高考生物复习提分计划：胚胎工程专练

（4）胚胎工程==高考生物复习提分计划：生物技术与工程专练1.下列叙述不正确的是()A.对大型家畜或大型动物，可以直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞B.啮齿动物、家兔等动物精子体外获能一般采用化学诱导法，即放在一定浓度的肝素溶液中C.从附睾采集到的精子不能直接与卵母细胞完成受精作用D.猪和犬等体型较小、易于控制的家畜收集精子的方法多采用手握法2.下列关于胚胎移植生理学基础的说法，错误的是()A.早期胚胎处于游离状态，为胚胎的移植提供了可能B.供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理、组织上的联系，这是供体胚胎正常发育的生理基础C.受体子宫与外来胚胎不发生排斥反应，这为胚胎在受体内存活提供了可能D.胚胎移植产下的个体在细胞质基因控制的性状上与受体性状相似3.下列关于哺乳动物的胚胎干细胞的应用，错误的是()A.胚胎干细胞可诱导分化形成新的组织细胞，修复坏死或退化的组织细胞B.随细胞工程技术的发展，将来可利用胚胎干细胞培育人造器官C.目前人类已经能利用胚胎干细胞治疗帕金森综合征等顽症D.胚胎干细胞是在体外条件下研究细胞分化的理想材料4.如表为不同动物受精卵发育成胚胎和进入子宫的时间（小时），依据题表分析错误的是()动物种类2细胞4细胞8细胞16细胞桑葚胚进入子宫时受精卵的发育天数和发育阶段小鼠24~3838~5050~6060~7068~803牛27~4244~6546~9096~120120~1444~5马2430~3650~607298~1066A.小鼠胚胎进入子宫时的发育程度比牛的高B.体外马胚胎移植到子宫时选择16细胞阶段C.受精卵发育的阶段顺序为2→4→8→16→桑葚胚……D.2→4→8→16细胞发育阶段进行的是有丝分裂5.目前世界上仅剩下两头雌性北方白犀牛，实验室只留有冷冻的雄性北方白犀牛的精子。科学家欲通过某些胚胎工程技术尝试拯救该物种，下列说法正确的是()A.胚胎移植受体必须是经过同期发情的雌性北方白犀牛B.可通过体外受精或核移植技术来拯救北方白犀牛物种C.冷冻精子解冻后离心分离，注入ATP溶液后使其获能D.用雌性北方白犀牛体细胞克隆出多头子代后，让其自行繁衍6.人类的两个精子同时与一个卵子结合形成的受精卵一般不能发育。在特殊情况下，这样的受精卵能够恢复分裂能力，形成三极纺锤体并最终分裂成3个二倍体细胞A、B和C(如图）。若A细胞的染色体由1个父方染色体组和1个母方染色体组组成，并且A、B细胞继续发育形成了一对双胞胎姐弟，C细胞因不含有母方染色体而发育失败。下列说法正确的是()A.雌原核的每条染色体中含有2条姐妹染色单体B.雄原核1和雄原核2中的染色体组成是相同的C.细胞B中的2个染色体组不可能都来自于父亲D.顶体反应和卵细胞膜反应可有效避免图甲现象7.20%~25%的Legh氏综合征患者是由线粒体基因突变导致的。一位母亲约有1/4的线粒体携带这种线粒体突变基因，她的前两个孩子因患该病而死亡。她的第三个孩子因为接受了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。下图为该男婴的孕育过程，下列叙述错误的是()A.图示过程中代表该母亲卵母细胞的是卵母细胞BB.该技术可避免母亲线粒体遗传病基因传给该男婴C.精子和MⅡ期卵母细胞在发有培养液中完成受精D.该技术涉及核移植、体外受精、胚胎移植等操作8.治疗性克隆有望解决供体器官的短缺和器官移植出现的排异反应等问题。如图表示治疗性克隆的过程，有关叙述正确的是()A.相同的胚胎干细胞经培养后形成不同的细胞是由于遗传物质发生了改变B.上述过程利用了动物细胞核移植、胚胎移植等技术C.胚胎干细胞若在饲养层细胞上培养能够维持只增殖不分化的状态D.胚胎干细胞的体积较大，因此核仁也比较明显9.回答下列有关问题：(1)胚胎工程是指对_________________所进行的多种显微操作和处理技术。