高考生物专题三胚胎工程专讲专练含详解新人教版选修3

高考生物专题三胚胎工程专讲专练含详解新人教版选修3

‎1．(2012·江苏)通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是(　　)‎ A．对供体和受体母牛都要进行相同激素处理 B．受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行 C．对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植 D．胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低 解析　本题考查胚胎工程中胚胎移植的相关知识，意在考查考生的辨别比较能力。在胚胎移植中，对供受体进行的激素处理不完全相同；胚胎移植技术中，移植的胚胎可来自体内受精发育形成的胚胎；移植的胚胎不能用原肠胚，而通常应是发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚；目前以二分胚胎的移植成功率最高，而同卵多胎的成功率较低。‎ 答案　D ‎2．(2011·浙江)培育“试管山羊”的基本过程如图所示。若要培育成功，下列叙述正确的是(　　)‎ A．甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵 B．乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟 C．丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液 D．丁过程中早期胚胎须移植到与供体性状相同的怀孕母羊子宫内 解析　本题考查胚胎工程的知识。给母山羊注射促性腺激素可使其超数排卵；乙过程的目的之一是促使卵母细胞进一步发育成熟到减数第二次分裂中期，精子是已经成熟的细胞，乙过程和丙过程采用的培养液成分不同；丙过程中要加入促使细胞分化的激素等；供体和受体应生理状态相同，不是性状相同。‎ 答案　A ‎3．(2012·广东)华南虎是国家一级保护动物，可采用试管动物技术进行人工繁殖，该技术包括的环节有(　　)‎ ‎①转基因　②核移植　③体外受精　④体细胞克隆　⑤胚胎移植 A．①③　　　　　　　　　 B．①④‎ C．②⑤ D．③⑤‎ 解析　‎ 在试管动物技术中首先进行体外受精得到受精卵在体外进行早期胚胎发育，然后再把胚胎移植到代孕母虎子宫内发育。‎ 答案　D ‎4．(2011·江苏)下列关于胚胎工程的叙述，错误的是(　　)‎ A．体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精 B．受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植 C．早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清 D．试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术 解析　不同的动物体胚胎移植的时间不同，比如人的体外受精胚胎可在8～16个细胞阶段移植，牛的胚胎一般要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段才可移植。‎ 答案　B ‎5．(2012·江苏南通模拟)受精过程的顺序为(　　)‎ ‎①第一次卵裂开始　②释放第二极体　③顶体反应　④穿越透明带　⑤雌、雄原核的形成　⑥核膜消失，雌雄原核融合 A．①②③④⑤⑥ B．③②④⑤⑥①‎ C．④⑤②①③⑥ D．③④②⑤⑥①‎ 解析　受精过程中，获能的精子与卵子相遇时即发生顶体反应；当精子穿越透明带触及卵黄膜时，透明带立即封闭以阻止其他精子进入，进而激活次级卵母细胞完成减数第二次分裂，释放第二极体，雌雄原核形成后，核膜消失，雌雄原核融合在一起，形成合子，开始第一次卵裂。‎ 答案　D ‎6．图为人早期胚胎的卵裂示意图，有关其中的DNA含量和蛋白质种类的变化最可能是下列哪幅图象(　　)‎ 解析　在卵裂过程中，细胞个数不断增加，有丝分裂前后细胞内核DNA数目不变，所以DNA在不断增多，同时细胞代谢加强，蛋白质种类也不断增加。‎ 答案　A ‎7．动物细胞培养是动物细胞工程的基础，如图所示，a是核移植技术，b是体外受精技术，c是胚胎分割技术，①②③依次表示其结果。据图回答，下面说法正确的是(　　)‎ A．①反映了动物细胞也具有全能性 B．②的设计产生不存在伦理争议 C．③中个体的基因型和表现型未必完全相同 D．①②③都属于无性繁殖 解析　①反映了动物细胞核也具有全能性。②的设计产生 即设计试管婴儿存在伦理争议。③中个体的基因型相同，表现型由于还受环境影响，所以基因型相同，表现型未必完全相同。核移植和胚胎分割移植属于无性繁殖，体外受精属于有性繁殖。‎ 答案　C ‎8．新华网华盛顿‎2009年3月9日电：美国总统奥巴马9日签署行政命令，宣布解除对用联邦政府资金支持胚胎干细胞研究的限制。奥巴马在签署命令前表示，科学家认为，胚胎干细胞有助于了解甚至治愈一些严重疾病，其潜力尽管还不完全为人所知，但绝不应低估。