【高考突破方案】专题10 第5讲 胚胎工程 -（习题课件） 高考生物一轮复习

(共37张PPT)
专题 10
生物技术与工程
第4讲　动物细胞工程
1.(2024·湖南长沙雅礼中学一模)利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中，然后通过核移植技术培育基因编辑猪，可用于生产基因工程疫苗，下图为基因编辑猪培育流程。下列叙述不正确的是(　　)
一、单项选择题
A.收集到的卵母细胞需培养至MⅡ期才能进行核移植
B.需要对1号猪和3号猪进行同期发情处理
C.可采用抗原—抗体杂交的方法检测病毒外壳蛋白基因是否被导入4号猪
细胞
D.4号猪(基因编辑猪)的性染色体来自2号猪，核基因与2号猪一致
答案：C
2.(2024·长郡大联考一模)多种方法获得的早期胚胎，均需移植给受体才能获得后代。下图列举了几项技术成果。据此分析，下列相关叙述错误的是 (　　)
A.受体是同种的、生理状况相同的雌性动物
B.①过程需要使精子获能，卵子应处于MⅡ期
C.胚胎移植前可取内细胞团的细胞鉴定性别
D.③可通过②技术实现扩大化生产，①②可通过③技术实现性状改良
答案：C
【解析】C　胚胎移植前可取滋养层的细胞鉴定性别，C错误。
3.(2024·山东三模)近年来由于栖息地丧失和人为捕猎，亚洲黑熊数量骤减，科学家期望通过人工授精、胚胎移植等方法拯救亚洲黑熊，其过程如下图。下列说法正确的是(　　)
A.胚胎工程一般采用促性腺激素释放激素处理A使其超数排卵
B.E后代遗传性状与 A 和C一致，F后代遗传性状与B一致
C.D受体雌性必须和 A、B同期发情处理
D.A 排出的卵子必须培养成熟到MⅡ期才能与C的获能精子受精
答案：D
【解析】D　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；E后代(由A的卵细胞和C的精子受精形成的受精卵发育形成)遗传物质来源于A和C，E后代遗传性状与A和C一致，而F后代(A的卵母细胞提供细胞质，B提供细胞核)遗传物质来源于A和B，F后代遗传性状大部分与B一致，少数性状与A相同，B错误；D受体雌性接受来自动物园亚洲黑熊♀A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，而野生亚洲黑熊♀B只需要提供体细胞，所以不需要同期发情处理，C错误。
4.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，得到如图实验结果。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】C　分析实验结果，可得出的结论是IL能抑制小鼠受精，但IL－1β的抑制作用处于变动中，C错误。
5.(2024·北京一模)下图为某生物工程操作流程模式图，①②为具体制备方法。下列叙述正确的是(　　)
A.若此图表示植物体细胞杂交，则①表示脱分化，②表示再分化
B.若此图表示单克隆抗体的制备，则①可用灭活的病毒进行诱导
C.若此图表示克隆羊的培育，则①涉及体外受精、核移植等技术
D.若此图表示胚胎分割移植，则②要对囊胚和原肠胚进行分割处理
答案：B
【解析】B　若此图表示植物体细胞杂交，则①表示植物细胞融合，②表示植物组织培养，A错误；若此图表示单克隆抗体的制备，则①表示B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，可用灭活的病毒诱导，B正确；克隆羊是无性繁殖，不涉及体外受精，C错误；胚胎分割移植时的胚胎应是囊胚及之前的胚胎，原肠胚不能进行分割移植，D错误。
6.(2024·北京二模)体外培养发现绝大多数的克隆胚胎在囊胚阶段出现发育阻滞。用Wnt通路抑制剂处理克隆囊胚后，供体的核移植胚胎出生率可大幅提高。下列相关叙述不正确的是(　　)
A.胚胎发育早期依次经历卵裂、囊胚和桑葚胚
B.动物克隆需用到动物细胞培养、核移植和胚胎移植等技术
C.Wnt信号通路持续异常激活可阻碍克隆胚胎发育过程
D.胚胎发育过程中部分细胞的凋亡是基因选择性表达的结果
A
【解析】A　胚胎发育早期依次经历卵裂、桑葚胚和囊胚，A错误；动物克隆需用到动物细胞培养、核移植和胚胎移植等技术，B正确；用Wnt通路抑制剂处理克隆囊胚后，供体的核移植胚胎出生率可大幅提高，因此Wnt信号通路持续异常激活可阻碍克隆胚胎发育过程，C正确；胚胎发育过程中部分细胞的凋亡是基因选择性表达的结果，是基因控制的主动死亡，D正确。