(2)动物受精时，获能的精子与卵子相遇后，首先发生顶体反应，使顶体内的顶体酶释放出来，帮助精子最终与卵子受精。在整个过程中，顶体酶的作用是________________。(3)体外受精时，卵母细胞的采集有两种方法：第一种，从输卵管中冲取卵子；第二种，直接从动物卵巢中吸取。这两种方法获取的卵母细胞在受精前处理的区别是第一种方法_______________；第二种方法______________。(4)从屠宰场收集卵巢后需在____________________存放，然后抽取卵母细胞，在显微镜下检查卵母细胞的发育情况；而精子则需冷冻保存，_________________后在获能液中获能。10.若婴幼儿生长激素分泌不足会导致侏儒症，某科学团队利用多种现代生物技术通过奶牛乳腺生物反应器来生产人的生长激素。请回答下列问题。(1)鉴别受体细胞中是否含有目的基因，需借助基因表达载体中的_____________筛选受体细胞，若要检测牛奶中是否含有生长激素可通过____________技术检测。(2)若将人的生长激素基因导入牛的精子中，通常采用______________法使精子获能，再与发育到_______________期的卵母细胞进行受精作用。在胚胎的培养液中添加一定量的__________，可以防止培养过程中的细菌污染。(3)当胚胎发育到囊胚阶段，选取囊胚的________________细胞做DNA分析，进行性别鉴定，筛选出________________胚胎。为了提高胚胎的利用率，可将所选胚胎的______________均等分割，再进行胚胎移植。11.中国科学院动物研究所干细胞与生殖生物学国家重点实验室的科学家们，利用CRISPR-Cas9基因编辑技术创造出了12只健康猪，其体脂肪含量比普通猪低约24%。低脂肪的动物有一个基因能通过燃烧脂肪控制体温，创造出的低脂肪猪将能节省养殖户的大量保温费用，减少寒冷冬季造成的损失。请回答下列问题：(1)科学家将小鼠调节体温的基因UPC1成功地编辑到缺乏调节体温基因的猪体内，猪所产生的变异属于__________。(2)为了能获得更多的猪卵(母)细胞，在取卵(母)细胞前，通常需要注射____________来促进排卵。注射的该物质是由猪的______________(器官)分泌的。(3)判断卵细胞在体外是否受精的标志是__________________。(4)在将获得的早期胚胎移植到胚胎受体前，需要对受体进行_______________处理。对暂时不移植的早期胚胎，可采用_______________法进行保存。(5)胚胎移植的实质是__________________。(6)创造出12只健康猪的过程，运用的胚胎工程技术有_________________(答两种即可)。12.回答与利用生物技术培育抗病品种有关的问题:(1)通过抗病性强的植株获取抗病目的基因有多种方法。现已获得纯度高的抗病蛋白(可作为抗原)，可通过________技术获得特异性探针，并将________中所有基因进行表达，然后利用该探针，找出能与探针特异性结合的表达产物，进而获得与之对应的目的基因。(2)将上述抗病基因通过转基因的方法导入植物的分生组织可获得抗病性强的植株。若在试管苗期间用分子水平方法判断抗病基因是否表达，应检测________(A.质粒载体B.转录产物C.抗性基因D.病原微生物)。(3)植物细胞在培养过程中往往会发生_______，可利用这一特性筛选抗致病真菌能力强的细胞。筛选时在培养基中加入_______并将存活的细胞进一步培养至再生植株。若利用_______培养建立的细胞系用于筛选，则可快速获得稳定遗传的抗病植株。(4)用抗病品种与高产品种进行杂交育种过程中，有时会遇到因胚发育中止而得不到可育种子的情况。若要使该胚继续发育获得植株，可采用的方法是________。13.某研究小组培育出了猴鼠嵌合体——“猴鼠”，期待将成果用于人体角膜等组织或器官的移植。