题目内容
3.请回答下列有关胚胎工程和基因工程方面的问题:(1)目前,科学家通过细胞核移植实验,培育出多种哺乳动物新类型.在哺乳动物的核移植实验中,一般通过电刺激将受体细胞激活,使其进行细胞分裂并发育,当胚胎发育到桑葚胚或囊胚阶段时,将胚胎植入另一雌性(代孕)动物体内.
(2)在“试管牛”的培育过程中,要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子
进行获能处理.另外,培养的卵母细胞需要发育至减数分裂第二次分裂,该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和第一极体.
(3)利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于利用胚胎细胞进行核移植的原因是体细胞分化程度高,不容易恢复全能性.
(4)若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素,则所构建的基因表达载体必须包括:某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、人干扰素基因(或目的基因)、终止子、标记基因和复制原点等.目前常用的措施是将该基因表达载体导入牛的受精卵(填“受精卵”或“乳腺细胞”).
(5)下列关于基因工程的叙说正确的是A.
A.目的基因和受体细胞均可来自动物、植物或微生物
B.限制性核酸内切酶、DNA连接酶及载体是基因工程中常用的工具酶
C.若检测培育的抗虫棉花是否成功,可用相应的病菌侵染棉花植株
D.载体上的抗性基因有利于检测目的基因是否插入到受体细胞的染色体上
(6)关于胚胎工程的正确叙述是D.
A.通过胚胎干细胞核移植可得到一群性状完全相同的个体
B.将人的精子与卵细胞在体外受精,再将受精卵植入女性子宫内发育成“试管婴儿”
C.胚胎发育在桑椹胚阶段,胚胎内部出现大的空腔
D.在胚胎干细胞培养过程中,加入的饲养层细胞分泌一些物质既能抑制细胞分化又能促进细胞生长.
分析 1、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: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、受精前的准备阶段
(1)准备阶段1-精子获能.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发生相应的生理变化后,才能获得受精能力.
(2)准备阶段2-卵子的准备,动物排出的可能是初级卵母细胞也可能是次级卵母细胞,都要在输卵管内进一步成熟,达到减数第二次分裂中期时,才具备与精子受精的能力.
解答 解:(1)在哺乳动物的核移植实验中,一般通过电脉冲(或电刺激)将受体细胞激活,使其进行细胞分裂并发育;当胚胎发育到桑葚胚或囊胚阶段时,将胚胎植入另一雌性(代孕)动物体内.
(2)体外受精时,需要对精子进行获能处理.另外,培养的卵母细胞需要发育至MⅡ中期(减数分裂第二次分裂中期).
(3)由于体细胞分化程度高,不容易恢复全能性,因此利用体细胞进行核移植技术的难度明显高于利用胚胎细胞进行核移植.
(4)基因表达载体必须包括:某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、人干扰素基因(或目的基因)、终止子、标记基因和复制原点等.培育转基因动物时,常以受精卵为受体细胞.
(5)A、基因工程的目的基因可以来源于动物、植物和微生物,受体细胞也可以是动物、植物和微生物,A正确;
B、基因工程的工具有限制酶、DNA连接酶和运载体,其中限制酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶,B错误;
C、检测培育的抗虫棉花是否成功,可用棉铃虫取食棉花植株,C错误;
D、载体上的抗性基因有利于检测目的基因是否导入重组细胞,但不能检测目的基因是否插入到受体细胞的染色体上,D错误.
故选:A.
(6)A、通过胚胎干细胞核移植可得到一群主要性状相同的个体,另外受到细胞质的影响,A错误;
B、将人的精子与卵细胞在体外受精,再将受精卵发育到早期胚胎后再植入女性子宫内发育成“试管婴儿”,B错误;
C、胚胎发育在囊胚阶段,胚胎内部出现大的空腔为囊胚腔,C错误;
D、在胚胎干细胞培养过程中,加入的饲养层细胞分泌一些物质既能抑制细胞分化又能促进细胞生长,D正确.
故选:D
故答案为;
(1)桑葚胚或囊胚
(2)获能 二
(3)体细胞分化程度高,不容易恢复全能性
(4)人干扰素基因(或目的基因) 受精卵
(5)A
(6)D
点评 本题考查基因工程、细胞工程和胚胎工程的相关知识,要求考生识记核移植的具体过程;胚胎移植的基本程序;识记基因工程的具体操作步骤,掌握各步骤中的细节,能结合所学的知识准确答题.
| A. | 小麦胚芽鞘中生长素的极性运输 | |
| B. | 人膝跳反射中兴奋在神经元间的传递 | |
| C. | 生态系统中两个物种间的信息传递 | |
| D. | 生态系统中两个营养级间的能量流动 |
| A. | 水稻的早熟与迟熟 | B. | 狗的长毛与白毛 | ||
| C. | 豌豆的红花与白花 | D. | 小麦的抗病与感病 |
| 组合 | 母本 | 父本 | F1的表现型及植株数 |
| 一 | 子叶浅绿抗病 | 子叶深绿不抗病 | 子叶深绿抗病220株;子叶浅绿抗病217株 |
| 二 | 子叶浅绿抗病 | 子叶深绿不抗病 | 子叶深绿抗病110株;子叶深绿不抗病109株; 子叶浅绿抗病108株;子叶浅绿不抗病113株 |
(2)若组合一的F1中有个别植株表现为不抗病,可能发生的可遗传变异类型有基因突变和染色体缺失.
(3)请选用表中植物材料设计一个杂交育种方案,要求在最短的时间内选育出纯合的子叶深绿抗病棉花品种:用组合一的母本植株自交,在子代中选出子叶深绿类型即为纯合子.
Ⅰ.小麦的颖色有黑颖、黄颖、白颖三种,其性状的遗传受两对等位基因(A和a,B和b)控制,如图1所示:
现有三个基因型不同的纯合品系甲(黑颖)、乙(黑颖)、丙(黄颖),品系间的杂交结果如下表(F2为相应组别的F1自交所得):
| 杂交组合 | F1 | F2 | |
| 第一组 | 甲×乙 | 黑颖 | 黑颖 |
| 第二组 | 乙×丙 | 黑颖 | 黑颖:黄颖=3:1 |
(2)第二组得到的F2黑颖个体间进行随机授粉,所得到的F3表现型及比例为黑颖:黄颖=8:1.
(3)若在减数分裂过程中,A基因所在片段与B基因所在片段发生互换,该变异类型为染色体(结构)变异(或答易位).
(4)普通小麦的形成过程如图2所示(图中一个字母代表一个染色体组).
①该图表明,物种的形成不一定要经过长期的地理隔离.
②普通小麦与二粒小麦杂交的后代高度不育,原因是减数分裂过程中染色体联会紊乱.
难以产生可育配子.理论上该后代自交产生可育普通小麦的概率为($\frac{1}{2}$)14.
Ⅱ.欲获得普通小麦的单倍体植株,选材非常重要.
(1)一般来说,在单核(靠边)期花药离体培养的成功率最高.为了选择该时期的花药,通常选择完全未开放的花蕾.
(2)得到的单倍体植株体细胞内有3个染色体组.
(3)如通过基因工程技术给小麦导入一抗锈病基因R,一般不能(填“能”或“不能”)利用农杆菌转化法.
| A. | 生物出现新性状的根本原因是基因重组 | |
| B. | 不同种群基因库差异的积累可导致生殖隔离 | |
| C. | 不同基因型的个体对环境的适应性一定不同 | |
| D. | 自然选择直接作用于基因型,从而决定种群进化的方向 |