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专题24胚胎工程(满分:100分时间:75分钟)选择题:本部分包括20题,每题2分,共计40分。每题只有一个选项最符合题意。1.(2022·江苏泰州·一模)下列关于人体细胞生命历程的叙述,正确的是(

)A.指间的细胞凋亡有利于正常手指的形成B.口腔上皮细胞形成过程中基因种类发生改变C.衰老的胰腺细胞中各种酶的活性显著降低D.滋养层细胞是胚胎发育过程中未分化的细胞【答案】A【解析】【分析】1、细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。2、衰老细胞的特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;(2)细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;(4)有些酶的活性降低;(5)呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。3、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态,结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。【详解】A、细胞凋亡是细胞的编程性死亡,是由与凋相关的基因决定的,有利于多细胞生物体完成正常发育如正常手指的形成,A正确;B、口腔上皮细胞形成过程属于细胞分化,分化过程中,细胞内的基因种类不发生改变,B错误;C、衰老的细胞中大部分酶的活性降低,少数酶活性上升,如溶酶体中的水解酶,C错误;D、滋养层细胞已经发生了分化,D错误。故选A。2.(2021·重庆南开中学高三阶段练习)受精过程中,精子头部的顶体酶原转化为有活性的顶体酶将卵细胞周围的透明带溶解,形成精子穿过的通道。精子进入卵细胞后,卵细胞膜上的精子受体失去活性。卵细胞膜下的皮层颗粒,以外排的方式,进入卵周空间,释放的酶类引起透明带“硬化”,形成受精膜,完成受精。下列叙述错误的是(

)A.卵细胞膜下皮层颗粒外排的方式可能是胞吐B.受精卵中的遗传物质一半来自精子,一半来自卵细胞C.透明带“硬化”是防止多个精子进入卵细胞受精的一道屏障D.精子受体失去活性有助于一个卵细胞与一个精子结合【答案】B【解析】【分析】受精作用过程:顶体反应:精子释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质,穿越放射冠;透明带反应:顶体酶可将透明带溶出孔道,精子穿入,在精子触及卵黄膜的瞬间阻止后来精子进入透明带的生理反应[它是防止多精子入卵受精的第一道屏障];卵黄膜的封闭作用:精子外膜和卵黄膜融合,精子入卵后,卵黄膜会拒绝其他精子再进入卵内的过程[它是防止多精子入卵受精的第二道屏障];精子尾部脱落,原有核膜破裂形成雄原核,同时卵子完成减二分裂,形成雌原核;雌、雄原核融合形成合子。【详解】A、卵细胞膜下皮层颗粒属于大分子物质,外排的方式可能是胞吐,A正确;B、受精卵中的染色体一半来自精子,一半来自卵细胞,B错误;C、透明带“硬化”是防止多个精子进入卵细胞受精的一道屏障,从而可以保证亲子代之间遗传物质的稳定性,C正确;D、精子受体失去活性有助于一个卵细胞与一个精子结合,从而避免多精入卵,D正确。故选B。3.(2022·湖北·高三专题练习)精子内的顶体由来自高尔基体的溶酶体特化而来,精卵识别后,顶体膜与精子细胞膜融合,释放溶酶体酶(顶体酶)使卵子外层形成孔洞,以利于精卵融合形成受精卵,下列叙述错误的是(

)A.卵母细胞发育至减数第二次分裂中期,才具备受精能力B.顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜的选择透过性C.顶体内储存的溶酶体酶是在精子的核糖体中合成的D.受精卵中的染色体一半来自父方另一半来自母方【答案】B【解析】【分析】受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合,使受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞的数目,其中有一半来自精子有一半来自卵细胞。【详解】A、卵母细胞在输卵管内进一步成熟,即发育到减数第二次分裂中期才有受精的能力,A正确;B、顶体膜和卵细胞膜融合体现生物膜的流动性,B错误;C、顶体内储存的溶酶体酶的化学本质是蛋白质,是在精子的核糖体中合成的,C正确;D、受精卵中的细胞核遗传物质(染色体)一半来自父方另一半来自母方,而细胞质遗传物质几乎都来自母方,D正确。故选B。4.(2022·湖北武昌·高三期末)软体动物卵裂初期会从受精卵的植物极形成一个暂时性的细胞质突起,称为极叶(如图所示)。若人工将极叶除去,发育成的个体在足、眼等处有缺陷。相关叙述错误的是(