通过移植胚胎干细胞期望可以治疗下列哪一组疾病(　　)‎ ‎①糖尿病　②高血压　③唐氏综合征　④老年痴呆症 ‎⑤白化病　⑥肝衰竭 A．①②⑤ B．②③⑥‎ C．①④⑥ D．③④⑤‎ 解析　糖尿病、老年痴呆症、肝衰竭分别是胰岛B细胞、神经细胞和肝细胞受损引起的，可以通过移植胚胎干细胞的方法进行治疗；原发性高血压是多基因遗传病、唐氏综合征是染色体异常遗传病，白化病是单基因遗传病，都是遗传物质发生异常变异引起的疾病，不可以通过移植胚胎干细胞进行治疗。‎ 答案　C ‎9．下图表示通过体外受精培育牛的过程，下列叙述错误的是(　　)‎ A．获取的精子经获能后才能进行体外受精 B．②过程只与细胞膜的流动性有关 C．③过程的细胞增殖方式一定是有丝分裂 D．④过程属于胚胎移植过程 解析　在进行体外受精时，获取的精子需获能后才能进行体外受精；图中的②过程是受精作用，该过程涉及精卵细胞的识别、细胞膜的融合(与膜的流动性有关)、核的融合等；③过程是卵裂过程，该过程的细胞增殖方式是有丝分裂；④过程是将多细胞胚胎移入受体子官的过程，属于胚胎移植过程。‎ 答案　B ‎10．如下图是胚胎干细胞分离途径示意图。下列说法正确的是(　　)‎ A．图中A所示细胞将来能够发育成胎膜和胎盘 B．胚胎干细胞的体积和细胞核都较小 C．胚胎干细胞可以增殖而不发生分化 D．利用胚胎干细胞培育的人造器官正在大规模应用 解析　图中A是内细胞团细胞，将来能够发育成除胎膜和胎盘外的其他组织和器官。胚胎干细胞的体积较小，细胞核较大。在体外培养情况下，可以只增殖而不发生分化。利用胚胎细胞可以诱导形成器官，但目前并没有大规模应用。‎ 答案　C ‎11．(2012·江西南昌一模)人绒毛膜促性腺激素(HCG)是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，制备抗HCG单克隆抗体可用于早孕的诊断。图是抗HCG单克隆抗体制备流程示意图，请分析回答：‎ ‎(1)制备单克隆抗体过程中要用到________和________技术。‎ ‎(2)在B淋巴细胞内DNA合成有D和S两条途径，其中D途径能被氨基嘌呤所阻断。而骨髓瘤细胞的DNA合成没有S途径。‎ ‎①利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的________成分具有筛选杂交瘤细胞的作用。‎ ‎②最终筛选获得的杂交瘤细胞的特点是________。‎ ‎③培养杂交瘤细胞的条件包括：无菌、无毒的环境、营养、________、________。‎ ‎(3)哺乳动物在怀孕初期能为胚胎的收集提供可能，这是因为__________________________________；在胚胎移植技术中收集到胚胎后要进行________、________以及移植后的检查等步骤；胚胎移植时可利用激素对受体进行________处理，使受体处于适合的生理状况；此外，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生________反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能。‎ ‎(4)为了更多地生产出人HCG，有人构思采用胚胎分割技术，把一个胚胎分割成很多份数，进而培育出大量相同的转基因牛。你认为这种方法可行吗？为什么？________，_________________。‎ 解析　(1)制备单克隆抗体过程中要用到动物细胞培养和动物细胞融合技术。‎ ‎(2)①利用DNA合成途径不同的特点配制的HAT培养基含有多种成分，其中添加的氨基嘌呤具有筛选杂交瘤细胞的作用。②杂交瘤细胞的特点是能无限增殖并分泌特异性抗体。③培养杂交瘤细胞的条件包括：无菌、无毒的环境、营养、温度和pH、气体环境。‎ ‎(3)哺乳动物在怀孕初期能为胚胎的收集提供可能，这是因为早期胚胎在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态；在胚胎移植技术中收集到胚胎后要进行检查、培养或保存，胚胎移植时要对受体进行同期发情；此外，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能。‎ ‎(4)如果把一个胚胎分割成很多份数，移植的成功率也越低。‎ 答案　(1)动物细胞培养　动物细胞融合 ‎(2)①氨基嘌呤 ‎②能无限增殖并分泌特异性抗体 ‎③温度和pH　气体环境 ‎(3)早期胚胎在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态 检查　培养或保存　同期发情　免疫排斥 ‎(4)不可行　因为胚胎分割的份数越多，操作难度会越大，移植的成功率也越低。‎ ‎12．如图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程，请据图回答下列问题。‎ ‎(1)克隆动物培育过程与图示繁殖过程相比，特有的技术手段是________技术，这两种动物繁殖的方式相比，实质性的区别为前者是________，后者是________。‎ ‎(2)一般用________激素对供体母牛做超数排卵处理。