2.3胚胎工程同步练习(含解析)2023——2024学年高生物人教版(2019)选择性必修必修3生物技术与工程

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名称 2.3胚胎工程同步练习(含解析)2023——2024学年高生物人教版(2019)选择性必修必修3生物技术与工程
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2024-05-18 14:39:58

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文档简介

2.3 胚胎工程 同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下图表示现代生物工程技术,b表示其结果,下列说法正确的是( )

A.若b是克隆牛,则获得b体现了动物体细胞具有全能性
B.若b是试管动物,则a可表示动物细胞融合
C.若b是“三亲婴儿”(父亲提供精子,母亲提供卵细胞核,还有一方提供卵细胞质),则a过程涉及基因工程、核移植和体外受精等操作
D.若b是基因型相同的多个个体,则a可表示胚胎分割
2.下图是胚胎发育过程中某阶段示意图,下列有关叙述错误的是(  )
A.图中②将来发育成胎膜和胎盘
B.图中③可发育成胎儿的各种组织
C.高等哺乳动物胚胎发育过程中,细胞分化始于桑葚胚期,终止于生命结束
D.胚胎从①中伸展出来的过程发生于囊胚期
3.下图表示培育试管婴儿的两条途径,下列有关叙述错误的是( )

A.卵母细胞需发育至MⅡ期,才具有受精能力
B.过程②的培养液成分与动物细胞培养液成分不完全相同
C.与途径2相比,途径1可有目的性地获得具有相应性状的胎儿
D.由于途径1可根据自身需要获得相应的胎儿,应大力推广
4.下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程,下列相关说法正确的是( )
A.通过过程①-⑤培育优质奶牛的过程与克隆牛的原理相同
B.在胚胎发育中,桑葚胚时期的胚胎会从透明带中伸展出来
C.③代表胚胎分割,需均等分割原肠胚的内细胞团,以免影响胚胎发育
D.⑤代表胚胎移植,胚胎移植能否成功,与供体和受体的生理状态有关
5.2023年11月,中国科学院神经科学研究所的研究员在国际上首次成功构建了高比例胚胎干细胞贡献的出生存活嵌合猴。使用绿色荧光蛋白(GFP)标记的多能干细胞(ESCs)注入食蟹猴的桑葚胚获得嵌合胚泡,经妊娠后获得6只嵌合猴并检测身体和多种器官的绿色荧光情况,结果如下图。下列分析错误的是(  )
A.桑葚胚细胞增殖分化形成内细胞团和滋养层细胞
B.培育嵌合猴涉及核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术
C.ESCs在猴子体内具有分裂、分化生成多种组织的潜能
D.该技术有助于揭示灵长类动物多能干细胞的发育潜力
6.我国科学家利用动物培育可用于移植的人源器官,如图为相关过程。相关分析正确的是(  )
A.去核卵母细胞需在体外培养到MI期
B.可用PEG激活重构胚,并培育至桑葚胚阶段才能移植
C.代孕母猪对外来的早期胚胎不会产生免疫排斥
D.人源肾脏用于器官移植,不会引起免疫排斥
7.为得到性状优良的高产奶牛,可采取下图中的技术路径。下列叙述正确的是( )

A.核移植过程中需要减数第二次分裂前期的去核卵母细胞
B.过程1需将胚胎培养至原肠胚期进行胚胎移植
C.过程2子代奶牛遗传性状与供体奶牛完全一致
D.转基因技术可为过程1、2提供改良性状的方式
8.基因组印记(通过甲基化实现受精卵中来自双亲的两个等位基因一个表达另一个不表达)阻碍了哺乳动物孤雌生殖的实现。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术,改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”,使其“变性”,然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞(类似受精作用),最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如下图所示。下列相关叙述正确的是(  )
A.甲基化可能会关闭基因的活性,对某些基因进行去甲基化处理有利于其表达
B.“孤雌小鼠”的诞生过程没有精子参与,其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同
C.胚胎移植前,需对供体和受体进行免疫检查,避免产生免疫排斥反应
D.移植后的囊胚进一步扩大,会导致滋养层破裂,胚胎从其中伸展出来
9.下图为体细胞克隆猴“中中”和“华华”培育的流程,下列叙述错误的是( )
A.图中的卵子实际上是发育到MⅡ期的卵母细胞
B.过程①通过电融合法使供体细胞与去核的卵母细胞融合,形成重构胚
C.过程①、②分别应用了核移植技术和胚胎移植技术
D.中中、华华的性别由成纤维细胞的遗传物质决定
10.在体细胞克隆猴培育过程中,为调节相关基因的表达,研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理,使胚胎的发育率和妊娠率提高,具体培育流程如图所示。下列说法错误的是(  )