回答下列问题：（1）人体器官移植面临的主要问题有供体器官短缺和_____，目前临床上通过应用免疫抑制剂抑制_____的增殖来提高器官移植的成活率。（2）①过程中，培养基需通过_____来保证无菌、无毒环境，然后加入诱导因子，作用是_____。再将皮肤干细胞注入小鼠囊胚的_____部位，最终培养成组织或器官。（3）实验中雌鼠和代孕母鼠需要同时注射激素，在操作上称为_____。②过程中，所选代孕母鼠应满足的条件是_____。（4）研究发现猴鼠嵌合体的器官可替代人体器官，但其表面的某些抗原决定簇仍可引起排异。为此，科学家在猴鼠嵌合体基因组中，导入某些调节因子对器官进行改造并取得成功，所导入调节因子的作用是_____。14.胚胎工程技术包含的内容很丰富。下图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是黄牛。请据图回答下列问题:

(1)图中产生小牛的几个途径中，属于无性繁殖途径的有应用________(填数字)。(2)人工授精时，受精卵形成的场所是________，防止多精入卵的屏障有________。若在应用2中进行冲卵操作，则该操作的生理学依据是________。(3)若采取体外受精的方法获得受精卵，将优良公牛的精子收集后放在一定浓度的肝素溶液中进行培养，其目的是________。(4)细胞A~D中属于原始性腺细胞的是________(填字母)。(5)为一次获得多个细胞B，需向供体2注射________。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意________，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。15.利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中，然后通过核移植技术培育基因编辑猪，可用于生产基因工程疫苗。如图为基因编辑猪培育流程，请回答下列问题：(1)对1号猪使用_________________处理，使其超数排卵，收集并选取处在_________________时期的卵母细胞用于核移植。(2)采集2号猪的组织块，用_________________处理获得分散的成纤维细胞，放置于37℃的CO2培养箱中培养，其中CO2的作用是_________________。(3)为获得更多基因编辑猪，可在胚胎移植前对胚胎进行_________________。产出的基因编辑猪的性染色体来自_________________号猪。(4)为检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4号猪并正常表达，可采用的方法有_________________(填序号)。①DNA测序 ②染色体倍性分析③体细胞结构分析 ④抗原一抗体杂交

答案以及解析1.答案：B解析：对大家畜或大型动物，可以从已屠宰的母畜卵巢中采集卵母细胞或直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，A正确；啮齿动物、家兔和猪等动物的精子获能一般采用培养法，即将取自附睾的精子放入人工配制的获能液中培养，使其获能，而牛、羊等家畜精子一般采用化学诱导法，即将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能，B错误；从附睾采集到的精子需获能后才能受精，C正确；收集精子的方法有假阴道法、手握法和电刺激法，其中猪和犬等体型较小、易于控制的家畜收集精子的方法多采用手握法，D正确。2.答案：D解析：早期胚胎在相当一段时间内是独立存在的，未与子宫建立实质性联系，这为胚胎的移植提供了可能，A正确；供体胚胎，在一定时期后会与受体子宫建立生理上和组织上的联系，从而保证了以后正常发育所需要的营养条件，B正确；一般来说，同一物种的受体子宫对于具有外来抗原性质的胚胎并没有免疫排斥现象，这为胚胎在受体内存活提供了可能，C正确；供体胚胎的遗传性状与供体性状相似，D错误。