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课时规范练36
胚胎工程及生物技术的安全性与伦理问题
一、选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2022湖北鄂州期末)囊胚期是哺乳动物胚胎发育的一重要阶段。下列关于囊胚的叙述,错误的是( )
A.囊胚从透明带中伸展出来称为孵化
B.胚胎发育至囊胚时即已开始了细胞分化
C.要使胚胎移植容易成功,可选择囊胚阶段的胚胎进行移植
D.滋养层细胞在囊胚期已发育成胎膜和胎盘并可用于性别鉴定
2.(2022浙江宁波二模)下图为某胚胎工程的流程图。下列叙述错误的是( )
①→动物细胞培养→胚胎→②→新个体
A.若该工程中需涉及胚胎分割技术,则①可以是卵裂球
B.若该工程为核移植技术,则形成①的受体细胞可以是去核的受精卵
C.若该工程为体外受精技术,则获得的新个体为克隆动物
D.②过程需要供体胚胎与受体子宫建立正常的生理和组织联系
3.(2022福建上杭一中模拟)下图为体细胞克隆猴“中中”和“华华”的培育流程,为建立人类疾病的动物模型、研究疾病机理带来光明前景。下列叙述正确的是( )
A.过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中,体现细胞膜的选择透过性
B.过程②在培养基中加入的动物血清含有激发成纤维细胞核全能性表达的物质
C.过程③进行同期发情处理,可降低代孕母猴对“中中”“华华”的免疫排斥反应
D.与模型小鼠相比,模型猴更适合于研究人类疾病的发病机理、研发诊治药物
4.(2022湖北模拟)当面对日常生活中与转基因技术有关的话题时,我们需要理性地表明观点和参与讨论。下列不属于理性看待转基因技术的是( )
A.要靠确凿的证据和严谨的逻辑来思考转基因技术的影响
B.只要有证据表明某转基因产品有害,就应该禁止转基因技术的应用
C.由于在经济、文化和伦理道德观念等的差异,人们对转基因技术有不同的看法
D.要在清晰地了解转基因技术的原理和规程的基础上来讨论转基因技术的相关问题
二、选择题:每小题有一个或多个选项符合题目要求。
5.(2022山东省实验中学二模)杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示,相关叙述正确的是( )
A.为了获得更多的卵母细胞,需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理,使其超数排卵
B.从输卵管冲取的卵母细胞需体外培养成熟,与获能的精子进行体外受精
C.将受精卵由受精溶液转入发育培养液培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力
D.受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥,为胚胎在受体内存活提供了可能
6.(2022江苏如皋三模)下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述,正确的是( )
A.小鼠在特定条件下饲养,服用相关激素有促进超数排卵的作用
B.将成熟的卵母细胞与新采集的精子同时放在获能液中培养利于受精
C.注射到小鼠囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育
D.分割的胚胎细胞有相同的遗传物质,发育成的个体也会有形态学差异
7.(2022江苏南京三模)下列关于胚胎工程在动物育种中应用的叙述,错误的是( )
A.从家兔输卵管冲取的卵子可以直接与获能的精子在体外受精
B.移植的胚胎中一定含有来自不同个体的数量相等的遗传物质
C.在桑葚胚时期进行胚胎分割时,应注意将内细胞团均等分割
D.鉴定胚胎性别时可根据减数第一次分裂中期细胞中染色体的形态确定
三、非选择题
8.(2022四川巴蜀中学模拟)科学家从哺乳动物早期胚胎中分离出一类胚胎干细胞(ES细胞),并进一步将ES细胞诱导分化出某些组织细胞。由此回答下列问题。
(1)哺乳动物胚胎干细胞在形态上表现为 (至少答3点)。
(2)离体培养胚胎干细胞时,一般需要在合成培养基中加入 等天然成分,培养时所需的气体主要有O2和CO2,CO2的主要作用是 。
(3)将胚胎干细胞用于检测有毒物质是否引起了基因突变,在分子水平上需要采用 技术。为了提高胚胎利用率,通过 技术处理可以获得更多的胚胎。
(4)研究还发现,胚胎干细胞可以诱导分化为造血干细胞,这体现了胚胎细胞具有 。临床上常用诱导干细胞定向分化的方法修补损伤或衰老的组织器官,从而解决了 问题。
9.(2022河北衡水中学三模)我国研究人员在世界上率先利用去甲基化酶(Kdm4d)的mRNA,经体细胞核移植技术培育出第一批灵长类动物食蟹猴(流程如下图所示,①~⑥表示过程),该动物可作为研究癌症等人类疾病的动物模型。请据图分析回答下列问题。
