综合检测(三)
专题3 胚胎工程
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(共12个小题,每小题5分,共60分)
1.(2013·富阳场口中学高三月考)下列说法正确的是( )
A.试管婴儿的获得过程属于严格意义上的克隆
B. DNA连接酶能够将任意2个DNA片段连接起来
C. 细胞系泛指可传代的细胞,细胞株是具有特殊性质的细胞系
D. 用氯化钙处理大肠杆菌,增加大肠杆菌细胞壁的通透性,使含有目的基因的重组质粒进入大肠杆菌宿主细胞,所有的细胞都能接纳重组DNA分子
【解析】 试管婴儿的获得过程属于有性生殖;DNA连接酶能够将2个特定DNA片段连接起来;细胞系泛指可传代的细胞,细胞株是具有特殊性质的细胞系;用氯化钙处理大肠杆菌,增加大肠杆菌细胞壁的通透性,使含有目的基因的重组质粒进入大肠杆菌宿主细胞,不是所有的细胞都能接纳重组DNA分子,故C项正确。
【答案】 C
2.卵细胞开始具备与精子受精能力的时期是( )
A.减数第二次分裂后期
B.减数第一次分裂末期
C.减数第二次分裂中期
D.减数第二次分裂结束成熟
【解析】 卵子发生的两次减数分裂是不连续的,第一次是在卵巢内完成,形成的次级卵母细胞和第一极体进入输卵管,与精子的结合过程中完成减数第二次分裂。当卵母细胞达到减数第二次分裂中期时,才具备与精子受精的能力。
【答案】 C
3.(2012·烟台高二检测)动物的个体发育是从受精卵开始的,青蛙卵裂过程中下列相关曲线不正确的是( )
【解析】 在动物的个体发育过程中,受精卵是起点,受精卵首先进行卵裂,细胞分裂方式为有丝分裂,细胞的数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加,或略有缩小。在卵裂过程中,生物体不能从外界吸收营养物质,即没有有机物的来源,但呼吸作用是持续进行的,所以有机物的总量减少。
【答案】 B
4. 胚胎早期培养需要用液体培养液,此培养液的成分是( )
A.水、无机盐、维生素、激素、有机盐、氨基酸、核苷酸、血清等
B.蔗糖、水、无机盐、激素、维生素
C.水、无机盐、蔗糖、氨基酸、核苷酸、动物血清
D.水、无机盐、维生素、有机盐、淀粉等
【解析】 早期胚胎培养的培养液中所需成分主要有“两盐”、“两素”、“两酸”外加血清。
【答案】 A
5.(2013·绍兴一中高三检测)关于胚胎移植的意义或用途不包括( )
A.良种畜群迅速扩大,加速了育种工作和品种改良
B.不受时间地区限制,节省了购买种畜的费用
C.可增加多胎和双胎的比例
D.综合供、受体共同的遗传物质
【解析】 胚胎移植可用于良种畜群迅速扩大,加速了育种工作和品种改良;不受时间地区限制,节省了购买种畜的费用;胚胎分割可增加多胎和双胎的比例,但胚胎移植不能综合供受体的遗传物质。
【答案】 D
6.(2012·南京高二检测)胚胎移植成功率的高低取决于( )
A.供、受体生理环境的一致性
B.早期胚胎是否处于游离状态
C.胚胎移植是否存在免疫问题
D.胚胎和受体是否有联系
【解析】 早期胚胎处于游离状态有利于胚胎的收集;胚胎移植基本不存在免疫排斥反应,有利于胚胎存活;移植后的胚胎能和受体子宫建立正常生理和组织联系。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,只有生理环境条件相同,胚胎受到的影响才较小,更有利于在受体子宫内存活。
【答案】 A
7.(2013·高新一中高三月考)下列有关克隆绵羊“多利”的说法正确的是( )
①“多利”的诞生属无性繁殖 ②“多利”的诞生采用了核移植技术 ③“多利”的诞生采用了胚胎移植技术 ④“多利”的诞生采用了细胞融合技术 ⑤动物细胞培养是整个技术的基础 ⑥“多利”的诞生采用了胚胎分割技术
A.①②④⑤⑥ B.①②③④⑥
C.①②③⑤ D.①②③④⑤
【解析】 “多利”的诞生属无性繁殖,“多利”的诞生采用了胚胎移植技术,“多利”的诞生采用了核移植技术,动物细胞培养是整个技术的基础,所以C选项正确。
【答案】 C
8.试管婴儿、试管苗和克隆羊这三者可以说是现代生物科技的杰出成果,下列对其生物学原理及技术的叙述,正确的是( )
A.都属于无性生殖
B.都属于生物工程的技术范畴
C.都不会发生基因重组
D.都体现了分化的细胞具有全能性
【解析】 试管婴儿的原理为有性生殖,但该过程需要动物细胞培养和胚胎移植等技术;试管苗是植物组织培养的结果,体现了细胞的全能性;克隆羊利用了核移植技术,体现了动物细胞核的全能性。在三项成果中,试管婴儿培育的第一步是体外受精,而参与受精的精子和卵细胞在经减数分裂形成的过程中都会发生基因重组,综合以上分析,只有B项叙述正确。
【答案】 B