7.(2024·山东二模)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，科学家通过诱导优良模型鼠体细胞转化获得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。下列叙述错误的是(　　)
A.图中黑鼠体细胞转化为iPS细胞的过程与植物组织培养的脱分化类似
B.胚胎移植后，重构胚进一步扩大，滋养层破裂，胚胎伸展出来称为孵化
C.为获得更多的双细胞胚可对灰鼠注射促性腺激素超数排卵
D.为判断克隆鼠培育是否成功，需对X鼠进行胰岛素抵抗的相关检测
答案：B
【解析】B　模型鼠体细胞与植物体细胞类似，本身不能分裂分化，诱导转化为iPS细胞以后具备了分裂和分化能力，与植物组织培养的脱分化类似，A正确；胚胎移植后，重构胚进一步扩大，透明带破裂，不是滋养层破裂，B错误；为获得更多的双细胞胚，一般用促性腺激素处理，以达到超数排卵的目的，C正确；据图示，最终得到了黑色X鼠，实验最终目的为“开发出胰岛素抵抗模型鼠”，故为确定克隆鼠培育是否成功，须对黑色X鼠进行胰岛素抵抗的相关检测，D正确。
二、不定项选择题
8.(2024·山东月考)在自然界中，嵌合体现象并不罕见。嵌合体是指在同一个体中，由基因型不同的细胞或组织相互接触且维持各自并存的混合状态。若细胞来自不同物种则为异种嵌合体；若细胞来自同一物种则为同种嵌合体。迄今为止，异种嵌合体仅有大、小鼠异种嵌合体实验获得成功。科研人员主要利用iPS细胞与囊胚构建嵌合体，下列叙述错误的是(　　)
A.iPS细胞和囊胚的内细胞团细胞都具有发育的全能性
B.A过程前往往需要超数排卵处理，B过程为胚胎移植
C.体外采集到的精子可使用含有Ca2+的溶液处理使精子获能
D.若小鼠的染色体数目为40条，大鼠的染色体数目为42条，则嵌合体鼠的体
细胞在有丝分裂后期染色体数目为82条
答案：CD
【解析】CD　iPS细胞和囊胚的内细胞团细胞都具有发育的全能性，因而可以形成嵌合体，A正确；为了获得更多的卵母细胞，A过程前往往需要超数排卵处理，B过程为胚胎移植，通常需要对代孕母鼠进行同期发情处理，B正确；体外采集到的精子可使用含有Ca2+载体的溶液处理使精子获能，C错误；若小鼠的染色体数目为40条，大鼠的染色体数目为42条，则嵌合体鼠的体细胞在有丝分裂后期染色体数目为84条或80条，D错误。
9.(2024·山东二模)科研人员成功培育了能分泌含卵泡刺激素(FSH)乳汁的转基因山羊，其基本流程为：含FSH基因表达载体→导入山羊成纤维细胞→核移植→重构胚→检测并获得转基因山羊。下列说法错误的是(　　)
A.需将转基因成纤维细胞的细胞核移入MⅡ期的去核卵母细胞中
B.采用电融合法激活重构胚后才能将其移入代孕母羊体内
C.悬浮培养成纤维细胞及重构胚时因无接触抑制现象细胞会持续增殖
D.需根据山羊胚胎的早期发育特点确定重构胚的胚胎移植时期
BC
【解析】BC　作为核移植受体细胞的去核卵母细胞一般处在MⅡ期，利用显微操作去核法，将细胞核和第一极体一并吸出，然后将转基因成纤维细胞的细胞核移入MⅡ期的去核卵母细胞中，A正确；可通过电刺激法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，B错误；悬浮培养的细胞会因细胞密度过大、有害代谢物积累和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻，不会持续增殖，需要进行分瓶处理，C错误；需根据山羊胚胎的早期发育特点确定重构胚的胚胎移植时期，一般是将胚胎发育至桑葚胚或囊胚阶段，D正确。
10.(2024·河北三模)原产于南非的杜泊羊具有生长快、瘦肉率高、肉质细嫩等优点。我国生物育种专家通过胚胎工程技术成功繁殖了杜泊羊，又进一步探究了使用超排药物FSH重复超排对杜泊羊超数排卵的影响，结果如表所示。下列相关叙述错误的是(　　)
重复次数 供体数/只 回收胚胎数/枚 平均回收胚胎数/(枚·只-1) 可用胚胎数/枚 平均可用胚胎数/(枚·只-1) 可用胚胎所占比例/%
首次超排 17 148 8.71±6.66 127 7.47±5.61 85.76±37.64
第2次超排 10 81 8.10±5.13 59 5.90±3.35 72.84±31.07
第3次超排 5 33 6.60±5.81 25 5.00±6.00 75.76±46.82
A.超数排卵一次性获得的多个卵母细胞能直接与精子完成体外受精
