2019-2020学年新突破同步生物人教版选修三练习：专题质量检测（三）

2019-2020学年新突破同步生物人教版选修三练习：专题质量检测（三）

专题质量检测(三) (时间：45 分钟，分值：100 分) 一、选择题(每小题 5 分，共 60 分) 1．下列有关哺乳动物体外受精的叙述，正确的是( ) A．给实验动物注射促性腺激素，使其产生更多的精子 B．从输卵管中采集的卵母细胞经培养后才能与获能的精子受精 C．获能的精子和成熟的卵子，不能在获能溶液中完成受精 D．卵母细胞与精子受精后才能完成减数第二次分裂 解析：在哺乳动物进行体外受精时，先对母体做超数排卵处理；从输卵管中采集 的卵母细胞可直接与获能的精子受精；获能的精子和成熟的卵子能够在获能溶液 中完成受精；次级卵母细胞发育到减数第二次分裂中期时才能与精子受精，然后 完成减数第二次分裂。 答案：D 2．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：通过人工操作使供体的精子和卵子在体外受精，体外培养胚胎，然后将发 育到一定程度的胚胎移植入受体，从而生产出各种动物。所以包括的环节有体外 受精和胚胎移植。 答案：D 3．下列关于早期胚胎培养的说法，不正确的是( ) A．发育培养液的成分通常含有血清 B．发育培养液的成分较一般动物细胞培养液的成分简单 C．动物种类不同，进行胚胎移植的早期胚胎所处阶段不同 D．进行胚胎移植之前，可将培养到适宜时期的早期胚胎进行冷冻保存 解析：发育培养液的成分较一般动物细胞培养液的成分复杂。 答案：B 4．良种试管牛的繁殖过程：用激素促进甲牛多排卵，然后把卵子在体外与人工采 集的乙牛的精子进行受精，在特定的培养基上培育成胚胎，再把胚胎送入经过激 素处理的丙牛的子宫内，孕育成试管牛。下列相关叙述错误的是( ) A．该试管牛的培育过程应用的是试管动物技术 B．试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵子 C．甲牛、乙牛对试管牛核基因的贡献相同 D．该技术不能实现优良种畜的快速繁殖 解析：试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵子，加快优良种畜的繁殖速 度。 答案：D 5．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但不发生分化 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 细胞为内细胞团细胞，将来能发育成各种组织，A 项错误；胚胎干 细胞体积小，细胞核大，B 项错误；胚胎干细胞在体外培养条件下，可以增殖而不 发生分化，C 项正确；利用胚胎干细胞培育人造器官正处于研究阶段，没有大规模 应用，D 项错误。 答案：C 6．下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述，正确的是( ) A．乳腺细胞比乳腺癌细胞更容易进行离体培养 B．细胞核移植主要在同种动物、同种组织的细胞之间进行 C．采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的 D．培养早期胚胎的培养液中含维生素、激素等多种能源物质 解析：癌细胞具有无限增殖的能力，因此乳腺癌细胞比乳腺细胞更容易进行离体 培养，A 错误；细胞核移植可以在不同动物的不同组织间进行，B 错误；采用胚胎 分割技术产生同卵多胚的数量是有限的，胚胎分割的数量越多，操作的难度越大， 移植的成功率也越低，C 正确；维生素和激素不是能源物质，D 错误。 答案：C 7．英国科学家目前发明了一种培育成人干细胞(ES 细胞)的新方法，可能会带来治 疗某些疾病的革命性新疗法。通过移植 ES 细胞可能治疗下列哪一组疾病( ) ①糖尿病 ②21 三体综合征 ③成骨不良 ④肝衰竭 A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②④ 解析：ES 细胞可治疗由于细胞坏死、退化或功能异常引起的疾病，如糖尿病、成 骨不良、肝衰竭等。21 三体综合征属于染色体异常遗传病。 答案：B 8．下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述，错误的是( ) A．精子在获能液中于 37 ℃、5% CO2 条件下培养的目的是使精子获能 B．小鼠在特定光控周期条件下饲养，注射相关激素有促进超数排卵的作用 C．分割的胚胎细胞有相同的遗传物质，因此发育成的个体没有形态学差异 D．注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育 解析：精子在获能液中于适宜条件下培养可以使精子获能，A 项正确；小鼠在特 定光控周期条件下饲养，注射促性腺激素能促进其超数排卵，B 项正确；分割的胚 胎细胞虽有相同的遗传物质，但由于生物的性状还受环境等因素的影响，故发育 成的个体会存在形态学差异，C 项错误；胚胎干细胞可以发育成组织、器官，注射 到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育，D 项正确。 