课时作业(十八)胚胎工程与生态工程
1.(2017·江西)生长激素是治疗侏儒症的特效药，但人体产生的生长激素的量比较少。利用牛的乳腺生产人的生长激素，可以提高生长激素的生产量，降低生产成本，满足患者的需求。请回答下列相关问题：
(1)人的生长激素基因________(填“能”或“不能”)通过mRNA来生产。要想获得大量的人生长激素基因可采用PCR用技术来扩增，其前提条件是________，其原料为______________________。
(2)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，其目的是__________________________________________________________
__________________________________________________________。
(3)采用________法将重组质粒导入奶牛的受精卵中，然后体外培养到________(时期)，挑选________(部位)的细胞进行性别鉴定，选择性染色体为XX的胚胎进行胚胎移植。
(4)判断人的生长激素基因在奶牛体内是否表达的方法为________。
答案(1)不能要有一段已知目的基因的核苷酸序列用来合成引物dATP、dGTP、dCTP、dTTP(或4种脱氧核糖核苷酸)
(2)使目的基因在受体细胞中稳定存在且能遗传给下一代，使目的基因表达和发挥作用
(3)显微注射囊胚期滋养层
(4)抗原—抗体杂交法(或检测奶牛的乳汁中是否存在人的生长激素)
解析(1)由mRNA通过逆转录的方法产生的目的基因中不含启动子和终止子，所以不能产生人的生长激素基因。采用PCR技术扩增目的基因，前提是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技术的原料为4种dNTP，即dATP、dGTP、dCTP、dTTP。
(2)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在且能遗传给下一代，使目的基因表达和发挥作用。(3)将目的基因导入动物细胞采用显徽注射法。在囊胚期挑选滋养层细胞进行胚胎的性别鉴定。(4)检测奶牛的乳汁中是否存在人的生长激素可用来判断人的生长激素基因在奶牛体内是否表达，具体方法为抗原一抗体杂交法。
2.(2017·延边州一模)如图为培育转基因山羊生产人β－酪蛋白的流程图，请回答下列问题。
(1)获取过程①所用的人β－酪蛋白基因时，可先提取人体细胞中的________，以其作为模板在________作用下合成________。
(2)重组人β－酪蛋白基因表达载体中必须有启动子，其是________识别和结合的部位。
(3)过程②可选用________阶段的胚胎进行移植。
(4)过程③可使用________技术扩大转基因山羊群体。
(5)过程④中的β－酪蛋白基因在细胞内表达的场所为________，在分子水平上可通过________技术检测转基因山羊中是否成功表达出人β－酪蛋白。
答案(1)β－酪蛋白的mRNA 反转录酶cDNA(或DNA)
(2)RNA聚合酶
(3)桑椹胚(或囊胚)
(4)胚胎分割
(5)细胞核和细胞质抗原－抗体杂交
解析(1)目的基因的获取包括：从基因文库中获取、PCR技术扩增、人工合成等，其中人工合成的方法中包括反转录法，即可先从人体细胞中提取β－酪蛋白的mRNA，以其作为模板在逆转录酶的作用下合成cDNA(或DNA)。(2)重组人β一酪蛋白基因表达载体中必须有启动子，它是RNA聚合酶识别和结合的部位。(3)过程②为胚胎移植，一般选用发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行移植。(4)过程③可使用胚胎分割技术扩大转基因山羊群体。(5)基因表达包括转录和翻译两个阶段，其中β一酪蛋白基因转录发生在细胞质中，而翻译发生在细胞质中的核糖体上，检测目的基因是否翻译形成蛋白质可采用抗原－抗体杂交技术。
3.(2017·宜春二模)为进行牛胚胎移植，可通过下列途径获得优良胚胎，请回答相关问题：
(1)在途径①中，为一次性获得数目较多的胚胎，可用激素对供体母牛做________处理。在自然条件下，受精是在雌性的________内完成的；若进行体外受精，应使用培养到________的卵母细胞。
(2)在途径②中，用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞，原因是________；动物细胞培养至数量达到一定程度后出现________现象而使细胞停止分裂，需用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞继续培养。
(3)在途径③中，将目的基因导入受精卵，并且在其内________的过程，称为转化。
(4)进行胚胎移植的优势是________。欲获得遗传物质完全相同的两个后代，可选择发育良好、形态正常的________进行胚胎分割。
答案(1)超数排卵输卵管减数第二次分裂中期
(2)具有正常的二倍体核型接触抑制
(3)维持稳定和表达
(4)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力桑椹胚或囊胚
解析(1)为了一次性获得数目较多的胚胎，可用激素对供体母牛做超数排卵处理。在自然条件下，受精是在雌性的输卵管内完成的；若进行体外受精，应使用培养到减数第二次分裂中期的卵母细胞。(2)用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞，原因是具有正常的二倍体核型，即核内的遗传物质一般没有发生改变，动物细胞培养至数量达到一定程度后出现接触抑制现象而使细胞停止分裂，需用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞继续培养。
(3)将目的基因导入受精卵，并且在其内维持稳定和表达的过程，称为转化。(4)进行胚胎移植的优势是充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。进行胚胎分割的早期胚胎可选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。