9.(2013·乌鲁木齐一中高三月考)高等哺乳动物受精后不久,受精卵开始进行细胞分裂。经桑椹胚、囊胚、原肠胚和组织器官的分化,最后发育成一个完整的幼体,完成胚胎发育的全过程,下列有关叙述错误的是( )
A.该图是胚胎发育过程中囊胚期示意图,①②③依次称之为透明带、滋养层、内细胞团
B.高等哺乳动物胚胎发育经历的时期是受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚期→原肠胚期→幼体,其中最关键的时期是原肠胚期
C.高等哺乳动物胚胎发育中的细胞分化开始于受精卵的分裂,终止于生命结束
D.进行胚胎分割时,应选择原肠胚期的胚胎进行
【解析】 由图可知,该图是胚胎发育至囊胚期的示意图,胚胎分割时应选择发育至桑椹胚或囊胚阶段的胚胎。
【答案】 D
10.下列不属于人工授精和体外受精区别的是( )
A.人工授精能更有效地发挥公畜的优良特性
B.体外受精能更有效地发挥母畜的繁殖潜能
C.人工授精和体外受精的本质不同
D.人工授精的精卵结合在母畜体内,而体外受精的这一过程在母畜体外完成
【解析】 人工授精是用人工的方法,将公畜的精液注入母畜生殖道内,使精卵细胞结合;体外受精是将人工获得的精子和卵子在体外完成受精。这两者的本质是两性生殖细胞的结合,只不过前者是在体内完成,后者是在体外完成。
【答案】 C
11.(2013·乌鲁木齐一中高三月考)下列关于细胞的叙述,错误的是( )
A.自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应
B.胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化
C.组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程
D.造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力,可用于治疗白血病
【解析】 胚胎干细胞在体外培养能增殖也能被诱导分化成不同的组织器官,所以B选项错误。
【答案】 B
12.(2013·蓟县一中高三月考)将牛的胚胎分割后进行移植,可孕育出多头性状一致的小牛。下列哪项与该过程的实质是相同的( )
A.将胰岛素基因导入大肠杆菌,经过筛选得到可用于生产的工程菌
B.淋巴细胞与瘤细胞融合成杂交瘤细胞
C.利用植物的根尖组织细胞培育大量幼苗
D.DNA分子在不同限制性内切酶的作用下,形成许多片段
【解析】 胚胎分割属于无性生殖,植物组织培养属于无性生殖,二者实质相同。
【答案】 C
二、非选择题(共3题,共40分)
13.(14分)(2012·临沂高二检测)请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题。
(1)精细胞经变形后,高尔基体发育形成精子的顶体,顶体内含有的________能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。
(2)某动物排卵时,减数第一次分裂尚未完成,此时卵子处于________卵母细胞阶段,当该细胞发育至减数第二次分裂________期时,才具备受精能力。若在卵细胞膜和透明带之间看到两个极体,则表明________过程已完成。
(3)动物的早期胚胎移植到同种且________与供体相同的动物体内,使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。为了获得更多的早期胚胎,常用________激素对供体进行处理,其目的是获得更多的________,经人工授精后可得到早期胚胎。用染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时,发现活胚胎细胞不能被染色,其原因是活细胞膜________________________________________________________________________。
(4)若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体,可对发育到桑椹胚期或囊胚期阶段的早期胚胎进行________处理,再植入到受体内。若要对早期胚胎进行长期保存,应将其置于________条件下。
【解析】 (1)顶体内含有的顶体酶能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。
(2)动物排卵时处于减数第一次分裂的细胞称为初级卵母细胞,减数第二次分裂中期的细胞才具备受精能力,受精作用完成的标志是能够在卵细胞膜和透明带之间看到两个极体。
(3)胚胎移植时受体的生理状态要和供体一致,才能保证胚胎成活。为了获得更多的早期胚胎,常用促性腺激素对供体进行处理,其目的是获得更多的卵母细胞。细胞膜具有选择透过性,活胚胎细胞不能被染色,原因是细胞膜对染料的吸收具有选择性;死细胞会被染色,因为细胞膜失去选择透过性。