A.去核时使用的梯度离心、紫外光照射和化学物质处理等方法可以在没有穿透卵母细胞透明带的情况下进行
B.灭活的仙台病毒表面含有糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用,使细胞相互凝聚而发生融合
C.组蛋白低甲基化和高乙酰化水平均有利于重构胚的发育
D.胚胎移植前需要对供、受体进行HLA检测
11.单倍体胚胎干细胞是指只含一套染色体,但拥有类似于正常干细胞分裂分化能力的细胞群。利用小鼠建立单倍体胚胎干细胞的操作如图所示。下列叙述正确的是( )
A.体外受精前应将卵母细胞培养至MⅠ中期
B.建立的单倍体胚胎干细胞中只含一条性染色体X或Y
C.单倍体胚胎干细胞中的遗传物质含量与卵母细胞不完全相同
D.通过直接培养图中的卵母细胞也可获得小鼠的单倍体胚胎干细胞
12.如图是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,a~h为操作过程。下列说法正确的是( )

A.A、B、C牛均为雌性
B.图中d、f均代表胚胎移植,它是胚胎工程的最终技术环节
C.c要注意将原肠胚的内细胞团均等分割
D.图中涉及动物细胞核移植、胚胎分割、胚胎移植等多项技术
13.近年来由于栖息地丧失和人为捕猎,亚洲黑熊数量骤减。动物学家在某地发现了少量野生亚洲黑熊,他们期望通过体内授精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊,其过程如图。以下说法不正确的是( )

A.一般采用促性腺激素释放激素处理A使其超数排卵
B.A超数排卵排出的细胞必须生长到MII期才能与C的获能后的精子发生受精
C.D受体雌性必须和动物园亚洲黑熊♀A同期发情处理
D.E后代遗传性状与A和C有关,而与D无关
14.在体细胞克隆猴培育过程中,为调节相关基因的表达,研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理,使胚胎的发育率和妊娠率提高,具体培育流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.去核时,紫外线短时间照射使核DNA变性也可达到目的
B.卵母细胞去核的实质是去除纺锤体-染色体复合物
C.组蛋白甲基化和乙酰化的表观遗传修饰都不利于重构胚的分裂和发育
D.为得到遗传背景相同的克隆猴,可将早期胚胎切割成2份或4份后再进行胚胎移植
15.为研究多种血糖调节因子的作用,我国科学家开发出胰岛素抵抗模型鼠。为扩增模型鼠数量,科学家通过诱导模型鼠体细胞转化获得诱导多能干细胞(iPS细胞),继而利用iPS细胞培育出与模型鼠遗传特性相同的克隆鼠,具体步骤如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.诱导优良模型鼠体细胞转化为iPS细胞的过程类似于植物组织培养的脱分化
B.T细胞、B细胞能被诱导为iPS细胞,说明体内细胞的分化是可逆的
C.胚胎移植后,还需对受体进行妊娠检查,来保证胚胎能正常发育
D.为确定克隆鼠培育是否成功,须对黑色鼠3进行胰岛素抵抗的相关检测
16.目前发现的双胞胎有同卵双胞胎、异卵双胞胎和“半同卵双胞胎”。1对“半同卵小姐弟双胞胎”形成过程如图所示,图中染色单体分离后分别移向细胞的三个不同方向,从而分裂成a、b、c三个细胞,染色体全部来自父系的“合子”致死。其中两个细胞发育成姐弟二人。下列说法,正确的是( )
A.受精卵发育为桑葚胚的过程是在透明带内完成的,孵化后进入囊胚期阶段
B.卵子在子宫内发育成熟并完成受精过程
C.若细胞a的染色体组成为MP1,则细胞b的染色体组成为MP2
D.这对双胞胎来源于母亲的染色体相同,来源于父亲的染色体不一定不同
二、多选题
17.南京农业大学等的研究人员利用混合体细胞核移植技术成功克隆出苏淮猪“龙凤胎”。该技术的基本流程如下。有关叙述正确的是( )
①选取4头猪,其中苏淮猪和二花脸猪每个品种中公、母各一头,分离其体细胞并冷冻保存;
②从其他母猪卵巢中获得卵母细胞,培养成熟后去除其细胞核,再将①中冷冻体细胞复苏后分别注射到去核卵母细胞中形成重构胚,最终,每个品种的每个性别培育了大约250个胚胎,共计1000多个胚胎;
③将这些胚胎混合移植到5头大白母猪输卵管内,最终成功生下了14头苏淮小猪,但没有获得二花脸猪。
A.实验时,不需要给苏淮母猪注射促性腺激素
B.从卵巢中获得的卵母细胞需要培养到MⅡ期,对其去核时常采用显微操作法
C.克隆出的苏淮猪的性别、遗传物质均只与提供体细胞的苏淮猪有关
D.没有获得二花脸猪的后代,可能与其胚胎发育时竞争能力较弱有关
18.Pdxl基因沉默(不表达)后小鼠会因胰腺缺陷而死亡,科学家将大鼠的体细胞诱导成iPS细胞,注入Pdxl基因沉默小鼠的囊胚中,并成功在嵌合体小鼠体内获得了重构胰腺,相关过程如图所示。下列叙述正确的是( )

A.大鼠的iPS细胞可能由成纤维细胞诱导形成
B.小鼠囊胚的滋养层细胞会发育成嵌合体的多种组织
C.图中涉及胚胎移植技术,小鼠样嵌合体属于二倍体
D.重构胰腺的形成与小鼠Pdxl基因重新表达有关
19.如下图为胚胎工程中各种胚胎操作技术。下列分析正确的是( )

A.从良种母牛体内获得的卵母细胞培养后才能与精子受精
B.通过胚胎分割获得子代的途径(d)属于无性繁殖的范畴