‎ ‎(3)受精卵体外培养所需的培养液成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及________等物质。‎ ‎(4)如果培育转基因荷斯坦奶牛，可采用________技术将药用蛋白基因导入到________中，在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时，常采用的方法是________技术，根据是否显示出杂交带进行鉴定。‎ ‎(5)纯种荷斯坦奶牛的胚胎能在受体黄牛的子宫内存活并正常发育的生理原因是__________________________________。‎ 答案　(1)核移植　无性生殖　有性生殖 ‎(2)促性腺 ‎(3)动物血清 ‎(4)显微注射　受精卵　DNA分子杂交 ‎(5)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系 ‎13．(2012·济南模拟)克隆羊的成功轰动世界，它不仅奠定了克隆性治疗疾病的基础，而且解决了器官移植中供体不足的问题，但同时也给人类带来了一些过去尚未遇到的问题。下图为人类对克隆羊技术的拓展和应用，请据图回答问题。‎ ‎(1)图中所涉及的现代生物技术有________和________等。‎ ‎(2)下列有关胚胎移植的叙述正确的有________。‎ A．冲卵指的是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子 B．只有供、受体的生理环境高度一致，移入受体的胚胎才能被接受 C．供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应 D．不同动物胚胎移植的时间不同，人的胚胎移植最好在原肠胚时期进行 ‎(3)图中两个克隆动物长大后，各方面特征与原型动物相同，这说明________具有全能性，早期胚胎发育到________阶段以前的细胞是全能细胞。‎ ‎(4)使用培养基进行胚胎干细胞培养时，通常要加入________等天然成分，除了保证被培养细胞处于无菌、无毒及氧气充足的环境中，还需要保证细胞生活所需的________。‎ ‎(5)图中从“内细胞团到胚胎干细胞”的培养过程中，一般用________处理内细胞团，使之分散成单个细胞。‎ 答案　(1)核移植　胚胎移植　动物细胞培养(任意两个)‎ ‎(2)A、B ‎(3)体细胞核　桑椹胚 ‎(4)血清　温度和pH ‎(5)胰蛋白酶 教 师 备 用 资 源 ‎1.(2012·浙江金丽衢十二校联考)下列关于胚胎工程的相关叙述，错误的是(　　)‎ A．哺乳动物体细胞核移植的成功率小于胚胎细胞核移植 B．诱导胚胎干细胞分化成器官的培养基中不需要加入滋养层细胞 C．胚胎干细胞是一类未分化细胞，具有二倍体核型，可从早期胚胎中分离获取 D．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割 解析　胚胎分割需将囊胚的内细胞团均等分割。‎ 答案　D ‎2．下列关于哺乳动物胚胎工程的叙述中，正确的是(　　)‎ A．囊胚的内细胞团细胞和滋养层细胞功能上的差异是基因选择性表达的结果 B．胰蛋白酶处理卵裂球获得的细胞可直接移植到同期发情受体的子宫中继续发育 C．胚胎干细胞核移植可得到一群性状完全相同的个体 D．从卵巢中取出的卵母细胞与获能后的精子完成受精作用 解析　胰蛋白酶处理卵裂球获得的细胞不能直接移植到同期发情受体的子宫中继续发育。胚胎干细胞核移植可得到一群性状相似的个体，但由于质基因来自不同的卵细胞，还受环境影响，子代不完全相同。从卵巢中取出的卵母细胞要培养到减数第二次分裂中期才具备受精的能力。‎ 答案　A ‎3．如图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图，请回答：‎ ‎(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至________期的内细胞团或从胎儿的________中分离得到的一类细胞。‎ ‎(2)图中分化程度最低的干细胞是________。在体外培养条件下，培养液中加入________因子，可诱导该种干细胞向不同类型的组织细胞分化。‎ ‎(3)在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因________的结果。‎ ‎(4)某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的。骨髓移植的实质是将上图中的________细胞移植到患者体内。‎ ‎(5)若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、白细胞、皮肤细胞、神经细胞中不能选用作为供体细胞的是成熟的________，其原因是______________。‎ ‎(6)若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制，则用该药物可使肝肿瘤细胞停留于细胞周期的__________期。