3.答案：C解析：胚胎干细胞可诱导分化形成新的组织细胞，修复坏死或退化的组织细胞，A正确；胚胎干细胞在功能上具有发育的全能性，可在体外诱导分化培育出人造组织器官，B正确；胚胎干细胞有望用于治疗人类的某些顽疾，如帕金森综合症、糖尿病、老年痴呆症、肝衰竭、成骨不良等，C错误；胚胎干细胞是在体外条件下研究细胞分化的理想材料，D正确。4.答案：B解析：小鼠胚胎发育3天时进入子宫，此时处于桑甚胚时期，牛在胚胎发育4~5天进入子宫，此时处于16细胞时期，故小鼠胚胎进入子宫时的发育程度比牛的高，A正确；马在胚胎发育6天进入子宫，此时处于桑葚胚之后的时期，故体外马胚胎移植到子宫时选择桑葚胚之后的时期，B错误；由表格信息可知，受精卵发育的阶段顺序为2→4→8→16→桑葚胚……，C正确；2→4→8→16细胞发育阶段进行的是有丝分裂，D正确。5.答案：B解析：由于雌性北方白犀牛数量较少，可选用经过同期发情处理的雌性南方白犀牛作为胚胎移植的受体；可通过体外受精或核移植技术来增大北方白犀牛的繁殖能力，从而拯救该物种；将成熟的精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中，用化学药物诱导精子获能；用雌性北方白犀牛体细胞克隆出的多头子代均为雌性，无法自行繁衍；故选B。6.答案：C解析：雌原核是完成两次成熟分裂后的卵核，每条染色体中含有0条姐妹染色单体；父本减数分裂产生的精子的类型哟X、Y两种，雄原核1和雄原核2中的染色体组成不一定相同；并且A、B细胞继续发育形成了一对双胞胎姐弟，C细胞因不含有母方染色体而发育失败，说明A、B细胞含父方和母方的染色体，C细胞中无母方的染色体；透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道屏障；故选C。7.答案：C解析：图示过程中，重组细胞获得的是卵母细胞A中的细胞质，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，A正确；子女的细胞质均来自母亲，所以该技术可避免母亲线粒体遗传病基因传给该男婴，B正确；获能的精子和培养成熟的卵子需在专用的受精溶液中完成受精，C错误；由分析可知，该技术涉及核移植、体外受精、胚胎移植等操作，D正确。8.答案：C解析：相同的胚胎干细胞经培养后形成不同的细胞是由于发生了基因的选择性表达，而遗传物质不发生改变，A错误；题图过程经过了动物细胞核移植，未发生胚胎移植，B错误；胚胎干细胞若在饲养层细胞上培养能够维持只增殖不分化的状态，C正确；胚胎干细胞的体积小，细胞核大，核仁比较明显，D错误。9.答案：（1）动物早期胚胎或配子（2）溶解卵丘细胞之间的物质，将透明带溶出一条孔道（3）获得的卵母细胞可以直接与获能的精子在体外受精；获得的卵母细胞需要在体外人工培养至MⅡ中期（4）生理盐水中保温；解冻、离心解析：（1）胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。（2）顶体酶的作用是溶解卵丘细胞之间的物质，将透明带溶出一条孔道。（3）从输卵管中冲取卵子获取的卵母细胞和直接从动物卵巢中吸取的卵母细胞相比，前者可以直接与获能的精子在体外受精，后者还不成熟，需在体外培养到MⅡ中期，再与获能的精子在体外受精，形成受精卵。（4）从屠宰场收集卵巢后需在生理盐水中保温存放，然后抽取卵母细胞在显微镜下检查发育情况，培养成熟（即培养到MⅡ中期）后方具备受精能力，而精子则需冷冻保存，经过解冻、离心，再置于获能液中获能。10.答案：（1）标记基因；抗原—抗体杂交（2）化学诱导；MⅡ中；抗生素（3）滋养层；雌性；内细胞团解析：（1）基因表达载体的组成包括目的基因、标记基因、启动子和终止子等，其中标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因。生长激素是由生长激素基因（目的基因）表达产生的，而检测目的基因是否表达，应该采用抗原—抗体杂交技术。