C.通过胚胎干细胞培养获得的子代(e)其遗传性状是相同的
D.常通过采取早期胚胎(c)内细胞团细胞来鉴定小牛(f)的性别
20.某研究团队利用基因编辑技术,对小鼠卵母细胞的7个甲基化印记控制区域进行DNA甲基化重写,并将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞中,成功创造了孤雌生殖的小鼠。下列叙述错误的有( )
A.上述甲基化重写没有改变小鼠体内的遗传信息
B.可在小鼠的饲料中添加一定量的促性腺激素促使超数排卵
C.移植后的囊胚进一步扩大会导致滋养层破裂,胚胎从其中伸展出来
D.孤雌小鼠的诞生过程没有精子参与,其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同
三、非选择题
21.据第三次全国大熊猫野外种群调查,全世界野生大熊猫不足1600只,因此,如何保护和繁殖大熊猫是亟待解决的问题,现设计如图所示繁殖过程。请回答下列问题:
(1)获取的精子需要 后才能参与受精,囊胚中的滋养层细胞将来发育成 。
(2)核移植时对MII期卵母细胞去核其实是去除 复合物。图中获得试管熊猫的过程属于 生殖(填“无性”或“有性”)。
(3)胚胎移植时通常选 期的胚胎进行移植。代孕受体对移入子宫的早期胚胎基本不会发生 ,这是胚胎在受体内存活的生理基础之一。胚胎移植的实质是 。
22.随着生物科学技术的发展,动物的生殖方式变得越来越多样化。如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是健康的黄牛,请据图分析并回答下列问题。

(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)。应用1中为了大量获取细胞B,需对供体2注射 。使用 技术获得重组细胞,最终获得的良种小牛性别为 。(雌性或雄性)
(2)人工授精时,受精卵形成的场所是在 。在应用2、3、4中,若要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行 处理。
(3)应用3可解决良种动物快速大量繁殖的问题:对 阶段的胚胎通过 技术获得二分胚①和②,操作时需要注意 ,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。应用4中胚胎干细胞培养过程中除需要适宜的温度、无菌、无毒等环境条件以外,培养液通常还要加入 等天然成分。
23.如图是科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导胚胎干细胞(iPS细胞),继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠的流程。回答下列有关问题:

(1)图中黑鼠体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞的过程与植物组织培养中的 过程类似。该过程结束后,细胞的全能性 (填“提高”或“降低”)。
(2)灰鼠体内受精过程中,精子入卵后被激活的卵子完成 ,排出 后形成雌、雄原核。防止多精入卵的两道屏障是 反应和 反应。囊胚的滋养层细胞最终发育成 。
(3)将重组囊胚移入白鼠子宫内的技术为 ,克隆鼠X的体色为 ,上述技术流程中可以是雄鼠的是 。科学家又利用图中的三只鼠(黑鼠作为体细胞供体)通过核移植技术得到克隆鼠Y,克隆鼠X和克隆鼠Y的性状不完全相同,若不考虑环境因素的影响,造成该现象的原因可能是核移植技术所用卵细胞中的 。
24.下图1表示利用生物技术制备抗X的单克隆抗体的过程;图2表示培育优质奶牛的过程。请据图回答下列问题:
(1)图1所示过程所用的生物技术有 和 ,将特定的抗原注入小鼠,需在一定时间内间隔注射3次以上,其目的是 。
(2)将经免疫处理后的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,获得能分泌抗X的单克隆抗体的杂交瘤细胞的过程中,至少要进行两次筛选,一次是通过 培养基,筛选出杂交瘤细胞,另一次是通过 检测,筛选出能分泌抗X的单克隆抗体的杂交瘤细胞。
(3)培养杂交瘤细胞的培养基提供气体条件CO2的作用 ,杂交瘤细胞体外培养过程中,为避免细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,常采取的措施是 。
(4)图2中的早期胚胎发育到 阶段才可以移植,在移植之前,需要进行质量检查,用某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 。为了获得多个基因型相同的优质奶牛,可采用的技术手段是 。
25.北方白犀牛曾经广泛分布于非洲中部等地,但由于猖獗的盗猎和自然栖息地的丧失,它们的数量不断减少。2018年3月,世界上最后一头雄性北方白犀牛死亡,该物种仅剩下两头雌性,在此之前,研究人员设法保存了北方白犀牛的精子。一个研究团队试图培育试管北方白犀牛,其主要流程如下图:
(1)①过程需要对雌性北方白犀 ,目的是使其超数排卵。取自雌性北方白犀牛体内的卵母细胞需要培养至 (时期)才能与获能的精子受精。
(2)研究团队将体外受精得到的受精卵培养至 后移植至南方白犀牛的子宫中孕育,为了使受体生理状态更适合胚胎移植,应对其进行 处理以提高成功率。