A.本实验说明细胞质对细胞分化有重要作用B.极叶中可能含有一些胚胎发育必需的物质C.极叶是减数分裂中细胞质不均分的结果D.极叶的形成依赖于细胞有序的调控【答案】C【解析】【分析】细胞的分化:在个体发育过程中,在细胞的形态、结构和生理功能上发生的稳定性差异的过程。【详解】A、由题干信息可知,人工将极叶除去,发育成的个体在足、眼等处有缺陷,说明细胞质对细胞分化有重要作用,A正确;B、从题干信息可知,人工将极叶除去,发育成的个体在足、眼等处有缺陷,极叶中可能含有一些胚胎发育必需的物质,B正确;C、极叶是受精卵发育形成,进行的是有丝分裂过程,C错误;D、极叶的形成,实质上基因选择性表达的结果,依赖于细胞有序的调控D正确。故选C。5.(2022·湖北·高三专题练习)子宫内膜异位症患者常伴有不孕症状,患者腹腔液中含有较高浓度的白细胞介素(IL)。为探明腹腔液中存在的IL对生殖活动的影响,科研人员利用三种重组人白细胞介素IL-1β、IL-5、IL-6,将获能处理后的精子与成熟的卵母细胞在培养液中混合培养,培养适宜时间后,观察受精情况,得到如下实验结果。以下说法错误的是(

)A.实验过程中,可给雌性小鼠注射一定量的促性腺激素,以获得多枚卵母细胞B.培养后取培养液用显微镜观察,若观察到卵细胞膜和透明带的间隙中有两个极体,则卵细胞已完成受精C.从图中可知,IL能抑制小鼠受精,且随浓度的升高,IL-1β、IL-5、IL-6的抑制作用均不断增强D.若要研究IL对小鼠早期胚胎发育的影响,可利用上述培养液,继续观察统计不同发育时期胚胎的发育情况【答案】C【解析】【分析】1、受精是精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程.它包括受精前的准备阶段和受精阶段。2、胚胎移植的基本程序:对供体和受体的选择和处理(同期发情处理,超数排卵处理)、配种或进行人工授精、对胚胎的收集检查培养或保存、进行胚胎移植。【详解】A、实验过程中,需要从雌性小鼠体内获得多枚卵母细胞,一般可采取的方法是向多只雌性小鼠注射一定量的促性腺激素,从输卵管冲出多枚卵母细胞,A正确;B、受精完成的标志是观察到卵细胞膜和透明带的间隙中有两个极体,B正确;C、从图中可以看出,IL-1β确实对小鼠的受精作用具有抑制作用,但并不是随浓度的升高,抑制作用增强,如IL-1β浓度为0.5时抑制作用比IL-1β浓度为0.05要弱,C错误;D、若要为研究IL对小鼠早期胚胎发育的影响,则需要利用上述培养液,继续观察统计不同发育时期胚胎的发育情况,D正确。故选C。6.(2021·福建省将乐县第一中学高三阶段练习)下列有关精卵形成及受精作用的说法正确的是()。A.卵子成熟和受精部位分别是输卵管和子宫B.动物体型大的产生精子多且大C.家畜每次射精排出的精子数以亿计,但通常只有一个精子与卵子结合,这是动物体的一种浪费D.在卵细胞膜和透明带的间隙是否可观察到两个极体,是判断卵子是否受精的标志【答案】D【解析】【分析】受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合,使受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞的数目,其中有一半来自精子有一半来自卵细胞。【详解】A、卵子成熟和受精部位均为输卵管,A错误;B、产生精子的多少与动物的体型大小无关,B错误;C、家畜每次射精排出的精子数以亿计,但通常只有一个精子与卵子结合,这保证了与卵子受精的精子的活力和品质,C错误;D、卵细胞形成的减数第二次分裂过程是在处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞与精子结合的过程中完成的,因此,当卵细胞膜和透明带的间隙可观察到两个极体时,说明卵子已经受精,D正确。故选D。7.(2021·山东·济宁市实验中学高三开学考试)胎牛血清(FBS)是天然的培养基,能够在多种动物卵母细胞的成熟过程中提供足够的营养物质,起到非常好的促进效果。下表是后期胚胎培养液(CR2后液)中添加不同浓度FBS对牛核移植胚胎发育的影响情况,下列叙述正确的是()胎牛血清(FBS)的不同浓度对牛核移植胚胎发育的影响组别培养液卵裂率/%囊胚率/%对照组CR2后液59.17±1.3413.53±2.04实验组110%FBS+CR2后液62.14±1.7813.78±2.77实验组220%FBS+CR2后液68.95±4.1526.09±2.20实验组330%FBS+CR2后液62.02±8.648.78±3.20A.若统计每组实验的桑葚胚率,其数值应小于囊胚率B.添加20%FBS是促进核移植胚胎发育的最适浓度C.胚胎培养过程要在CO2培养箱中进行D.添加不同浓度的FBS对卵裂率和囊胚率均有促进作用【答案】C【解析】【分析】根据表格显示,实验目的是研究添加不同浓度FBS对牛核移植胚胎发育的影响,自变量是FBS浓度;对比显示,添加20%FBS的试验组2,其卵裂率和囊胚率都高于对照组和其它实验组;实验组相对对照组,卵裂率都有所提高,说明一定浓度的FBS对卵裂有促进作用,而实验组3囊胚率低于对照组,说明一定浓度的FBS对囊胚率有促进作用,超过一定浓度后反而起抑制作用。【详解】A、结合分析可知,该实验只研究了添加不同浓度FBS对牛核移植胚胎发育的影响,从表中数据无法得出桑葚胚率小于囊胚率,A错误;B、表中信息显示:添加20%FBS的实验组2,其卵裂率和囊胚率都高于对照组和其它实验组,说明添加20%FBS对促进核移植胚胎发育有较好的作用,但不能据此确定该浓度即为最适浓度,应在该浓度两侧缩小浓度范围继续进行试验,B错误;C、通常将重组细胞置于含95%空气+5%CO2的培养箱中进行培养,C正确;D、表中信息显示:各试验组的卵裂率均高于对照组,说明添加不同浓度的FBS对卵裂率均有促进作用,试验组1、2的囊胚率高于对照组,试验组3的囊胚率低于对照组,说明在一定浓度范围内,随添加的FBS浓度的升高对囊胚率均有促进作用,但超过该浓度范围却起抑制作用,D错误。故选C。8.(2022·浙江·高三开学考试)世界首个核移植“三父母”男婴已于2016年4月诞生,给中东一位线粒体携带有亚急性坏死脑病基因的母亲带来了希望。三亲婴儿的培养过程如下图,下列叙述正确是(