(1)获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植,原因是 。
(2)进行过程①时,培养成纤维细胞所需的条件有营养、气体环境以及 、 。
(3)过程③中利用 法,将成纤维细胞注入去核的 期的卵母细胞细胞膜与透明带之间,经过过程⑤移植到其他雌性动物体内。
(4)向融合细胞注射Kdm4d的mRNA,可提高胚胎的形成率,其作用主要是通过基因表达的 过程实现的。
10.(2022云南昆明三模)科学家利用卵子发育早期的关键基因,通过基因工程改造鼠的胚胎细胞(ES细胞),获得了像卵子一样的细胞——“卵原细胞样细胞”。右上图为部分实验过程示意图。
回答下列问题。
(1)ES细胞是从X结构的 中分离出来的一类细胞,在功能上具有 。
(2)过程③通常采用的技术是 ;图中的ES细胞不一定能形成“卵原细胞样细胞”,原因是 (答出1点即可)。过程④中的培养液通常要添加 等一些天然成分。
(3)ES细胞经 ,可以培育出人造组织器官,但ES细胞必须从胚胎中获取,这限制了它在医学上的应用。
(4)科学家尝试利用多种方法来制备ES细胞,例如,可运用图中技术,常利用质粒作为 将特定基因导入细胞中,得到类似ES细胞的多能干细胞;也可利用核移植获得ES细胞,请简要写出实验思路。
。
11.(2022黑龙江牡丹江期末)2022年4月15日,《中华人民共和国生物安全法》开始施行,这是生物安全领域的一部基础性、综合性、系统性、统领性法律,标志着我国生物安全进入依法治理的新阶段。请回答下列问题。
(1)生物技术的伦理问题:试管婴儿可以解决不孕不育的问题,设计试管婴儿可以治疗某些孩子的疾病,如白血病。在试管婴儿的培育中,将早期胚胎注入母体子宫的技术叫 ,这个母体被称为 (填“供体”或“受体”),移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是 。
(2)禁止生物武器:生物武器是以生物战剂杀伤有生力量和破坏植物生长的各种武器、器材的总称。我国政府对生物武器的观点是:在任何情况下 生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散。
答案:
课时规范练
1.D 解析 孵化是指动物在卵内完成胚胎发育后破壳而出的现象,囊胚从透明带中伸展出来称为孵化,A项正确;囊胚期细胞开始分化,B项正确;要使胚胎移植容易成功,选择桑葚胚或囊胚阶段胚胎进行移植,C项正确;滋养层细胞在囊胚期还没有发育成胎膜和胎盘,D项错误。
2.C 解析 若该工程表示的是胚胎分割技术,则①可以是卵裂球、桑葚胚或囊胚,②为胚胎移植,A项正确;若该工程表示的是核移植技术,则①是由供体细胞的细胞核和受体细胞的细胞质形成的重组细胞,其受体细胞可以是去核的受精卵,B项正确;若该工程为体外受精技术,则①是体外受精,②为胚胎移植,获得的新个体为试管动物,C项错误;②为胚胎移植过程,该过程需要供体胚胎与受体子宫建立正常的生理和组织联系,为胚胎在受体的存活提供可能,D项正确。
3.D 解析 过程①将成纤维细胞注射到去核的卵母细胞中,未体现细胞膜的选择透过性,A项错误;在培养细胞时需在培养基中加入一定量的动物血清,作用是模拟内环境和补充未知的缺少的营养物质,激发成纤维细胞核的全能性的是卵细胞的细胞质中的物质,B项错误;过程③进行同期发情处理,目的是为胚胎移入受体提供相同的生理环境,C项错误;猴子与人类的亲缘关系比小鼠近,与模型小鼠相比,模型猴更适合于研究人类疾病的发病机理、研发诊治药物,D项正确。
4.B 解析 转基因技术是一把双刃剑,要理性地看待转基因技术,要靠确凿的证据和严谨的逻辑来思考转基因技术的影响,A项不符合题意;转基因作为一项技术本身是中性的,所以只要有证据表明产品有害,就应该禁止该产品的使用,而不是禁止转基因技术的应用,B项符合题意;由于不同的人在经济、文化和伦理道德观念等方面存在差异,所以不同的人对转基因技术会有不同的看法,C项不符合题意;转基因技术是一把双刃剑,最重要的是要科学合理地利用这项技术,要在清晰地了解转基因技术的原理和规程的基础上来讨论转基因技术的相关问题,D项不符合题意。
5.CD 解析 为了获得更多的卵母细胞,需用促性腺激素对雌性杜泊羊进行处理,A项错误;从卵巢中采集的卵母细胞需要体外培养到MⅡ期才可与获能的精子进行体外受精,B项错误;将受精卵由受精溶液转入发育培养液培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力,C项正确;受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥,为胚胎在受体内存活提供了可能,D项正确。
6.ACD 解析 小鼠在特定光控周期条件下饲养,注射相关激素(促性腺激素)有促进超数排卵的作用,A项正确;处于MⅡ期的卵母细胞具有受精功能,可以和在获能液中获能的精子受精,B项错误;注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以分化形成各种组织,因此可以参与个体器官的发育,C项正确;分割的胚胎细胞有相同的遗传物质,但生物的性状还受环境因素的影响,因此发育成的个体有形态学差异,D项正确。