(3)利用该技术培育新个体的繁殖方式属于 (有性/无性)繁殖。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【分析】核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个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为动物个体。核移植得到的动物称克隆动物。
【详解】A、若b是克隆牛,则a可表示核移植,核移植技术没有说明动物细胞具有全能性,说明了动物细胞的细胞核具有全能性,A错误;
B、若b是试管动物,则a应表示体外受精,B错误;
C、若b是“三亲婴儿”(父亲提供精子,母亲提供卵细胞核,还有一方提供卵细胞质),则a三亲婴儿的培育采用了核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等,但不涉及基因工程,C错误;
D、胚胎分割可得到多个基因型相同的个体,若b是基因型相同的多个个体,则a可表示胚胎分割技术,D正确。
故选D。
2.C
【分析】胚胎进一步发育,细胞逐渐分化。聚集在胚胎一端的细胞形成内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织; 而沿透明带内壁扩展和排列的细胞,称为滋养层细胞,它们将来发育成胎膜和胎盘。 随着胚胎的进一步发育,胚胎的内部出现了含有液体的腔—囊胚腔,这个时期的胚胎叫作囊胚。囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫作孵化。孵化非常重要,如果不能正常孵化,胚胎就无法继续发育。
【详解】A、图中②为滋养层细胞,将来发育成胎膜和胎盘,A正确;
B、图中③为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织,B正确;
C、高等哺乳动物胚胎发育过程中,细胞分化始于囊胚期,终止于生命结束,C错误;
D、胚胎从①中伸展出来的过程称为孵化,发生于囊胚期,D正确。
故选C。
3.D
【分析】试管婴儿是指人的卵细胞和精子在体外完成受精作用,发育到早期胚胎的一定阶段,再移入到母体子宫内继续发育到足月诞生的婴儿,由于受精过程和早期胚胎发育通常在试管中完成,所以叫试管婴儿。
【详解】A、动物排出的可能是初级卵母细胞,也可能是次级卵母细胞,都要在输卵管内进一步成熟,达到减数第二次分裂中期时,才具备与精子受精的能力,A正确;
B、动物细胞培养所需的营养物质有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素,以及血清、血浆等天然成分,早期胚胎培养的培养液成分一般都比较复杂,除了一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及血清等,因此过程②(早期胚胎培养)的培养液成分与动物细胞培养液成分不完全相同,B正确;
C、与途径2相比,途径1对早期胚胎进行了遗传学诊断,可有目的性地获得具有相应性状的胎儿,C正确;
D、设计试管婴儿可能用于一些非法途径,如性别检测,不能大力推广,D错误。
故选D。
4.D
【分析】图中①表示体外受精,②表示早期胚胎培养,③表示胚胎分割,④表示分割后的胚胎进行恢复和继续发育,⑤表示胚胎移植。
【详解】A、通过过程①-⑤培育优质奶牛的过程属于有性繁殖,克隆牛属于无性繁殖,故两者的原理不同,A错误;
B、在胚胎发育中,囊胚时期的胚胎会从透明带中伸展出来,B错误;
C、③代表胚胎分割,需均等分割囊胚的内细胞团,以免影响胚胎发育,C错误;
D、⑤代表胚胎移植,胚胎移植能否成功,与供体和受体的生理状态有关,因此胚胎移植前需要进行同期发情处理,使供体和受体的生理状态相同,D正确。
故选D。
5.A
【分析】干细胞在形态上:体积小、细胞核大、核仁明显;在功能上,具有发育的全能性。干细胞按分化潜能可分为全能干细胞(如胚胎干细胞可以分化形成所有的成体组织细胞,甚至发育成为完整的个体)、多能干细胞(具有多向分化的潜能,可以分化形成除自身组织细胞外的其他组织细胞,如造血干细胞、神经干细胞、间充质干细胞、皮肤干细胞等)和专能干细胞(维持某一特定组织细胞的自我更新,如肠上皮干细胞)三种类型。
【详解】A、囊胚细胞增殖分化形成内细胞团和滋养层细胞,A错误;
B、绿色荧光蛋白(GFP)标记的多能干细胞(ESCs)注入食蟹猴的桑葚胚获得嵌合胚泡,经妊娠后获得6只嵌合猴,涉及核移植、胚胎培养和胚胎移植等技术,B正确;
C、多能干细胞(ESCs)具有分裂能力,同时多向分化的潜能,可以分化形成除自身组织细胞外的其他组织细胞,C正确;
D、6只嵌合猴多种器官和身体均有绿色荧光,该技术有助于揭示灵长类动物多能干细胞的发育潜力,D正确。
故选A。
6.C
【分析】动物细胞核移植技术是指将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。
【详解】A、卵母细胞需在体外培养到MⅡ期后进行去核操作,此时的细胞中有促进细胞核全能性发挥的物质,A错误;
B、可用物理或化学方法激活重构胚,如可采用电刺激、钙离子载体、乙醇或蛋白酶合成抑制剂等方法进行激活并培育至桑葚胚或囊胚阶段才能移植,B错误;
