2025版高考生物一轮复习第十一单元现代生物科技专题第41讲胚胎工程生物技术的安全性和伦理问题课时强化训练含解析

PAGEPAGE8第41讲胚胎工程生物技术的平安性和伦理问题测控导航表学问点题号1.受精作用与早期胚胎发育和培育1,2,3,4,52.胚胎移植、胚胎分割及胚胎干细胞6,7,8,9,103.生物技术的平安性与伦理问题144.综合考查11,12,13一、选择题1.下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述,正确的是(A)A.绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性B.卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大C.囊胚的滋养层细胞具有发育全能性D.原肠胚发育分化形成内外两个胚层解析:同种动物精子、卵细胞表面存在的特异性受体蛋白,确定了只有同种动物精卵才能结合;随着分裂的进行,卵裂球细胞的体积渐渐变小;囊胚期的细胞起先出现分化,其外表的一层细胞即滋养层,将发育成胎盘等,不具有发育的全能性;囊胚可接着分化,至原肠胚时期已具有三个胚层。2.下列关于哺乳动物体外受精技术和早期胚胎发育的叙述,正确的是(D)A.卵裂过程发生于输卵管,胚胎体积不断增大B.喂养拌有促性腺激素的饲料可使母畜超数排卵C.从附睾取出的精子可干脆与成熟的卵细胞受精D.早期胚胎培育的培育液通常都需加入动物血清解析:卵裂期细胞数量不断增多,胚胎体积并不增大,或略有缩小;促性腺激素的化学本质是蛋白质,用喂养法时蛋白质被动物消化液分解而失效;精子获能后才能参加受精;血清中含有一些养分物质和生长因子,这些物质的成分和作用目前还不清晰,还不能人工合成,故早期胚胎培育与动物细胞培育的培育液通常需加入动物血清。3.下列有关哺乳动物体内受精的叙述,正确的是(B)A.精子的获能在曲细精管,精子与卵子的结合在输卵管B.精子和卵子结合的过程中,卵子完成减数其次次分裂C.卵细胞膜内可以有多个精子,透亮带内一般只能有一个精子D.精子细胞膜与卵子细胞膜融合依靠了细胞膜选择透过性解析:精子的获能发生在雌性动物的生殖道中;在卵巢中形成的卵泡含有次级卵母细胞,排卵后,在精卵结合过程中完成减数其次次分裂,次级卵母细胞形成一个卵细胞和一个其次极体;当第一个精子接触到卵细胞膜时,透亮带反应才进行,透亮带内可以有多个精子,而进入卵细胞膜的精子一般只有一个;膜的融合依靠于细胞膜的流淌性。4.哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程,只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下面为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图(n表示染色体组)。据图分析,下列叙述错误的是(C)A.次级卵母细胞形成的过程须要激素调整B.细胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子C.Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ细胞分裂后期染色体数目相同D.培育转基因动物应选择细胞Ⅳ作为受体细胞解析:据图可知,次级卵母细胞的形成过程须要促性腺激素的调整;次级卵母细胞要在精子的刺激下才能经过减数其次次分裂形成成熟的卵子;Ⅱ细胞的分裂后期为减数第一次分裂后期,Ⅲ细胞分裂后期为减数其次次分裂后期,二者的染色体数均为2n,Ⅳ细胞的分裂后期为有丝分裂后期,染色体数为4n;转基因动物的培育须要将受体细胞培育为完整的生物体,Ⅳ细胞为受精卵,具有全能性,可作为受体细胞。5.下列有关哺乳动物精子和卵细胞的发生以及受精作用的叙述,正确的是(D)A.采集到的精子和卵细胞相遇即可发生受精作用B.排卵是指卵泡从卵巢中排出C.卵细胞形成时的分裂过程均在卵巢内完成D.卵子受精的标记是在卵细胞膜和透亮带之间视察到两个极体解析:采集到的精子须要经过获能处理,卵细胞须要经过成熟培育;排卵就是卵细胞从卵泡中排出,可能是初级卵母细胞或次级卵母细胞,卵细胞形成时的分裂过程一部分是在卵巢,一部分是在输卵管;卵子受精的标记是卵细胞膜和透亮带之间能看到两个极体。6.治疗性克隆有希望最终解决供体器官的短缺和器官移植出现的排异反应。下图表示治疗性克隆的过程,下列说法正确的是(C)A.上述过程利用了动物体细胞融合技术B.上述过程实现了动物细胞的全能性C.胚胎干细胞的不断增殖和分化潜能保证①过程的进行D.①②过程不进行DNA复制和蛋白质合成解析:由图可知,该过程主要利用了体细胞核移植技术;动物体细胞核移植技术体现了动物体细胞核的全能性;胚胎干细胞具有全能性,经过不断的分裂和分化,可得到能用于移植的各种组织细胞;过程①②属于细胞的增殖和分化,在细胞的分化过程中,由于基因的选择性表达,不同的细胞中产生不同的蛋白质。7.英国科学家约翰·格登和日本医学教授山中伸弥夺得2012年度诺贝尔生理学或医学奖,他们在细胞核重新编程探讨领域做出了杰出贡献。山中伸弥和其他探讨小组已把多种组织(包括肝、胃和大脑)的细胞,转变成了诱导多功能干细胞,并让诱导多功能干细胞分化成了皮肤、肌肉、软骨、神经细胞以及可以同步搏动的心脏细胞。下列相关叙述错误的是(B)A.成熟细胞被重新编程的过程中细胞的分化程度渐渐降低B.多功能干细胞能分化成神经细胞,神经细胞不能脱分化成多功能干细胞C.多功能干细胞与成熟细胞相比,细胞内DNA的含量不变,RNA的含量发生了改变D.诱导多功能干细胞分化的过程不仅与基因有关,与细胞干脆生活的微环境也有关解析:依据题意,已分化的细胞能转变成多功能干细胞,从而使分化程度降低;通过细胞核重新编程,成熟细胞也能脱分化成多功能干细胞,但不能体现全能性;多功能干细胞与成熟细胞细胞核内DNA相同,但基因是选择性表达的,所以转录出来的RNA不同,合成的蛋白质也不同;基因的选择性表达过程不仅与基因有关,也受细胞的微环境影响。8.如图是利用胚胎工程技术培育优质动物的主要步骤。下列叙述正确的是(B)A.胚胎移植可导致基因突变B.可选择在桑椹胚期进行胚胎分割C.①②两个胚胎具有不同遗传物质D.③可移植到任何雌性子宫内发育解析:胚胎移植不会导致基因突变;进行胚胎分割时应选择发育良好形态正常的桑椹胚或者囊胚;①②来自同一胚胎,遗传物质相同;受体需是同种且生理状态相同,胚胎才会接着发育。9.下图是应用生物工程技术,实现利用牛的乳腺细胞生产人体血清白蛋白的操作流程。下列有关叙述错误的是(D)A.细胞①中已含有人体血清白蛋白基因B.获得细胞②的技术为核移植C.与图示技术相比,试管牛培育过程特有的生物技术是体外受精D.早期胚胎发育到囊胚期时,须要取其内细胞团做DNA分析,进行性别鉴定解析:结合题意和图解信息,细胞①是供核细胞,应含有所需的目的基因——人体血清白蛋白基因;图中细胞②明显为通过核移植技术得到的重组细胞;图示技术不涉及体外受精过程,而试管牛培育过程须要有体外受精;早期胚胎发育到囊胚期时,须要取其滋养层细胞做DNA分析,进行性别鉴定。10.科学家把从小鼠胚胎干细胞中分别获得的4个基因通过病毒导入已分化的小鼠成熟细胞,发觉成熟细胞返回到了未成熟的干细胞状态。这种干细胞(iPS细胞)又能在不同条件下分化形成神经细胞等多种细胞。下列叙述不正确的是(D)A.此试验过程中病毒发挥了载体的功能B.此试验过程中运用了动物细胞培育技术C.分化形成的神经细胞能进行遗传信息的表达D.iPS细胞分化形成的多种细胞所含核基因不同解析:基因通过病毒导入已分化的小鼠成熟细胞,病毒起到了载体的作用;干细胞培育过程中须要利用动物细胞培育技术;分化形成的神经细胞能进行蛋白质的合成,即遗传信息的表达;细胞分化的实质是基因的选择性表达,但遗传物质不发生改变。二、非选择题11.一对表现正常的夫妇,其家族中都有囊性纤维病(常染色体隐性遗传病)患者。医生对他们进行了遗传询问后,确定运用试管婴儿的方法实现他们的优生愿望。(1)医生首先为女性注射,刺激卵泡成长,实现限制性超数排卵,然后在局部麻醉状况下从卵巢中吸取,并在显微镜下将其移到含特别培育液的培育皿中,置于37℃培育箱中培育。