4.(2017·宁城县一模)2013年7月，中国试管婴儿之母－－卢光现教授与研究伙伴共同宣布全球首批经全基因组测序的PGD/PGS试管婴儿在长沙诞生，新技术的突破意味着通过设计试管婴儿解决部分不孕不育问题的同时，部分肿瘤疾病、遗传性疾病的家族性遗传也将有望避免。
(1)设计试管婴儿时为了提高受孕率，胚胎移植时多采用多胚胎移植，因此需用________处理促进母亲排出更多的卵子。
(2)胚胎发育的卵裂期在________(填“透明带”或“放射冠”)内进行，受精卵经72小时体外培养发育成32细胞左右的胚胎，叫做________，可用于胚胎移植。
(3)为了某些需要，需对胚胎的性别进行鉴定，目前最有效最准确的方法是SRY－PCR法，操作的基本程序是：从被测的囊胚中取出几个________(填“滋养层”或“内细胞团”)细胞，提取DNA为模板；然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段核苷酸序列作________，在________________催化作用下进行PCR扩增；最后与SRY特异性探针出现阳性反应者，胚胎为________性。
(4)设计试管婴儿、克隆人等都是引起人们广泛争论的问题，我国不反对治疗性克隆，即可利用人体细胞核移植等技术治疗人类疾病，在去除卵母细胞的细胞核时，可用微型吸管把位于__________________之间的第一极体一并吸出。
答案(1)促性腺激素
(2)透明带桑椹胚
(3)滋养层引物热稳定DNA聚合酶(Taq酶)(只答DNA聚合酶不得分) 男
(4)卵细胞膜与透明带
解析 (1)给良种母畜注射促性腺激素可促使其超数排卵。(2)胚胎发育的卵裂期是在透明带
内进行的，经体外培养发育成的32细胞的胚胎，形似桑椹，叫做桑椹胚，可用于胚胎移植。
(3)目前，对胚胎的性别进行鉴定的最有效最准确的方法是SRY －PCR 法，操作的基本程序是：从被测的囊胚中取出几个滋养层细胞，提取DNA ；然后用位于Y 染色体上的性别决定基因(即
SRY 基因)的一段碱基作引物，在热稳定DNA 聚合酶(Taq 酶)催化作用下进行PCR 扩增，与
SRY 特异性探针出现阳性反应者，说明其含有Y 染色体，为男性。(4)治疗性克隆是指利用
人体细胞核移植等技术治疗人类疾病，在去除卵母细胞的细胞核时，可用微型吸管把位于卵
细胞膜和透明带之间的第一极体一并吸出。
5.(2017·烟台模拟)用医学手段培育“三亲婴儿”可以解决遗传基因带来的缺陷，其培养
过程如图所示，请据图回答有关问题：
(1)由于女性的自然周期产生的卵子太少，捐献者在取卵前需要注射________激素，促使一
次有更多的卵泡发育，重组细胞体外培养所需的气体主要是O 2和CO 2，CO 2的主要作用是
____________。
(2)从受精卵到三亲婴儿的培养还需要____________和________等技术，三亲婴儿的培育方
式属于________生殖。
(3)三亲婴儿的培育技术________(填“能”或“不能”)避免母亲的线粒体遗传病基因传
递给后代，三亲婴儿的染色体________(填比例)来自母亲提供的细胞核，设计试管婴儿技术
与为解决不孕夫妇的生育问题而出现的试管婴儿技术主要区别是植入前对胚胎进行
____________________________。
答案 (1)促性腺 维持培养液的PH
(2)早期胚胎培养 胚胎移植 有性
(3)能 12
遗传学诊断(或基因检测或基因诊断) 解析 (1)对雌性供体注射促性腺激素，使其超数排卵，获得更多的卵细胞，动物细胞培养
时培养环境需要一定气体环境，其中CO 2的主要作用维持培养液的pH 。(2)三亲婴儿的培育
需要核移植、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术，根据图示可推测：三亲婴儿由受
精卵发育而来的个体，培育方式属于有性生殖。(3)根据图示可知卵母细胞的细胞质来自于
捐献者，可避免母亲的线粒体遗传基因传递给后代，三亲婴儿的染色体12
来自母亲和错误!来
自父亲提供的细胞核，设计试管婴儿技术在胚胎移植前需要进行遗传学诊断，而试管婴儿技术不需要。
6.(2017·渭南二模)如图为转基因奶牛和转基因抗虫水稻的培育过程，请回答相关问题：
(1)A为目的基因，可通过PCR技术扩增，该技术的原理是______________，在PCR反应体系中应含有扩增缓冲液、4种原料、模板DNA、引物及______________________。
(2)⑤过程所用的技术为________________，原理是植物细胞的全能性，其根本原因是此细胞含有______________________，在构建重组质粒B过程中，目的基因两端还必须有__________________和终止子，用含重组质粒的土壤农杆菌感染水稻细胞后，采用____________________技术检测转基因水稻的染色体DNA上是否插入了目的基因。
(3)培育转基因奶牛过程中，②过程常用的方法是______________，其中④过程用到的胚胎工程技术有____________________。
答案(1)DNA的双链复制热稳定DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶)
(2)植物组织培养发育成完整个体的全部遗传物质启动子DNA杂交技术
(3)显微注射法早期胚胎培养、胚胎移植
解析(1)PCR的原理是DNA的双链复制，在PCR反应体系中应含有扩增缓冲液、4种原料、模板DNA、引物及热稳定DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶)。(2)⑤过程中将转基因植物细胞培育成转基因植株需要采用植物组织培养技术，其原理是植物细胞具有全能性，根本原因是此细胞含有发育成完整个体的全部遗传物质，基因表达载体的组成包括启动子、目的基因、标记基因和终止子，因此在构建重组质粒B过程中，目的基因两端还必须有启动子和终止子，检测目的基因是否导入受体细胞可采用DNA杂交技术。(3)②将目的基因导入动物细胞常用显微注射法，④过程用到的胚胎工程技术有早期胚胎培养、胚胎移植。
7.(2017·淮南二模)下图是利用乳腺生物反应器生产血清白蛋白的过程图解，据图回答：
(1)在基因工程中，我们获取血清白蛋白基因的主要方法有________(至少答两种)。图中①