C、代孕母猪对植入的胚胎几乎不发生免疫排斥反应,因而可以保证移植的成功率,这是胚胎移植的基础,C正确;
D、人源肾脏属于外来器官,用于器官移植,会引起免疫排斥,D错误。
故选C。
7.D
【分析】试管动物和克隆动物的比较:①生殖方式:试管动物的生殖方式为有性生殖;克隆动物的生殖方式为无性生殖。②主要技术手段:试管动物的主要技术手段为体外受精、胚胎移植;克隆动物的主要技术手段为核移植技术、胚胎移植。
【详解】A、核移植过程中需要将卵母细胞培养至MⅡ期再去核,A错误;
B、过程1需将胚胎培养至桑椹胚或者囊胚期进行胚胎移植,B错误;
C、过程2子代奶牛核遗传物质由供体奶牛提供,质遗传物质由卵母细胞提供,所以遗传性状与供体奶牛不一定完全一致,C错误;
D、转基因技术可以将优良性状基因导入受体细胞,可为过程1、2提供改良性状的方式,D正确。
故选D。
8.A
【分析】从卵泡中取出卵母细胞,再将经过甲基化处理的卵母细胞进行早期胚胎培养、胚胎移植等获得孤雌小鼠。
【详解】A、由题干可知,基因组印记是通过甲基化使一个基因不表达,对某些基因进行去甲基化处理有利于其表达,然后促进了细胞的全能性的表现,获得孤雌小鼠,A正确;
B、“孤雌小鼠”是由修饰后的次级卵细胞和一个极体结合后发育形成,由于极体和次级卵母细胞的来源可能不同,因此结合后形成的个体不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同,且同时个体发育过程中会经历基因突变等变异,故两个生殖细胞结合后的“孤雌小鼠”其基因型不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同,B错误;
C、胚胎移植不会发生免疫排斥,这为胚胎在受体的存活提供了可能,因此胚胎移植前,不需要对供体和受体进行免疫检查,C错误;
D、囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫做孵化,D错误。
故选A。
9.C
【分析】动物细胞核移植技术是将动物的细胞核移入一个去核卵母细胞中,并使重组细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。分析图示可知,①为将纤维细胞注射到去核的卵母细胞中,②为对重组细胞进行体外培养,发育成新胚胎,再进行③胚胎移植过程,最终获得克隆猴。
【详解】A、图中的卵子实际上是处于减数第二次分裂时期的次级卵母细胞,A正确;
B、①为将纤维细胞注射到去核的卵母细胞中,去核的卵母细胞与供体细胞通过电融合法融合,供体核进入受体卵母细胞,形成重构胚,B正确;
C、①为将纤维细胞注射到去核的卵母细胞中,应用了核移植技术,②为对重组细胞进行体外培养,发育成新胚胎,再进行③胚胎移植过程,最终获得克隆猴,C错误;
D、中中、华华是由重组细胞发育而来,其细胞核内的遗传物质来自纤维细胞,因此性别由纤维细胞的遗传物质决定,D正确。
故选C。
10.D
【分析】细胞核移植: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动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微直接去除法还有人采用密度梯度离心,紫外光短时间照射、化学物质处理等方法。
【详解】A、采用梯度离心,紫外光短时间照射、化学物质处理等方法去除细胞核。这些方法都是在没有刺破透明带或卵母细胞质膜的情况下实现细胞核的去除或使卵细胞核DNA变性,从而达到去核的目的,A正确;
B、灭活的仙台病毒诱导细胞融合的原理是病毒表面含有糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用,使细胞相互凝聚,细胞膜上的蛋白质分子和脂质(主要是磷脂)分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合,B正确;
C、研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理了它,即将组蛋白去甲基化和增加乙酰化(高乙酰化),有利于重构胚的分裂和发育,使其完成细胞分裂和发育进程,C正确;
D、由于供受体处于相同的生理状态,不会发生免疫排斥,故胚胎移植前不需要进行HLA检测,D错误。
故选D。
11.C
【分析】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。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、体外受精前应将卵母细胞培养至减数分裂Ⅱ中期,A错误;
B、精子中含有的性染色体为X染色体或Y染色体,卵细胞中含有的性染色体为X染色体,由图可知,在建立单倍体胚胎干细胞过程中,是去除雄原核,所以获得的单倍体干细胞中含有的性染色体是X染色体,而不含Y染色体,B错误;
C、图中卵母细胞未受精时,减数分裂停滞与减数分裂Ⅱ中期,此时细胞中核DNA数量为2n,受精后完成减数分裂后续过程,细胞质不均等分裂,形成第二极体与卵细胞,细胞中核DNA数变为n,单倍体胚胎干细胞中核DNA数量为n,与卵母细胞中遗传物质含量不完全相同,C正确;
D、卵母细胞只有在受精之后才能完成减数分裂,所以需要用精子刺激卵母细胞,然后移除雄原核再进行培养,不能直接用卵母细胞培养,D错误。