B.为保证胚胎移植的成功需要对代孕母羊进行免疫排斥反应的检测
C.为充分利用早期胚胎，可采用胚胎分割技术对囊胚进行均等分割
D.由表可知，杜泊羊对FSH的反应能力随重复超排次数的增加而降低
答案：AB
【解析】AB　超数排卵获得的卵母细胞需在体外培养至MⅡ期，才能与获能的精子完成受精，A错误；受体母羊不会对外来植入胚胎发生免疫排斥反应，不需要对受体母羊进行免疫排斥反应的检测，B错误；为一次性获得多个早期胚胎，可采用胚胎分割技术将桑葚胚或囊胚期的胚胎进行均等分割，C正确；由表可知，重复超排处理后平均回收胚胎数和可用胚胎比例均低于首次超排，杜泊羊对FSH的反应能力随重复超排次数的增加呈下降趋势，D正确。
三、非选择题
11.(2024·山东一模)据最新报道，经过5年科研攻关，中国科学家培育出世界上首只高比例胚胎干细胞“嵌合体猴”。回答下列问题：
(1)在培养过程中，多能干细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，长成致密的单层，这种现象称为____________；若需要进行传代培养，需要用胰蛋白酶等处理后再收集细胞制成新的细胞悬液，不用胃蛋白酶处理的原因是__________________________________________________________________。
(2)体外培养动物细胞时，首先应保证其处于______________的环境，除适宜的营养物质、温度等条件外，还需要控制的气体条件是_______________________。
接触抑制
多数动物细胞培养的适宜pH为7.2～7.4，胃蛋白酶在此环境中变性失活
无菌、无毒
95%的空气和5%的CO2
(3)得到的重构胚通常需要发育到_______________阶段才能进行胚胎移植，胚胎移植的实质是____________________________________________。研究人员将早期胚胎进行分割后移植，结果接受分割胚胎的其中一只健康母猴发生流产。从胚胎分割的角度分析，造成这种现象的原因可能是__________________________________________________________。
(4)早期胚胎通过胚胎移植技术移入受体的子宫内继续发育，早期胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是_________________________________________________。
桑葚胚或囊胚
早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
桑葚胚或囊胚的内细胞团未均等分割，胚胎发育停滞或无法发育
受体子宫对移植的早期胚胎基本不发生免疫排斥反应
12.(2024·长郡中学二模)“中中”和“华华”克隆猴的成功培育标志着我国非人灵长类疾病动物模型研究处于国际领先水平。“中中”和“华华”的克隆流程如图1所示，回答下列问题：
(1)图1中的细胞a是________________，从卵巢中采集的细胞a需在体外培养至________期才能用于体细胞核移植等。
(2)图中取胎猴期而非成年期的体细胞的原因是______________________________________________________。当贴壁细胞在体外培养过程中发生________现象时，需要对细胞分瓶进行________培养。
母猴的卵母细胞
动物胚胎细胞比体细胞的分化程度低，表现全能性相对容易
MⅡ
接触抑制
传代
(3)科研人员发现：对灵长类动物供体细胞核进行表观遗传修饰，激活重构胚分化潜能调控基因A的表达，是克隆成功的关键。研究表明染色体组蛋白H3动态可逆地被修饰酶所改变，从而调控基因A的表达，如图2所示。
为了激活基因A的表达，研究人员将组蛋白H3去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理重构胚。
据图2分析，给重构胚注入Kdm4d的mRNA来促进基因A表达的机理是________________________________________________________，进而促进基因A的表达；TSA可以抑制__________________的活性，________(填“提高”或“降低”)组蛋白的乙酰化水平，进而促进基因A的表达。
Kdm4d可以表达组蛋白去甲基化酶，降低H3组蛋白的甲基化水平
组蛋白脱乙酰酶
提高