)A.不需要对捐献者乙进行超数排卵B.三亲婴儿的染色体仅来自甲和丙C.受精前需对父亲丙的精子进行培养以获得受精所需能量D.对母亲乙的卵母细胞进行去核的方法是显微注射法或紫外线照射法【答案】B【解析】【分析】体外受精和早期胚胎培养:试管动物技术是指通过人工操作,使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育成早期胚胎后,再经移植产生后代的技术。【详解】A、该三亲婴儿的培养过程中,需要捐献者乙提供卵母细胞,然后去除细胞核,提供卵母细胞时需要对给捐献者乙注射促性腺激素,促进其超数排卵,A错误;B、据图可知,三亲婴儿的受精卵细胞核来自母亲甲和父亲丙、细胞质来自捐献者乙,染色体位于细胞核,因此三亲婴儿的染色体仅来自甲和丙,B正确;C、获得的精子需要经过获能处理后才具有受精能力,C错误;D、卵母细胞体积大,易操作,对母亲乙的卵母细胞进行去核的方法是显微注射法,不能用紫外线照射法,D错误。故选B。9.(2022·天津和平·高三期末)先天性肾上腺皮质增生症是一种单基因遗传病,下图为该病的某家系图,这对夫妇为了避免再次妊娠患儿,胚胎植入前进行了遗传学检测(PGD),检测结果如下表,以下叙述错误的是(

)胚胎编号PGD检测结果EA1携带母源致病基因EA2无致病基因EA3携带母源致病基因EA4携带母源致病基因EA5携带父源致病基因EA6致病基因纯合EA7单细胞扩增失败A.检测时,通常取少量滋养层细胞进行检测B.该过程中可能用到的技术有核移植、胚胎移植等C.该技术可能会引发一定的伦理争议D.EA1~EA5均可以作为植入的胚胎【答案】B【解析】【分析】1、胚胎植入前遗传学诊断通常是从体外授精后610个细胞阶段的胚胎活检12个细胞进行DNA的分析,将无遗传病的胚胎植入子宫,从而防止有遗传病的患儿出生或孕育中发现问题后面临终止妊娠的痛苦。2、为进行PGD而对配子或胚胎进行的操作,在心理和伦理上可能很难被一些患者接受。【详解】A、内细胞团的细胞具有全能性,将来发育成胎儿的各种组织。滋养层细胞将发育成胎膜和胎盘。所以做基因诊断时,通常取少量滋养层细胞诊断是否患有遗传病,A正确;B、动物细胞核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成一个新的个体。该过程中未用到核移植技术,B错误;C、该技术在胚胎移植前进行了遗传学诊断,若该技术运用不当,如被用于性别鉴定等,可能会引发一定的伦理争议,C正确;D、分析遗传系谱图,该病为常染色体隐性遗传病,双亲均为杂合子,EA1、EA3、EA4、EA5均为杂合子,EA2是显性纯合子,EA1EA5不患病,均可作为植入胚胎,D正确。故选B。10.(2021·湖北·高三阶段练习)下图为科研人员对获取的人精子和卵子进行的部分处理,下列叙述错误的是(