故选C。
12.B
【分析】题图分析:图示是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,其中a表示体外受精、b是胚胎发育过程、c是胚胎分割、d和f表示胚胎移植、e和g是妊娠。b过程形成的是囊胚,其中①是滋养层细胞、②是囊胚腔、③是内细胞团细胞。
【详解】A、依据图示信息,题目中未提供精子的染色体核型,所以无法判断A、B、C牛的性别,A错误;
B、图d和f表示胚胎移植,实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,它是胚胎工程的最终技术环节,B正确;
C、要注意将囊胚期胚胎的内细胞团均等分割,C错误;
D、图中未涉及动物细胞核移植技术,D错误。
故选B。
13.A
【分析】胚胎移植的基本程序:
①对供、受体的选择和处理(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;
④对胚胎进行移植;
⑤移植后的检查。
【详解】A、胚胎工程一般采用促性腺激素处理A使其超数排卵,A错误;
B、A超数排卵排出的细胞必须生长到MII期才具有受精能力,C的精子获能后才能发生受精,B正确;
C、D受体雌性接受来自动物园亚洲黑熊♀A体内的胚胎,所以必须和动物园亚洲黑熊♀A同期发情处理,目的是使体内的生理环境保持一致,提高胚胎的存活率,C正确;
D、E后代的亲本是动物园亚洲黑熊A及野生亚洲黑熊C,D只是提供胚胎发育的环境,且该环境不影响其中发育的胚胎的遗传物质。因此,E后代遗传性状与A和C有关,而与D无关,D正确。
故选A。
14.C
【分析】细胞核移植概念: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动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微直接去除法以及密度梯度离心,紫外光短时间照射、化学物质处理等方法。
【详解】A、采用梯度离心,紫外光短时间照射、化学物质处理等方法去除细胞核。这些方法都是在没有刺破透明带或卵母细胞质膜的情况下实现细胞核的去除或使卵细胞核DNA变性,从而达到去核的目的,A正确;
B、将卵母细胞培养到中期Ⅱ后进行去核操作,此时细胞核退化,出现的是纺锤体和染色体复合物,去核事实上是去除卵母细胞的纺锤体和染色体结构,B正确;
C、研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理了它,即将组蛋白去甲基化和增加乙酰化,有利于重构胚的分裂和发育,使其完成细胞分裂和发育进程,C错误;
D、为得到遗传背景相同的克隆猴用于科研,可用机械方法将早期胚胎均匀切割成2份或4份后再进行胚胎移植,该技术属于无性生殖,D正确。
故选C。
15.B
【分析】哺乳动物胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞;胚胎干细胞的细胞核一般较大,核仁明显,而细胞质相对较少;在功能上具有发育的全能性。
【详解】A、优良模型鼠体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞的过程与植物组织培养中的脱分化过程类似,是组织细胞恢复分裂能力的过程,A正确;
B、T细胞、B细胞能被诱导为iPS细胞,说明离体的已分化的细胞在一定诱导条件下是可逆的,B错误;
C、胚胎移植后,移植的胚胎不一定能在受体中存活下来,还需对受体进行妊娠检查,来保证胚胎能正常发育,C正确;
D、据图示可知,最终得到了黑色鼠3个体,实验最终目的为“开发出胰岛素抵抗模型鼠”,故为确定克隆鼠培有是否成功,须对黑色鼠3进行胰岛素抵抗的相关检测,D正确。
故选B。
16.C
【分析】分析题图:半同卵双胞胎的形成过程有两个精子同时进入到一个卵细胞,受精卵中有三个染色体组。有丝分裂过程中,染色体复制,有丝分裂后期形成6个染色体组,通过三极纺锤体将六个染色体组拉开,每一极2个染色体组,其中有两极的染色体各有一组来自双亲,有一极染色体均来自于父亲。细胞分裂后,其中两个细胞发育成个体。
【详解】A、囊胚期时,囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫作孵化,A错误;
B、卵子在输卵管内发育成熟并完成受精过程,B错误;
C、来自母系的染色体为M,来自父系的染色体为P1、P2,经过复制后,染色体进行组合,若细胞a的染色体组成为MP1,细胞c的染色体均来自父亲,其染色体组成为P1P2,细胞b的染色体组成为MP2,C正确;
D、细胞a的染色体组成为MP1,细胞b的染色体组成为MP2,这对双胞胎发育为姐弟,来源于父亲的性染色体不同,D错误。
故选C。
17.ABD
【分析】动物体细胞核移植:将动物的一个细胞的细胞核移入一个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为克隆动物。克隆动物具备双亲的遗传特性,因为其细胞核基因来自提供细胞核的生物,而细胞质基因来自提供细胞质的生物,但其性状主要与提供细胞核的生物相似。
【详解】A、实验时,不需要给苏淮母猪注射促性腺激素,但通常需要给大白母猪注射孕激素,使其处于易受孕的生理状态,以利于胚胎的着床,A正确;
B、对培养后的卵细胞去核,采用显微操作法,B正确;