7.BCD 解析 从输卵管中冲取的卵子已经成熟,可以直接与获能的精子在体外受精,A项正确;移植的胚胎可以通过转基因技术、核移植技术、体外受精等获取,这些技术获得的胚胎含有不同个体的数量不等的遗传物质,B项错误;在囊胚时期进行胚胎分割时,应注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后的胚胎的恢复和进一步发育,C项错误;鉴定胚胎性别时取的是滋养层细胞,进行DNA鉴定,滋养层细胞不进行减数分裂,也可以观察有丝分裂中期细胞中染色体的形态来鉴定胚胎性别,D项错误。
8.答案 (1)体积较小,细胞核大,核仁明显 (2)血清 维持培养液的pH (3)DNA分子杂交 胚胎分割 (4)发育的全能性 供体器官不足(或器官移植后免疫排斥)
解析 (1)根据分析可知,哺乳动物胚胎干细胞在形态上表现为体积较小,细胞核大,核仁明显。(2)离体培养胚胎干细胞时,一般需要在合成培养基中加入血清(或血浆)等天然成分,培养时所需的气体主要有O2和CO2,CO2的主要作用是维持培养液的pH。(3)要检测基因突变,在分子水平上需要采用DNA分子杂交(基因探针)技术,通过观察杂交带进行检测。通过胚胎分割技术可以获得更多的胚胎,可提高胚胎利用率。(4)胚胎干细胞可以诱导分化为造血干细胞,这体现了胚胎干细胞具有发育的全能性。临床上常用诱导干细胞定向分化的方法修补损伤或衰老的组织器官,从而解决了供体器官不足(或器官移植后免疫排斥)问题。
9.答案 (1)体细胞分化程度高,恢复其全能性较难
(2)无菌无毒的环境 温度和pH
(3)显微注射 MⅡ
(4)翻译
解析 (1)由于体细胞分化程度高,恢复其全能性较难,所以获得食蟹猴的体细胞核移植技术难度明显高于胚胎细胞核移植。(2)过程①为动物细胞培养,所需的条件有营养、气体环境以及无菌无毒的环境和适宜的温度和pH。(3)据图分析,过程③是利用显微注射法,将成纤维细胞注射到MⅡ期卵母细胞的卵细胞膜和透明带之间。(4)mRNA是翻译的模板,向融合细胞注射Kdm4d的mRNA,可提高胚胎的形成率,其作用主要是通过基因表达的翻译过程实现的。
10.答案 (1)内细胞团 发育的全能性
(2)显微注射技术 目的基因不一定插入ES细胞的DNA上(或目的基因在ES细胞中不一定转录出mRNA;目的基因不一定翻译成蛋白质) 血清
(3)体外诱导分化
(4)载体 将动物一个细胞的细胞核移入一个去核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,从胚胎中分离得到ES细胞
解析 (1)ES细胞是从X结构的内细胞团中分离出来的一类细胞,在功能上具有发育的全能性。(2)过程③是将目的基因导入受体细胞,受体细胞是动物细胞时,通常采用的技术是显微注射技术;由于目的基因不一定插入ES细胞的DNA上(或目的基因在ES细胞中不一定转录出mRNA;目的基因不一定翻译成蛋白质),故图中的ES细胞不一定能形成“卵原细胞样细胞”。过程④中的培养液通常要添加血清、血浆等一些天然成分。(3)ES细胞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,经体外诱导分化,可以培育出人造组织器官,但ES细胞必须从胚胎中获取,这限制了它在医学上的应用。(4)制备ES细胞,常利用质粒作为载体将特定基因导入细胞中,得到类似ES细胞的多能干细胞;也可利用核移植获得ES细胞,即将动物一个细胞的细胞核移入一个去核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,从胚胎中分离得到ES细胞。
11.答案 (1)胚胎移植 受体 受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 (2)不发展、不生产、不储存
解析 (1)试管婴儿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,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植后产生后代的技术。设计试管婴儿技术是通过体外受精获得许多胚胎,然后从中选择符合要求的胚胎,再经移植后产生后代的技术。因此“试管婴儿”与“设计试管婴儿”相比,其没有用到植入前遗传学诊断技术。移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体对外移入子宫的外来的同种生物的胚胎基本上不发生免疫排斥反应,供体胚胎可与同种生物的子宫建立正常的生理和组织关系。(2)生物武器具有传染性强、污染面广、难以防治的特点,所以应禁止使用生物武器,在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器。
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