)A.为获得更多的卵子可对女性注射促性腺激素B.精子和卵子完成受精的标志是细胞膜的融合C.①中进行基因检测可以预测某些疾病的发病风险D.②中冷冻保存可以用来保存青年夫妇的生殖能力【答案】B【解析】【分析】1、受精过程为:顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失,雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始;2、受精作用完成的标志:在卵细胞膜和透明带之间的间隙可以观察到两个极体(一个是第一极体,还有一个是第二极体)。【详解】A、为获得更多的卵子可对女性注射促性腺激素,A正确;B、完成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,B错误;C、对早期胚胎的细胞进行基因检测,可以预测某些疾病的发病风险,C正确;D、对早期胚胎进行冷冻保存,可以用来保存青年夫妇的生殖能力,D正确。故选B。11.(2022·山东·一模)我国科学家首次通过把食蟹猴的胚胎干细胞注射到猪的胚胎中,培育出了“猪—猴嵌合体”仔猪(如下图所示),这项研究的最终目的是在动物体内培养人体器官用于器官移植。下列相关叙述错误的是()A.胚胎干细胞培养过程中细胞会因接触抑制而停止分裂,需用胰蛋白酶处理后继续培养B.采集的卵母细胞需培养至减数第一次分裂后期才能与获能精子受精,进而获得猪胚胎C.从食蟹猴囊胚期胚胎的内细胞团获取的胚胎干细胞具有发育成各种组织、器官的潜能D.该技术有望将人的胚胎干细胞注入猪早期胚胎内,培育出完全由人体细胞组成的器官【答案】B【解析】【分析】1、动物细胞培养是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。2、胚胎干细胞,(1)来源:哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。(2)特点:具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。【详解】A、“猪猴嵌合体”仔猪培育的基础是动物细胞培养技术,动物细胞培养过程中会因接触抑制而停止分裂增殖,需要用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理后继续培养,A正确;B、体外受精时,需要将所采集到的卵母细胞在体外培养到减数分裂第二次分裂中期,才可以与获能精子完成受精作用,进而获得猪胚胎,B错误;C、胚胎干细胞具有发育的全能性,故从食蟹猴囊胚期胚胎的内细胞团获取的胚胎干细胞具有发育成各种组织、器官的潜能,C正确;D、据“猪—猴嵌合体”仔猪培育技术推测,将人的胚胎干细胞注入猪体内,可以制造出完全由人体细胞组成的器官,该研究能够解决器官移植的供体不足,避免器官移植中排斥反应,D正确。故选B。12.(2021·广东·普宁市普师高级中学高三阶段练习)下列关于现代生物技术的叙述中,不正确的是(

)A.试管苗、试管牛和克隆羊都属于无性生殖且能保持母本性状B.欲得到多个相同目的基因可采用PCR技术C.同一植株的体细胞融合后形成的新个体,与原植物可能属于不同物种D.动物细胞培养过程中CO2的主要作用是维持培养液的pH【答案】A【解析】【分析】动物细胞培养的条件:(1)无菌、无毒的环境:①消毒、灭菌;②添加一定量的抗生素;③定期更换培养液,以清除代谢废物。(2)营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。(3)温度和PH:36.5℃±0.5℃;适宜的pH:7.2~7.4。(4)气体环境:95%空气(细胞代谢必需的)和5%的CO2(维持培养液的PH)。【详解】A、试管牛是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术,属于有性生殖的产物,A错误;B、PCR技术即聚合酶链式反应是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术,它可看作是生物体外的特殊DNA复制,B正确;C、同一植株的体细胞融合后形成的新个体,与原植物之间存在生殖隔离,不属于同一物种,C正确;D、动物细胞培养过程中CO2的主要作用是维持培养液的pH,D正确。故选A。13.(2021·山东师范大学附中高三开学考试)胎牛血清(FBS)是天然的培养基,能够在多种动物卵母细胞的成熟过程中提供足够的营养物质,起到非常好的促进效果。下表是后期胚胎培养液(CR2后液)中添加不同浓度FBS对牛核移植胚胎发育的影响情况,下列叙述错误的是()组别培养液卵裂率/%囊胚率/%对照组CR2前液+CR2后液59.17±1.3413.53±2.04试验组1CR2前液+10%FBSCR2后液62.14+1.7813.78±2.77试验组2CR2前液+20%FBSCR2后液68.95±4.1526.09±2.20试验组3CR2前液+30%FBSCR2后液62.02±8.648.78±3.20A.囊胚中内细胞团发育成胎儿的各种组织,且囊胚期已发生分化B.促进核移植胚胎发育的最适FBS浓度浓度约为20%C.从卵巢采集的卵母细胞需在体外培育成熟D.添加不同浓度的FBS对卵裂率和囊胚率均有促进作用【答案】D【解析】【分析】表格分析:该实验的自变量为不同浓度FBS,因变量为卵裂率、囊胚率,数据显示,随着FBS浓度的增加,卵裂率和囊胚率均呈先上升后下降的趋势,并且浓度升高到一定程度会抑制囊胚的发育。【详解】A、囊胚中内细胞团将来发育成成熟胚胎的各种组织,其中的滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜,显然囊胚期已发生分化,A正确;B、根据表中数据可知,添加20%FBS对促进核移植胚胎发育有较好的作用,B正确;C、由于卵原细胞的减数第一次发生在排卵前后,因此从卵巢采集的卵母细胞需在体外培育成熟,C正确;D、表格中数据显示,30%FBS的浓度对囊胚率具有抑制作用,D错误。故选D。14.(2021·新疆·疏附县第一中学高三期中)若下图表示生物工程操作中某些过程的模式图,请判断以下说法错误的是(

