改造后的凝乳酶基因导入受体细胞等（合理即可）6. （2018届髙三•苏州市调研）科研人员利用胚胎干细胞（ES细胞）对干扰素基因缺失小鼠 进行基因治疗，其技术流程如图1图2表示目的基因及限制酶切点，图3表示质粒，据图 回答：ES细胞造血干细胞 ES细胞Ps质粒.图3绿色荧 光蛋白 »w 5，Sma I5’I (•fTTTTl I)SmaHind\\\ 鱷各 光蛋白 —基因 EcoR I（1 ）重组细胞的细胞核来自 细胞2） 将基因导入ES细胞而不是导入上皮细胞是因为ES细胞具有 o（3） 步骤③导入的目的基因是 o（4） 从基因组数据库中查询干扰素基因的核昔酸序列，以便根据其序列设计合成引物用于PCR扩增，PCR扩增过程至少第 轮循环后才能获得纯目的基因片段（仅含引物之间的序列）。

5） 对于干扰素基因片段和质粒进行双酶切时，可选用限制酶的组合为 或（6）将步骤③获得的ES细胞在荧光显微镜下观察，选择发 色荧光的细胞进行体外诱导为检测干扰素基因是否表达，可以采用 的方法解析：⑴重组细胞的细胞核来自上皮细胞⑵将基因导入ES细胞而不是导入上皮细 胞是因为ES细胞具有全能性3）步骤③中导入的目的基因是干扰素基因4）因为前两轮 循环扩增产物上目的基因上都带有模板DNA其他片段，即扩增产物比目的基因的DNA片 段长，第三轮就有了纯目的基因片段了5）由图可知，酶的识别序列和切割位点位 于目的基因上，用该酶切割会破坏目的基因，因此对干扰素基因片段和质粒进行酶切时， 可选用限制酶HiMHI和Pst I或EcoR I和Pst I o⑹用限制酶H加dHI和Pst I或EcoR I和 P%I切割时会破坏红色荧光蛋白基因，但不会破坏绿色荧光蛋白基因，因此将步骤③获得 的ES细胞在荧光显微镜下观察，选择发绿色荧光的细胞进行体外诱导为检测干扰素基因 是否表达，可以采用抗原一抗体杂交法答案:（1）（干扰素基因缺失小鼠的）上皮细胞（2）全能性（3）干扰素基因 ⑷3 ⑸H加dill和Pst IEcoR I和Pst I ⑹绿 抗原一抗体杂交考点二生态工程7•某地以前是个农业结构单一、生态环境恶劣的地方，现在已经改造成如下的农、林、牧、渔综合发展的农业生态村，据相关资料和所学知识回答下面的问题:（1） 该生态工程建设遵循了 、 等原理，充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染，实现了 效益和 效益的同步发展。

2） 与单一作物的农田相比，该生态系统的自我调节能力较 （填“强”或“弱”）3） 桑园设计成立体农业，树上养蚕，地面养鸡，这是体现了群落的 结构4） 池塘内营养级最高的生物为 ,其中鱼和虾的种间关系是 解析：（1）生态工程建设的目的就是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产 潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展；其遵循的基本原理有物质循 环再生原理、整体性原理、协调与平衡原理、物种多样性原理等2）该农业生态工程实现 了物质和能量的多级利用。