C、克隆出的苏淮猪的性别只与提供体细胞的苏淮猪有关,遗传物质除了与提供体细胞的苏淮猪有关外,还与提供细胞质(细胞质中也含有少量的遗传物质)的其他母猪的去核卵细胞有关,C错误;
D、将这些胚胎混合移植到5头大白母猪输卵管内,没有获得二花脸猪的后代,可能是由胚胎发育中竞争能力较弱所导致,D正确。
故选ABD。
18.AC
【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基因。
【详解】A、iPS细胞最初通过体外诱导成纤维细胞获取,A正确;
B、滋养层细胞会发育成胎膜和胎盘,内细胞团细胞会发育成嵌合体的多种组织,B错误;
C、图中涉及细胞培养,胚胎移植等技术,大鼠和小鼠都是二倍体,小鼠样嵌合体属于二倍体,C正确;
D、重构胰腺的组织细胞来自大鼠iPS细胞的分化和发育,D错误。
故选AC。
19.ABC
【分析】1、体外受精:(1)试管动物:通过人工操作使卵子在体外受精,经培养发育为早期胚胎后,再进行移植产生的个体。
(2)体外受精:①步骤:主要包括卵母细胞的采集.精子的获取和受精等。②意义:体外受精技术是提高动物繁殖能力的有效措施,还可以为胚胎移植提供可用的胚胎。
2、胚胎早期发育:(1)卵裂:胚胎发育早期,有一段时间是在透明带内进行分裂的,细胞数量不断增加,但胚胎总体积不断增加。(2)胚胎早期发育的阶段:桑椹(葚)胚→囊胚→原肠胚。
3、分析题图:图中超数排卵需要用促性腺激素处理雌性母牛;体外受精形成了多个受精卵,再通过早期胚胎培养获得了a、b、c三个不同的早期胚胎,分别进行了胚胎分割、胚胎干细胞培养、胚胎移植获得不同的产物。
【详解】A、在卵巢内获得的卵母细胞在体外培养到减数第二次分裂中期才能与获能的精子受精,A正确;
B、通过胚胎分割获得子代的途径(d)属于无性繁殖的范畴,B正确;
C、通过胚胎干细胞培养获得的子代(e)其遗传性状是相同的,因为遗传物质DNA相同,C正确;
D、常通过采取早期胚胎(c)的滋养层细胞,进行DNA 分析来鉴定小牛的性别,D错误。
故选ABC。
20.BCD
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变,如DNA的甲基化,甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合,故无法进行转录产生mRNA,也就无法进行翻译,最终无法合成相应蛋白,从而抑制了基因的表达。
【详解】A、上述甲基化重写没有改变DNA的序列,则小鼠体内的遗传信息不会改变,A正确;
B、促性腺激素属于多肽,口服会被水解,因此需要注射,B错误;
C、囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫做孵化,C错误;
D、“孤雌小鼠”是由两个生殖细胞(修饰后的次级卵细胞和另一个卵子的极体)结合后发育形成,同时由于配子在形成过程中会经历减数分裂的基因重组,或发生基因突变,将导致两个生殖细胞结合后的“孤雌小鼠”其基因型不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同,D错误。
故选BCD。
21.(1) 获能处理 胎膜和胎盘
(2) 纺锤体-染色体 有性
(3) 桑葚胚或囊胚 免疫排斥反应 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
【分析】图示克隆熊猫是通过核移植技术获得的,属于无性生殖;
试管熊猫是通过体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植获得的,属于有性生殖。
【详解】(1)获取的精子需要经过获能处理后才能参与受精,囊胚中的滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。
(2)核移植时对MII期的卵母细胞去核其实是去除纺锤体-染色体复合物,图中获得试管熊猫的过程经过了精子和卵细胞的结合,所以属于有性生殖。
(3)胚胎移植时通常选取桑葚胚或囊胚期的胚胎进行移植,代孕受体对移入子宫的早期胚胎基本不会发生免疫排斥反应,是胚胎在受体内存活的生理基础之一。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。
22.(1) 1和3 促性腺激素 核移植 雌性
(2) 输卵管 获能
(3) 囊胚 胚胎分割 将内细胞团均等分割 血清
【分析】题图分析:应用1中:供体1提供细胞核,供体2提供细胞质,经过核移植技术形成重组细胞,并发育形成早期胚胎,再胚胎移植到受体子宫发育成小牛,称为克隆牛;应用2中:优良公牛和供体1配种形成受精卵,并发育成早期胚胎,再胚胎移植到受体子宫发育成小牛,属于有性生殖;应用3中:采用了胚胎分割技术;应用4中:从早期胚胎和原始性腺中获取胚胎干细胞,并进行体外干细胞培养。
【详解】(1)图中产生小牛途径共有3个,应用1是克隆牛的形成过程,运用的是无性繁殖的手段,应用2通过精卵细胞的融合形成的受精卵发育成的个体,是利用有性繁殖的途径形成的,应用3中利用应用2得到的胚胎经过胚胎分割技术获得的新个体,该过程利用了无性繁殖技术,即小牛产生的途径中属于无性繁殖的是应用1和3,应用1中,为了大量获取细胞B,即卵母细胞,需对供体2注射促性腺激素,促其超数排卵,使用核移植技术获得重组细胞,最终通过早期胚胎培养和胚胎移植技术获得良种小牛,该小牛的性别与供核的母本相同,即与供体1相同,性别为雌性。