(2)从男性体内采集的精子必需经过处理后才具有受精实力,该处理方法通常有和两种。处理后的精子与卵子放在含有的同一培育皿中完成。

(3)将受精卵移入发育培育液中接着培育,检查,分别对多个胚胎的细胞进行基因检测,选择出无致病基因的早期胚胎(个细胞阶段)植入母亲内,避开遗传病孩子的诞生。

解析:(1)促进超数排卵的激素是促性腺激素。由于减数其次次分裂是在受精时进行的,因此,从卵巢中吸取的是卵母细胞。(2)采集的精子必需进行获能处理才具有受精实力,使精子获能的方法有培育法和化学诱导法。获能的精子与成熟的卵子放在含有专用的受精溶液或获能溶液的培育皿中完成体外受精。(3)胚胎移植前需检查受精状况和受精卵发育实力,为避开遗传病孩子的诞生,分别对多个胚胎的细胞进行基因检测,选择出无致病基因的早期胚胎(8～16个细胞阶段)植入母亲子宫内。答案:(1)促性腺激素卵母细胞(2)获能培育法化学诱导法专用受精溶液(获能溶液)体外受精(3)受精状况和受精卵的发育实力8～16子宫12.回答下列问题:(1)1890年,英国剑桥高校的生物学家将纯种安哥拉兔的两个4细胞胚胎移入一只纯种比利时兔的输卵管内,胜利得到两只纯种安哥拉子兔,这种技术叫,是胚胎工程的最终一道工序,这个试验首次证明