‎ ‎(7)在制备单克隆抗体过程中的细胞融合阶段，用____________细胞与骨髓瘤细胞融合，经多次筛选最终得到能分泌________的杂交瘤细胞。‎ 解析　(1)囊胚的内细胞团与原始性腺中的细胞具有全能性。‎ ‎(2)胚胎干细胞能分化成皮肤干细胞、造血干细胞等多种干细胞，分化程度最低，在培养液中加入诱导因子可诱导胚胎干细胞向不同类型的组织细胞分化。‎ ‎(3)基因的选择性表达实现了细胞分化。‎ ‎(4)造血干细胞分化成各种血细胞，使患者血液中血细胞正常。‎ ‎(5)胚胎移植的供体提供细胞核，成熟红细胞无细胞核。‎ ‎(6)间期DNA分子进行复制。‎ ‎(7)已免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞杂交，形成杂交瘤细胞，通过两次筛选就可得到产生特异性抗体的杂交瘤细胞。‎ 答案　(1)囊胚　原始性腺细胞 ‎(2)胚胎干细胞　分化诱导 ‎(3)选择性表达 ‎(4)造血干 ‎(5)红细胞　细胞中无细胞核 ‎(6)间 ‎(7)已免疫的B淋巴　特异性抗体 ‎4．下面是以小鼠为对象进行的研究工作，请分析回答问题：‎ ‎(1)进行小鼠胚胎工程操作时，首先在光控周期下(光照14 h，黑暗10 h)饲养成年雌鼠，并注射促性腺激素，目的是________。然后从雌鼠输卵管中取出卵子，在一定条件下培养成熟；并从雄鼠附睾中取出精子，在一定条件下培养一段时间，目的是________。再在‎37 ℃‎、5%的CO2条件下，精卵共同作用4 h，冲洗后继续培养。定时在显微镜下观察胚胎的变化，第5天就已看到胚胎发生收缩，细胞间隙扩大，接着胚胎内部出现裂隙，这是胚胎________期开始的标志。‎ ‎(2)如果体外受精后，在精核与卵核融合之前，用微型吸管除去雄核，再用细胞松弛素B处理(作用类似于用秋水仙素处理植物细胞)，处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中的显著优点是________。‎ ‎(3)如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵细胞中，由重组细胞发育成小鼠丙，则小鼠丙的基因来源于________。‎ ‎(4)如果将外源基因导入小鼠受精卵，则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中。这种受精卵有的可发育成转基因小鼠，有的却死亡。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因是________。‎ 解析　本题(4)小题易回答错误，错误原因是没有理解外源基因和正常基因表达之间的关系。‎ 正确思路为：(1)在胚胎工程中为获得更多的个体，通常使用促性腺激素处理使雌性个体产生更多的卵母细胞即超数排卵法，这里还要注意，从母体获得的细胞不是成熟的卵细胞，而是发育到减Ⅱ时期的卵母细胞，只有受到精子的刺激才能继续分裂。从雄性个体中获得的精子也不能直接与卵细胞结合，需要在雌性生殖道内获能，或者在体外条件下，用专用的培养液培养。在受精卵的发育过程中，看到胚胎发生收缩，细胞间隙扩大，接着胚胎内部出现裂隙，这是胚胎囊胚期开始的标志。‎ ‎(2)细胞松弛素B处理，作用类似于用秋水仙素处理植物细胞，可以获得纯合子并缩短育种时间。‎ ‎(3)克隆动物的基因包括核基因和质基因，核基因来源于供体细胞核，质基因来自于卵母细胞。‎ ‎(4)外源基因的插入使受精卵内生命活动所必需的某些基因不能正常表达， 是出现受精卵死亡的可能原因。‎ 答案　(1)促进排卵(或超数排卵)　使精子获能　囊胚 ‎(2)容易获得纯合子并缩短育种时间 ‎(3)小鼠甲(体细胞)的核基因和小鼠乙(卵细胞)的质基因 ‎(4)外源基因的插入使受精卵内生命活动所必需的某些基因不能正常表达 ‎5．(2011·浙江学军中学二次月考)下图为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程。请回答下列问题。‎ ‎(1)在进行体外受精前要对精子进行________处理。‎ ‎(2)进行胚胎分割时，应选择发育到________时期的胚进行操作。通过胚胎分割产生的两个或多个个体共有的根本特点是______‎ ‎_________________________________________________________。‎ ‎(3)②指的是___________________________________。‎ ‎(4)受体母牛必须和供体牛属于___________________________‎ ‎__________________________________________________。‎ 解析　进行体外受精前要对精子进行获能处理。进行胚胎分割时选择发育到桑椹胚或囊胚(囊胚时要均等分割内细胞团)时期的胚进行操作。通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同的遗传物质。在胚胎移植时受体母牛和供体牛必须属于同一物种。‎ 答案　(1)获能 ‎(2)桑椹胚或囊胚　具有相同的遗传物质 ‎(3)囊胚腔 ‎(4)同一物种