(2)人工授精时,由于受精过程发生在输卵管中,因此受精卵形成的场所是在输卵管。在应用2、3、4中,若要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行获能处理,因为获能后的精子才具备与卵细胞结合的能力,得到的卵母细胞也需要培养至减数第二次分裂中期(MⅡ中期)时期才能受精。
(3)应用3可解决良种动物快速大量繁殖的问题:对囊胚阶段的胚胎通过胚胎分割技术获得二分胚①和②,为保证分割后胚胎的恢复和进一步发育,在进行胚胎分割时需要将内细胞团均等分割。应用4种细胞进行定向诱导,可分化形成各种组织和器官。在胚胎干细胞培养过程中除需要适宜的温度、无菌、无毒等环境条件以外,营养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、核苷酸,还要加入动物血清(或血浆)等天然成分,目的是满足细胞增殖对营养物质的需求。
23.(1) 脱分化 提高
(2) 减数分裂Ⅱ 第二极体 透明带 卵细胞膜 胎膜和胎盘
(3) 胚胎移植 黑色 黑鼠 细胞质基因(或细胞质遗传物质)对性状有一定影响
【分析】1、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、胚胎干细胞的特点: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】(1)黑鼠体细胞在诱导因子的作用下转化为iPS细胞的过程与植物组织培养中的脱分化过程类似,是组织细胞恢复分裂能力的过程。iPS细胞与小鼠内细胞团一样,具有全能性,该过程结束后,细胞的全能性提高。
(2)受精过程中,精子入卵后被激活的卵子完成减数第二次分裂,排出第二极体后形成雌、雄原核。防止多精入卵的两道屏障是透明带反应、卵细胞膜反应。囊胚的滋养层细胞最终发育成胎膜和胎盘。
(3)将重组囊胚移入白鼠子宫内的技术为胚胎移植,克隆属于无性繁殖,iPS细胞来自黑鼠,克隆鼠X的体色为黑色,上述技术流程中提供胚胎的灰鼠和代孕白鼠都是雌鼠,可以是雄鼠的是体细胞供体黑鼠和克隆鼠X,其颜色都是黑色。若要利用图中的三只鼠(黑鼠作为体细胞供体)通过核移植技术得到克隆鼠Y,不考虑环境因素的影响,克隆鼠X和克隆鼠Y的性状不是完全相同,因为克隆鼠X的细胞质基因来源于黑鼠的卵细胞,克隆鼠Y的细胞质基因来源于灰鼠的卵细胞,卵细胞的细胞质基因对性状有一定影响。
24.(1) 动物细胞融合技术 动物细胞培养技术 加强免疫,刺激小鼠机体产生更多的淋巴细胞
(2) 选择 克隆化培养和抗体
(3) 维持培养液的pH 定期更换培养液
(4) 桑椹(葚)胚或囊胚 活细胞的细胞膜具有选择透过性 胚胎分割
【分析】1、图1所示为单克隆抗体的制备过程。小鼠的B细胞经过免疫,再与能无限增殖的骨髓瘤细胞融合,形成的杂交瘤细胞同时具备了分泌抗体和无限增殖的能力;2、图2将基因导入雌性奶牛胚胎细胞,形成细胞①,该过程采用了基因工程技术,其原理是基因重组;取出细胞①的细胞核,注入去核牛卵母细胞中,形成细胞②,该过程采用了核移植技术,其原理是动物细胞的细胞核具有全能性;要形成转基因克隆奶牛还需要采用早期胚胎培养技术和胚胎移植技术。
【详解】(1)图1表示利用生物技术制备抗X的单克隆抗体的过程,所用的生物技术有动物细胞融合技术和动物细胞培养技术;为加强免疫,刺激小鼠机体产生更多的淋巴细胞,将特定的抗原注入小鼠时,需在一定时间内间隔注射3次以上;
(2)获得能分泌抗X的单克隆抗体的杂交瘤细胞,至少要进行两次筛选,一次是通过选择培养基,筛选出杂交瘤细胞;另一次是通过抗体阳性检测,筛选出能分泌抗X的单克隆抗体的杂交瘤细胞;
(3)提供气体条件CO2的作用维持培养液的pH;为避免细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害,常采取定期更换培养液的措施;
(4)早期胚胎发育到桑椹(葚)胚或囊胚阶段才可以移植,在移植之前,用某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,其原因是活细胞的细胞膜具有选择透过性;为了获得多个基因型相同的优质奶牛,可采用的技术手段是胚胎分割。
25.(1) 注射促性腺激素(必须写到“注射”) MⅡ(减数分裂Ⅱ中期或减数第二次分裂中期)
(2) 桑葚胚或囊胚 同期发情
(3)有性
【分析】1、哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤。
2、保护白色犀牛的最根本措施是借助生态工程使白犀牛被破坏的生态环境得到恢复。
【详解】(1)为了获得更多的卵母细胞,应该给雌性个体注射促性腺激素,使其超数排卵;取自雌性北方白犀牛体内的卵母细胞需要培养至MⅡ(减数分裂Ⅱ中期或减数第二次分裂中期)才能与获能的精子受精。
(2)体外受精得到的受精卵要培养至桑葚胚或囊胚期后进行胚胎移植,为了使受体生理状态更适合胚胎移植,提高胚胎移植的成功率,应对受体进行同期发情处理。
(3)利用该技术培育新个体用到了精子和卵细胞的融合,则该繁殖方式属于有性繁殖。
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