)A.如果A、B是白菜和甘蓝的原生质体,可用聚乙二醇(PEG)处理使其融合为CB.如果上图存在于单克隆抗体制备过程中,得到的杂交瘤细胞C还需要在选择培养基上做二次筛选C.如果植物细胞A、B融合为C细胞,长出细胞壁的C细胞经过植物组织培养后长成杂种植株D.如果A、B分别是优良奶牛的精子和来自卵巢的卵母细胞,则都需要处理后才能完成体外受精【答案】B【解析】【分析】图示为A和B细胞经过融合得到C细胞,此图可表示原生质体的融合,也能表示单克隆抗体的制备或精卵结合。【详解】A、如果A、B是白菜和甘蓝的原生质体,则诱导原生质体融合可用聚乙二醇(PEG)处理,使其融合为C,A正确;B、如果上图存在于单克隆抗体制备过程中,得到的杂交瘤细胞C已经在选择培养基上筛选过,二次筛选应在多空培养板上进行,还需要经过专一抗体检验阳性和克隆化培养,B错误;C、如果植物细胞A、B融合为C细胞,长出细胞壁的C细胞为杂种细胞,杂种细胞需要经过植物组织培养后长成杂种植株,C正确;D、如果A、B分别是优良奶牛的精子和来自卵巢的卵母细胞,则在进行体外受精时,一般要把卵细胞培养到次级卵母细胞期,精细胞则要经过获能处理才能与次级卵母细胞接合为受精卵,D正确。故选B。15.(2022·山东·一模)精子载体法是以精子作为载体携带外源基因进入卵细胞的方法,利用该方法制备转基因鼠的基本流程如图。下列叙述正确的是(

)A.导入外源基因的精子需放入ATP溶液中进行获能处理才具备受精能力B.导入外源基因的精子和卵细胞经过②过程后即转化完成C.过程③需将受精卵体外培养至桑椹胚或囊胚期才可进行胚胎移植D.过程④进行同期发情处理以降低代孕母鼠对外来胚胎的免疫排斥反应【答案】C【解析】【分析】胚胎移植:指将雄性动物体内的早期胚胎,或通过体外受精及其他方式获得的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。分析题图:图示表示培育转基因鼠的基本流程,其中①是筛选获得导入外源基因的精子的过程,②是体外受精过程,③是早期胚胎培养过程,④是胚胎移植过程。【详解】A、导入外源基因的精子需放入人工配置的获能液来模仿雌性生殖道内的获能环境来达到获能状态,A错误;B、转化是指目的基因进入受体细胞内,并在受体细胞内维持稳定和表达的过程称为转化,导入外源基因的精子和卵细胞经过②过程后并不意味着转化完成,B错误;C、通过转基因、核移植和体外受精技术获得的胚胎,需在体外培养到桑椹胚或囊胚阶段才可移植,C正确;D、④是胚胎移植过程,需要对受体母鼠用相关激素进行同期发情处理,保证胚胎移植入相同的生理环境,受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,D错误。故选C。16.(2022·山东·青岛二中高三开学考试)科学家通过病毒介导把转录因子基因导入小鼠成纤维细胞,然后将细胞在专用培养体系中培养,成功诱导产生了iPS细胞(诱导多功能干细胞),其在形态、基因表达、分裂和分化能力等方面都与胚胎干细胞相似。目前科学家已利用iPS细胞克隆出活体实验鼠。下列相关分析错误的是(

)A.小鼠成纤维细胞诱导形成iPS细胞的过程发生了基因重组B.小鼠成纤维细胞内的基因数量比胚胎干细胞内的基因数量少C.实验表明,高度分化的动物细胞在特定条件下可以恢复全能性D.转录因子基因的导入改变了小鼠成纤维细胞基因的程序性表达【答案】B【解析】【分析】胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的内细胞团),其特点是具有胚胎细胞的特性,体积较小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物任何一种组织细胞。iPS细胞可分化形成多种组织细胞,说明基因选择性表达,它与其他细胞含有相同的核基因。【详解】A、小鼠成纤维细胞诱导形成iPS细胞的过程用到了转基因技术,发生了基因重组,A正确;B、细胞分化过程中,细胞内的遗传物质种类不变,小鼠成纤维细胞来源于部分胚胎干细胞的分裂、分化,基因的种类和数目不变,B错误;C、题中体细胞诱导分化成的iPS细胞克隆得到完整个体,体现了动物细胞的全能性,C正确;D、转录因子基因的导入使小鼠成纤维细胞恢复分化能力,使基因的表达重编程,D正确。故选B。17.(2022·江苏泰州·一模)克隆技术可用于繁殖性克隆和治疗性克隆,相关叙述错误的是(