答案：C 9．如图表示利用二倍体小鼠所做的实验，下列有关叙述错误的是( ) A．过程①需运用早期胚胎培养技术 B．图中囊胚的细胞基因型都相同 C．代孕母鼠需进行同期发情处理 D．嵌合体幼鼠是二倍体 解析：过程①需运用早期胚胎培养技术，A 正确；图中囊胚是由白鼠和黑鼠 8 细 胞胚合并形成的 16 细胞胚发育而来的，因此其中的细胞的基因型不都相同，B 错 误；胚胎移植时，为保证胚胎移植入相同的生理环境，代孕母鼠需进行同期发情 处理，C 正确；嵌合体幼鼠仍属于二倍体，D 正确。 答案：B 10．胚胎干细胞培养的基本过程如图所示，下列叙述正确的是( ) A．与动物细胞培养的培养液成分不同，①过程的培养液不含动物血清 B．②过程采用酶处理的方式将内细胞团细胞分散开 C．③过程培养基中需加入分化诱导因子 D．囊胚期形成的滋养层细胞最终会发育为成体的一部分 解析：①过程的培养液与动物细胞培养的培养液中都含有动物血清，A 错误；② 过程需要用胰蛋白酶处理，将内细胞团细胞分散开，B 正确；③过程表示在体外培 养胚胎干细胞，要保持胚胎干细胞只增殖不分化的状态，可将胚胎干细胞培养在 饲养层细胞上，或在培养液中添加分化抑制因子，C 错误；囊胚期形成的滋养层细 胞最终会发育为胎盘和胎膜，D 错误。 答案：B 11．对胚胎分割技术的有关叙述，正确的是( ) A．凡是利用胚胎工程产生新个体都要用到胚胎分割技术 B．分割的胚胎直接移植给受体或在体外培养到囊胚阶段再移植给受体 C．目前人类的同卵双胞胎多数是通过胚胎分割技术产生的 D．胚胎分割次数越多，产生的新个体也越多 解析：胚胎移植是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”，但不一定都要经过胚 胎分割。目前人类的同卵双胞胎并非人为地经过胚胎分割技术产生的。实践证明， 采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的，所以不宜分割次数过多。 答案：B 12．下图为某科研小组采用“基因靶向”技术先将小鼠的棕褐毛基因导入黑色纯 种小鼠的胚胎干细胞(ES 细胞)中，再将改造后的胚胎干细胞移植回囊胚继续发育 成小鼠的过程。据图分析不正确的是( ) A．该过程使用的工具酶是 DNA 连接酶和限制性核酸内切酶 B．完成第Ⅱ步操作得到由两个 DNA 片段连接成的产物，必定是载体与棕褐毛基 因形成的重组 DNA 分子 C．第Ⅲ步操作后，还需经过筛选目的基因已成功转移到胚胎干细胞的过程，才能 将该胚胎干细胞注射到囊胚中 D．改造后的胚胎干细胞移植回囊胚能继续发育成小鼠，其根本原因是细胞核中含 有一整套的遗传物质 解析：该过程中基因工程部分使用了工具酶——限制性核酸内切酶和DNA连接酶， A 项正确；完成第Ⅱ步操作后得到的由两个 DNA 片段连接成的产物有可能是载体 —目的基因，载体—载体，目的基因—目的基因三种重组 DNA 分子，B 项错误； 完成目的基因的获取和基因表达载体的构建后，需筛选出已经获得目的基因的胚 胎干细胞才能将胚胎干细胞注射到囊胚中，C 项正确；改造时只是导入了棕褐毛基 因而没有改变胚胎干细胞原有的遗传物质，改造后的胚胎干细胞中仍保留了小鼠 的全套遗传物质，D 项正确。 答案：B 二、非选择题(共 3 小题，共 40 分) 13．(10 分)如图所示是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法，请分析回答下 列问题： (1)方法Ⅰ和方法Ⅱ均用到的生物技术有________和________。 (2)用激素处理的目的是使 B 牛________，从 B 牛体内获得的卵母细胞需要培养到 ____________(填细胞分裂时期)才能与精子结合。 (3)在自然受精情况下，A 牛的精子必须在 B 牛的生殖道中经过相应的生理变化后， 才能与 B 牛的卵子结合，完成受精作用，这个过程叫作____________。卵子受精 的标志是____________________________。将方法Ⅰ中的受精卵移入到________ 中继续培养，待胚胎培养至________期，可取滋养层细胞进行性别鉴定。 解析：(1)图示中方法Ⅰ为利用胚胎移植的方法培育试管牛，方法Ⅱ为克隆牛技术， 两者均用到动物细胞培养和胚胎移植技术。(2)图中用促性腺激素对 B 牛进行超数 排卵处理。从 B 牛体内获得的卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期才能与精 子结合。(3)自然受精情况下，A 牛的精子必须在 B 牛的生殖道中经过相应的生理 变化后，获得受精的能力，这称为精子获能。卵子受精的标志是在卵细胞膜和透 明带的间隙观察到两个极体。受精卵在发育培养液中培养成早期胚胎，具有滋养 层的胚胎发育时期是囊胚期。 答案：(1)动物细胞培养(早期胚胎培养) 胚胎移植 (2)超数排卵 减数第二次分 裂中期(MⅡ中期) (3)精子获能 在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体 发育培养液 囊胚 14．