(4)若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体常用的方法是胚胎分割,要注意胚胎一定要分割均匀。生物学中常采用液氮冷冻的方法保存早期胚胎和生殖细胞。
【答案】 (1)顶体酶 (2)初级 中 受精 (3)生理状态 促性腺 卵母细胞 对物质的吸收具有选择透过性 (4)胚胎分割 冷冻(或液氮)
14.(13分)世界卫生组织解释克隆为“遗传上同一机体或细胞系(株)的无性繁殖”。相对于植物克隆而言,动物尤其是高等动物的克隆比较困难,如图表示哺乳动物克隆的几种方法的主要步骤,据图回答下列问题。
(1)方法2获得的小牛的遗传物质来源于________________。方法3中①和②发育成的小牛的遗传物质________(填“相同”或“不同”)。
(2)细胞B取自囊胚的________,具有全能性,称为________细胞。囊胚________(填“已经”或“尚未”)出现分化。
(3)应用图示方法________得到的小牛与供体1遗传物质最相似。
(4)克隆也可以理解为复制、拷贝,结合世界卫生组织的定义,你认为还有哪些现代生物技术也属于克隆?
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)方法2是取自胚胎,遗传物来源于供体1和供体2。方法3是胚胎分割移植。方法1是核移植技术。(2)细胞B取自囊胚的内细胞团,具有全能性。囊胚细胞已开始分化,但均等分割仍可发育成完整的动物体。(3)方法1是核移植技术获得的个体,其遗传物质与母体基本相同。(4)胚胎干细胞的研究有着广泛的特殊意义,如:用于治疗疑难杂症、用于培养人造器官,还可用于研究哺乳动物的个体发生和发育规律。
【答案】 (1)供体1和供体2 相同
(2)内细胞团 胚胎干 已经 (3)1
(4)植物组织培养技术、PCR技术等
15.(13分)控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重要的意义。目前,分离精子技术是有效的性别控制方法。例如:牛的X精子的DNA含量比Y精子的高出4%左右,利用这一差异人们借助特殊仪器将它们分离开来,再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛(如下图所示)。
根据以上材料回答下列相关问题:
(1)试管动物技术通常是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下________和受精,受精卵通过培养发育为早期胚胎后,再经胚胎移植产生后代的技术。
(2)图中过程①通常采用________技术。在这个过程中________的精子与卵子相遇时,首先发生________反应释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质。防止多精入卵的生理反应有________________________________。
(3)胚胎移植时,受体应处于适合的生理状况,此时可利用激素对受体进行____________处理。此外,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生____________反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(4)为了确保得到所需性别的试管牛,往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定,请举出两种对早期胚胎进行性别鉴定的方法(只需写出名称或简要原理)。
【解析】 (1)人工采集的卵子与精子不能够直接受精,精子需要经过获能处理,卵子需要再培养发育到减Ⅱ中期才可受精。(2)精卵结合时,首先发生顶体反应放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质,便于精子进入,同时通过透明带反应和卵细胞膜反应防止其他精子再进入。(3)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥,这是胚胎移植的生理基础。胚胎移植时,为使受体、供体生理状况相同,便于胚胎的移植,需要用激素进行同期发情处理。(4)鉴定胚胎性别的最好方法是对胚胎细胞染色体分析,当然也可运用Y染色体上的基因制成探针检测Y染色体的存在。
【答案】 (1)成熟 (2)体外受精 获能 顶体 透明带反应和卵细胞膜反应 (3)同期发情 免疫排斥 (4)DNA分子杂交技术(利用基因探针鉴定)、分析胚胎细胞的染色体组型。