)A.过程①选用的“未受精的卵”一般为MⅡ期次级卵母细胞B.过程②需要向发育培养液中加入抗生素和动物血清C.过程③需将胚胎移入经同期发情处理的受体母牛子宫内D.过程④是在特定条件下诱导内细胞团发生基因突变的结果【答案】D【解析】【分析】图中①是将未受精的卵细胞去核,②是动物细胞培养的过程,③是将早期胚胎进行繁殖性克隆,④是进行治疗性克隆的过程。【详解】A、在核移植过程中,一般选用MⅡ期次级卵母细胞去核,作为体细胞核移植中细胞核的受体,A正确;B、过程②是动物细胞培养的过程,加入抗生素可以防止杂菌污染,加入动物血清可提供营养物质,B正确;C、过程③需将胚胎移入经同期发情处理的受体母牛子宫内,C正确;D、过程④是进行治疗性克隆的过程,需要在特定条件下诱导内细胞团发生细胞分化,形成各种组织或器官,进行疾病的治疗,D错误。故选D。18.(2022·浙江·安吉县高级中学模拟预测)研究人员将新霉素抗性基因(Neor)和绿色荧光蛋白(GFP)基因的双标记选择载体导入胎牛输卵管上皮细胞,获得转基因细胞株,并以转基因细胞为核供体,获得转基因牛。下列相关叙述正确的是(

)A.Neor基因和GFP基因的连接不需要限制性核酸内切酶B.观察早期胚胎的荧光筛选胚胎进行移植,移植时不能移植在输卵管以防输卵管堵塞C.转基因细胞株的培养液中含新霉素、葡萄糖、氨基酸、激素等物质D.核移植前应增加转基因细胞培养液中的血清浓度以提高动物克隆成功率【答案】C【解析】【分析】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。动物细胞培养的条件:①无菌、无毒的环境:消毒、灭菌;添加一定量的抗生素;定期更换培养液,以清除代谢废物;②营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质。③温度和PH;④气体环境:95%空气和5%的CO2,其中CO2的作用是维持细胞培养液的pH。【详解】A、Neor基因和GFP基因的连接需要限制性核酸内切酶获取相同的黏性末端,而后通过DNA连接酶的作用将二者连接,A错误;B、观察带有荧光的早期胚胎(囊胚期或桑椹胚)进行移植,为了保证成功率可移植多个胚胎,移植时能移植在输卵管,B错误;C、转基因细胞株的培养液中含新霉素、葡萄糖、氨基酸、激素等物质,该培养液具有选择作用,并同时选择带有荧光标记的转基因细胞核供体,C正确;D、若在核移植前增加转基因细胞培养液中的血清浓度可能会导致细胞失水死亡,从而不能达到提高动物克隆成功率的目的,D错误。故选C。19.(2022·湖北江岸·高三期末)中国科学院动物研究所科学工作者人工创建了世界首例以稳定二倍体形式存在的含有大鼠和小鼠两个物种全套染色体的异种杂合胚胎干细胞。首先通过哺乳动物单倍体胚胎干细胞技术,获得了只含有一套染色体的单倍体胚胎干细胞,包括种细胞系。然后通过细胞融合技术将小鼠孤雄(雌)和大鼠孤雌(雄)单倍体干细胞融合,获得了异种杂合二倍体胚胎干细胞。下列相关分析错误的是(

)A.该技术创造性地突破了生殖隔离所导致的远亲物种间无法获得二倍体细胞的障碍B.孤雌单倍体胚胎干细胞和孤雄单倍体胚胎干细胞分别相当于有性生殖中的卵子和精子C.培养液中除了需要加入血清等营养物质,还需要加入抗生素等消灭病毒创造无毒环境D.胚胎干细胞在形态上表现为体积小、细胞核大,核仁明显,在功能上具有发育的全能性【答案】C【解析】【分析】1、细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。2、不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代,这种现象叫做生殖隔离。【详解】A、由题意“获得了异种杂合二倍体胚胎干细胞”可知,大鼠和小鼠属于两个物种即存在生殖隔离,所以该技术创造性地突破了生殖隔离所导致的远亲物种间无法获得二倍体细胞的障碍,A正确;B、由题意“通过细胞融合技术将小鼠孤雄(雌)和大鼠孤雌(雄)单倍体干细胞融合,获得了异种杂合二倍体胚胎干细胞”可知,异种杂合二倍体胚胎干细胞是由孤雌单倍体胚胎干细胞和孤雄单倍体胚胎干细胞融合得到,因此它们分别相当于有性生殖中的卵子和精子,B正确;C、动物细胞培养过程中,使用的培养液除含有一些无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及动物血清等天然成分,还需要加入抗生素进行杀菌,C错误;D、胚胎干细胞在形态上表现为体积小、细胞核大,核仁明显,在功能上具有发育的全能性,可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞,D正确。故选C。20.(2022·福建宁德·一模)不孕不育症是人类面临的全球性问题,男性的无精症占不孕不育病例中的10%一15%。科研人员利用下图所示的流程,将小鼠多能干细胞(PC)诱导成为精子,并成功与卵细胞受精,得到正常后代。下列叙述正确的是(