（2）对牛的精子通常用化学诱导法使之获能，才能与发育到MⅡ中期的卵母细胞进行受精作用。在胚胎的培养液中添加一定量的抗生素，可以防止培养过程中的细菌污染。（3）滋养层细胞可发育形成胎盘和胎膜，当胚胎发育到囊胚阶段，选取囊胚的滋养层细胞（不会影响胚胎的发育）做DNA分析，进行性别鉴定，筛选出雌性胚胎，因为只有雌性个体才能泌乳。对囊胚期的胚胎进行分割时，需将其内细胞团进行均等分割，再进行胚胎移植。11.答案：（1）基因重组（2）促性腺激素；垂体（3）在卵细胞膜和透明带的间隙是否可以观察到两个极体（4）同期发情；冷冻（5）早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移（6）体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植（答两种即可）解析：（1）科学家将小鼠调节体温的基因UPCl成功地编辑到缺乏调节体温基因的猪体内，这属于基因工程技术，该技术的原理是基因重组。（2）为了能获得更多的猪卵（母）细胞，在取卵（母）细胞前，用促性腺激素对猪做超数排卵处理。促性腺激素是由垂体分泌的。（3）判断卵细胞是否受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙是否可以观察到两个极体。（4）在胚胎移植前要对接受胚胎的受体进行同期发情处理。对暂时不移植的早期胚胎，可采用冷冻法进行保存。（5）胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境下空间位置的转移。（6）根据题干描述可知，运用的胚胎工程技术有体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等。12.答案：(1)单克隆抗体；基因文库(2)B(3)变异；高浓度致病真菌；花粉离体(4)胚的离体培养解析：（1）抗病蛋白可作抗原，则特异性探针应为抗体，可通过单克隆抗体技术获得特异性探针。基因文库包含了某种生物的所有基因，故可将基因文库中的所有基因进行表达，再利用探针获得目的基因。（2）质粒载体只能检测目的基因是否转入受体细胞，A错误；转录产物为RNA，可以通过DNA-RNA分子杂交检测抗病基因是否表达，B正确；检测抗性基因只能检测抗性基因是否导入受体细胞，无法检测该基因是否表达，C错误；检测病原微生物是个体水平检测目的基因是否表达，D错误。（3）抗致病真菌基因是原本植物细胞不含的基因，要筛选抗致病真菌能力强的细胞，需要在培养基中加入高浓度致病真菌；快速获得稳定遗传的抗病植株需要通过单倍体培养，需要利用花粉离体培养建立的细胞系用于筛选。（4）要使胚的发育获得植株，可利用胚细胞的全能性，采用胚离体培养获得植株。13.答案：（1）免疫排斥；T细胞（2）添加一定量的抗生素并定期更换培养液；促使皮肤细胞恢复分裂增殖能力；内细胞团（3）同期发情处理；同种、健康、生理状态相同的其他雌鼠（4）抑制抗原决定簇基因的表达解析：（1）人体器官移植面临的主要问题有供体器官短缺和免疫排斥，目前临床上通过应用免疫抑制剂抑制T细胞的增殖来提高器官移植的成活率。（2）①过程中，培养基需通过添加一定量的抗生素并定期更换培养液来保证无菌、无毒环境，然后加入诱导因子，作用是促使皮肤细胞恢复分裂增殖能力。再将皮肤干细胞注入小鼠囊胚的内细胞团部位，最终培养成组织或器官。（3）实验中雌鼠和代孕母鼠需要同时注射激素，在操作上称为同期发情处理。②过程中，所选代孕母鼠应满足的条件是同种、健康、生理状态相同的其他雌鼠。（4）研究发现猴鼠嵌合体的器官可替代人体器官，但其表面的某些抗原决定簇仍可引起排异。为此，科学家在猴鼠嵌合体基因组中，导入某些调节因子对器官进行改造并取得成功，所导入调节因子的作用是抑制抗原决定簇基因的表达。14.答案：(1)1和4(2)(供体1的)输卵管；透明带反应和卵细胞膜反应；早期胚胎处于游离状态(3)使精子获能(4)C(5)促性腺激素；将内细胞团均等分割解析：（1）