(15 分)Leigh 氏综合征是一种攻击神经系统的严重神经障碍，其致病基因位于 线粒体 DNA 中。一位母亲约有 1/4 的线粒体携带这种致病基因，她的前两个孩子 因为患有 Leigh 氏综合征而夭亡。她的第三个孩子因为接受另一名女性捐赠的健康 基因而成为全球首个拥有“三个父母”的男婴。请根据男婴孕育过程回答下面的 问题： (1)该母亲的前两个孩子患病夭亡的原因是______________________________， 该健康男婴孕育过程中依次使用了____________________________、早期胚胎培 养和胚胎移植等技术。 (2)图示过程中代表该母亲卵母细胞的是________(填“A”或“B”)。取卵之前，该母 亲需要注射______激素。 (3)早期胚胎需经过____________(水平)检测合格后才能植入母亲的子宫继续发育。 (4)在胚胎孕育过程中，医疗团队特意选择了男性胚胎移入子宫发育，原因是 ____________________________________________________________。 解析：(1)根据题意可知，该母亲约有 1/4 的线粒体携带这种致病基因，并且该母 亲可能产生含较多缺陷线粒体的卵细胞，而受精卵的线粒体几乎全部来自卵细胞， 这可能是导致前两个孩子患病夭亡的原因；根据图示信息可知，该健康男婴孕育 过程中依次使用了核移植、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。(2)图中 首先对卵母细胞 A 去核，然后与卵母细胞 B 的细胞核融合，重组的卵细胞中含有 卵母细胞 A 的细胞质，说明 A 的细胞质基因是正常的，因此代表该母亲卵母细胞 的是 B。取卵之前，该母亲需要注射促性腺激素，进行超数排卵。(3)早期胚胎需 经过 DNA 分子水平检测合格后才能植入母亲的子宫继续发育。(4)在胚胎孕育过程 中，由于男性的线粒体不会遗传给后代，因此医疗团队特意选择了男性胚胎移入 子宫发育。 答案：(1)该母亲可能产生含较多缺陷线粒体的卵细胞，而受精卵的线粒体几乎全 都来自卵细胞，导致前两个孩子患病夭亡 核移植、体外受精 (2)B 促性腺 (3)DNA 分子 (4)男性的线粒体不会遗传给后代 15．(15 分)目前，体外分离和培养胚胎干细胞的实验方法已经很成熟，它们可以被 大量的培养和扩增，并定向分化为胰岛细胞、心肌细胞等多种不同类型的细胞。 而且，胚胎干细胞诱导分化的细胞，无论在体外还是移植到体内，都具有很强的 扩增能力。请回答下列有关问题： (1)科学家利用胚胎干细胞技术，诱导生成胰岛 B 细胞，以治疗小鼠糖尿病病理模 型。该实验用的胚胎干细胞通常可以取自小鼠的________或________，取出的胚 胎干细胞进行动物细胞培养，这个过程需要向培养液中加入诱导物。两周后镜检 可以发现，培养的细胞呈胰岛样细胞的变化。随后，再进行了一系列实验，以检 测该细胞是否具有胰岛 B 细胞的生理功能。 (2)培养小鼠胚胎干细胞时，通常将其置于含 95%空气加 5% CO2 的混合气体的培 养箱中进行培养，其中 CO2 的主要作用是____________。 (3)胰岛素释放实验：控制培养液中葡萄糖的浓度，检测细胞分泌胰岛素的量，图 甲表示所得实验结果。据此分析干细胞诱导成功，得到此结论的依据是______。 (4)体内移植实验：将细胞移植到患糖尿病的小鼠体内，检测小鼠的血糖水平，结 果如图乙所示。胰岛素移植实验是否支持胰岛素释放实验的结论？_________。 (5)若将小鼠胚胎干细胞经诱导生成的胰岛 B 细胞移植到糖尿病患者体内，会引起 强烈的免疫排斥反应。若事先在胚胎干细胞基因组中导入 X 调节因子，便可避免 此类问题。将 X 调节因子导入胚胎干细胞，通常先要____________，然后采用 ____________法导入胚胎干细胞中。 (6)指出本研究在实践方面的一个意义__________________。 解析：(1)胚胎干细胞通常可以取自小鼠的早期胚胎或原始性腺。(2)动物细胞培养 时要有一定浓度的 CO2，其主要作用是维持培养液的 pH。(3)由图甲可知高浓度葡 萄糖下胰岛素分泌量明显增多，而在低浓度葡萄糖浓度下胰岛素分泌量少，说明 干细胞成功诱导出了胰岛 B 细胞。(4)分析图乙移植组的血糖浓度在正常血糖范围 上下波动，而未移植组的血糖浓度明显高于正常血糖组的，该实验支持胰岛素释 放的理论。(5)将外源基因导入到胚胎干细胞中，需要先构建基因表达载体，然后 利用显微注射法导入到动物细胞内。(6)该实验是诱导胚胎干细胞向胰岛 B 细胞分 化，可以为糖尿病的细胞治疗提供了一条可能的新途径。 答案：(1)早期胚胎 原始性腺 (2)维持培养液的 pH (3)在糖浓度高时，细胞分 泌的胰岛素多；在糖浓度低时，细胞分泌的胰岛素少 (4)支持 (5)构建基因表达 载体 显微注射 (6)诱导胚胎干细胞向胰岛 B 细胞分化，为糖尿病的细胞治疗提 供了一条可能的新途径