)A.PSC诱导形成精子的过程中,不会发生细胞染色体数目的变化B.步骤①只能加人一个分化出的精子,以避免多个精子和卵细胞融合C.上述流程中利用了动物细胞培养、体外受精和胚胎移植等生物技术D.通过上述流程,可避免生下患有白化病、红绿色盲等遗传病的后代【答案】C【解析】【分析】胚胎移植的生理基础(1)供体与受体相同的生理变化,为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境;(2)胚胎在早期母体中处于游离状态,这就为胚胎的收集提供了可能;(3)子宫不对外来胚胎发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能;(4)胚胎遗传性状不受受体任何影响。【详解】A、小鼠多能干细胞(PC)诱导成为精子,并成功与卵细胞受精,得到正常后代(染色体数目与体细胞相同),说明诱导形成精子的过程中,会发生细胞染色体数目的减半,A错误;B、为保证受精的成功,步骤①可加入多个分化出的精子,因为卵细胞受精后会发生相应的变化避免多精入卵,B错误;C、上述流程中包含的技术手段有动物细胞培养、体外受精和胚胎移植等生物技术,C正确;D、上述流程,不能避免生下患有白化病、红绿色盲等遗传病的后代,因为白化病和红绿色盲均是单基因遗传病,上述流程中没有对胚胎进行基因检测,因而无法避免,D错误。故选C。二、非选择题:共60分21.(2022·贵州遵义·高三开学考试)用化学方法激活小鼠成熟的卵母细跑得到phESC(孤雌单倍体干细胞),然后通过基因编辑技术使phESC中的3个基因沉默,phESC的细胞核状态便可接近精子细胞核的状态,如下图1所示。用化学方法激活小鼠的精子得到ahESC(孤雄单倍体千细胞),然后对ahESC中的8个基因进行编辑,ahESC的细胞核便具有卵细胞核的特点,如下图2所示。根据以上资料回答下列问题:(1)体内受精过程中,获能后的精子在与卵细胞相遇时,首先会发生____反应,该反应后在精子触及卵细胞膜的瞬间,会发生________反应,阻止后来的精子进人卵细胞;精子人卵后卵细胞发生的变化有______。(2)用______对雌性小鼠进行处理可得到大量卵母细胞,将这些卵母细胞转化为phESC的过程相当于植物组织培养中的_____过程。(3)ahESC与精子和去核卵细跑融合后,得到的融合细胞的性染色体组成可能是____。(4)据图1和图2分析可知,只依赖雄性小鼠就可以得到孤雌小鼠,而只依赖雄性小鼠是不能得到孤雄小鼠的,理由是______。【答案】(1)

顶体

透明带

完成减数第二次分裂,排出第二极体、形成雌原核(2)

促性腺激素

脱分化(3)XX、XY或YY(4)需要将ahESC和另一个精子一起注入一个去核卵细胞中,且重构的受精卵发育成的胚胎必须移植到雌性小鼠的体内才能发育为个体【解析】【分析】1、受精过程为:顶体反应穿越放射冠穿越透明带(透明带反应)卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)子完成减数第二次分裂并释放第二极体雌雄原核的形成核胶消失,雄雄原核融合形成合子第次卵裂开始。2、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检(1)体内受精过程中,获能后的精子在与卵细胞相遇时,首先会发生顶体反应,体内受精时,当精子触及卵细胞膜的瞬间,透明带会迅速产生生理反应阻止后来的精子进入;精子入卵后卵子完成减数分裂1I、排出第二极体、形成雌原核。(2)用促性腺激素对雌性小鼠进行超数排卵处理可得到大量卵母细胞,这些卵母细胞转化为phESC的过程相当于植物组织培养中的脱分化过程。(3)孤雌单倍体干细胞phESC与精子和去核卵母细胞融合后,得到的融合细胞的性染色体组成可能是XX(含X精子或phESC自身融合、含X精子和phESC融合)、XY(含Y精子和phESC融合)或YY(含Y精子的自身融合)。融合细胞一般需要进行早期胚胎培养至桑葚胚或囊胚期才能进行移植。(4)据图1和图2分析可知,只依赖雄性小鼠不能得到孤雄小鼠,因为需要将ahESC和另一个精子一起注入一个去核卵细胞中,且重构的受精卵发育成的胚胎必须移植到雌性小鼠的体内才能发育为个体。【点睛】本题考直胚胎工程应用的有关知识,意在考直学生对相关知识的识记与运用,获取有效信息的能力。22.(2022·湖南·模拟预测)诱导性多能干细胞(iPS细胞)最初是日本科学家山中伸弥(ShinyaYamanaka)于2006年利用病毒载体将四个转录因子(Oct4,Sox2,Klf4和c—Myc)的组合转入分化的体细胞中,使其重编程而得到的类似胚胎干细胞和胚胎APSC多能细胞的一种细胞类型。2007年11月,由中国科学家俞君英领衔的Thompson实验室和山中伸弥实验室几乎同时报道,利用iPS技术同样可以诱导人皮肤纤维母细胞成为几乎与胚胎干细胞完全一样的多能干细胞。下图1表示的是我国科学家获得iPS细胞,再将iPS细胞转入小鼠乙体内培养的过程,图⒉表示研究人员利用小鼠(2N=40)获取单倍体胚胎干细胞的一种方法,请回答下列问题:(1)图1过程中,成纤维细胞转变为iPS细胞,类似于植物组织培养中的_______________过程。(2)研究人员将iPS细胞团注射人缺乏T细胞的小鼠体内,细胞团能继续生长,由此可推测图1中iPS细胞团逐渐退化的原因可能是_______________。(3)图2中,研究人员给小鼠丙注射促性腺激素,目的是_______________,再利用SrCl2溶液处理后体外培养至_______________(填序号及名称),再筛选出_______________。(4)研究发现,单倍体胚胎于细胞有发育全能性,该技术培育的单倍体动物可成为研究_______________(填“显性基因”或“隐性基因”)功能的理想细胞模型。为提高胚胎的利用率,可以采用胚胎分割技术,应该选用发育良好、形态正常的_______________胚进行分割。(5)胚胎工程最后一道工序的实质是______________________。【答案】(1)脱分化(2)小鼠乙发生免疫排斥反应,使得iPS细胞团失去生命力(3)