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(2)移入的胚胎可以通过体外受精获得。在体外受精前,精子须要进行处理,处理后的精子(填“可以”或“不行以”)干脆和屠宰场已屠宰的母畜卵巢中采集的卵母细胞完成受精过程。

(3)移入的胚胎还可以通过核移植获得,以牛体细胞核移植为例:将供体注入去核的(时期)卵母细胞,通过电刺激使两细胞融合,用物理或化学方法受体细胞,使其完成分裂和发育进程,形成胚胎。

解析:(1)将纯种安哥拉兔的两个4细胞胚胎移入一只纯种比利时兔的输卵管内,胜利得到两只纯种安哥拉子兔,这种技术叫做胚胎移植,该试验首次证明同种动物的胚胎在异体动物体内发育的可能性。(2)在体外受精前,要对精子进行获能处理,从而使精子具有与卵细胞受精的实力。从屠宰场已屠宰的母畜卵巢中采集的卵母细胞,需在体外经人工培育成熟后,才能与获能的精子受精。可见,获能处理后的精子不行以干脆和屠宰场已屠宰的母畜卵巢中采集的卵母细胞完成受精过程。(3)在进行核移植时,获得的卵母细胞需培育到减数其次次分裂中期(MⅡ中期)才能进行去核操作,然后将供体细胞注入到去核的卵母细胞中,通过电刺激使两细胞融合。之后,用物理或化学方法激活受体细胞,使其完成分裂和发育进程,形成胚胎。答案:(1)胚胎移植同种动物的胚胎在异体动物体内发育的可能性(2)获能不行以(3)(体)细胞MⅡ中期激活13.如图是获得药用乳腺生物反应器转基因小鼠的流程图。回答下列问题:(1)图中在Ⅰ过程前提取mRNA时,提取液中需添加RNA酶抑制剂,其目的是。通过PCR扩增目的基因的过程中,两个引物是的结合位点,也是子链延长的起点。

(2)图中Ⅱ过程在构建基因表达载体时,有时须要运用两种限制酶切割目的基因所在的片段,同时也用这两种限制酶切割质粒,这样做的优点是。

(3)图中Ⅲ过程获得的小鼠ES细胞在饲养层细胞上培育,ES细胞表现为的特点。Ⅳ过程中要将含外源基因的ES细胞导入囊胚的,然后进行胚胎移植。若要一次获得多只相同性状的后代,胚胎移植前应采纳技术,通常选择发育良好、形态正常的囊胚或进行操作。

(4)若获得的已整合药用蛋白基因的转基因小鼠分泌的乳汁中检测不到药用蛋白,依据中心法则分析,其可能的缘由是。

解析:(1)图中在目的基因获得前提取mRNA时,提取液中需添加RNA酶抑制剂,其目的是防止提取的mRNA被RNA酶水解。通过PCR扩增目的基因的过程中,两个引物是热稳定DNA聚合酶(Taq酶)的结合位点,也是子链延长的起点。(2)图中Ⅱ过程在构建基因表达载体时,运用两种限制酶同时切割目的基因和质粒,这样做的优点是避开目的基因及质粒的自身环化和随意连接。(3)小鼠ES细胞在饲养层细胞上培育,ES细胞表现为只分裂而不发生分化的特点。Ⅳ过程中要将含外源基因的ES细胞导入囊胚的内细胞团,然后进行胚胎移植。胚胎移植前,采纳胚胎分割技术,通常选择发育良好、形态正常的囊胚或桑椹胚阶段的内细胞团均等分割,一次获得多只相同性状的后代。(4)由于转基因表达产物存在于小鼠的乳汁中,检测其体内是否出现该药用蛋白,在分子水平上的检测方法是从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原—抗体杂交,若有杂交带出现,表明药用蛋白基因已经转录和翻译,形成蛋白质产品;若检测不到药用蛋白,说明药用蛋白基因没有转录或翻译。答案:(1)防止RNA被RNA酶水解热稳定DNA聚合酶(Taq酶)(2)避开目的基因及质粒的自身环化和随意连接(3)只分裂而不发生分化内细胞团胚胎分割桑椹胚(4)药用蛋白基因没有转录或翻译14.2013年,全球首批全基因组测序的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开。(1)设计试管婴儿时为了提高受孕率,胚胎移植时多采纳多胚胎移植,因此须要用处理,促进母亲排出更多的卵子。胚胎发育的卵裂期在(填“透亮带”或“放射冠”)内进行。受精卵经72小时体外培育发育成有32个细胞左右的胚胎,叫,可用于胚胎移植。

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