使其超数排卵(或是雌性小鼠超数排卵)

④囊胚期

单倍体胚胎干细胞(4)

隐性基因

桑椹胚或囊(5)早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移【解析】【分析】据图1分析,小鼠甲提取出成纤维细胞与特异性基因结合,形成iPS细胞,导入小鼠乙。据图2分析,对小鼠丙处理,从而获得更多的卵母细胞,再利用SrCl2溶液处理、激活卵母细胞,并在体外培养至囊胚,进而培育成单倍体。(1)图1过程中,成纤维细胞转变为iPS细胞,即从高度分化的细胞形成分化程度低的细胞,过程类似于植物组织培养中的脱分化过程。(2)将iPS细胞团注射入缺乏T细胞的小鼠体内,细胞团能继续生长,由此可推测图1中iPS细胞团逐渐退化的原因是小鼠乙(受体)发生免疫排斥反应,使得iPS细胞团失去生命力导致的。(3)图2中,对实验小鼠丙注射促性腺激素的目的是使其超数排卵,从而获得更多的卵母细胞,再利用SrCl2溶液处理、激活卵母细胞,并在体外培养至④囊胚期,再利用流式细胞仪筛选出单倍体胚胎干细胞。(4)单倍体胚胎干细胞也能分化,形成不同功能的细胞、组织和器官,该技术培育的单倍体动物可成为研究隐性基因功能的理想细胞模型,因为显性基因在正常的生物体内也能表达。为提高胚胎的利用率,可以采用胚胎分割技术,应该选用发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行分割。(5)胚胎工程最后一道工序是胚胎移植,胚胎移植的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移。【点睛】本题考查动物细胞培养、胚胎工程等相关知识,考查学生的识图和推理能力,属于识记和理解层次的考查。23.(2021·广西玉林·模拟预测)干扰素是一类糖蛋白,具有抗病毒。抗肿瘤等作用,科技人员利用基因工程、胚胎工程等将哺乳动物转变成“批量生产药物的工厂”。下图为利用奶牛生产抗病毒的特效药——干扰素的基本流程。回答下列问题:(1)由干扰素mRNA形成cDNA的①过程称作_____。②过程为了快速获得更多的干扰素基因常常采用_____进行扩增。利用乳腺生物反应器生产干扰素,获得的干扰素基因应与_____启动子重组在一起,从而确保干扰素定位表达于动物乳腺。为检测干扰素基因是否表达,可以采用_____的方法。(2)形成受精卵的⑤过程主要包括精子穿越放射冠和透明带,进入卵黄膜,_____。在这个过程中,防止多精子入卵受精的屏障有_____(填两点)。(3)在进行过程⑦之前,需对早期胚胎进行筛选和鉴定,科研人员取囊胚滋养层的细胞,利用SRY基因(位于Y染色体上)探针进行检测,将检测反应呈_____(填“阳”或“阴”)性的胚胎进行移植。(4)如果我们采用蛋白质工程来合成人干扰素,可以通过_____,对现有蛋白质进行改造,或制造新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需要。【答案】(1)

逆转录

PCR技术

乳腺蛋白基因

抗原—抗体杂交(2)

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