2020_2021学年高中生物专题3胚胎工程专题综合评估练(原卷板+解析版)新人教版选修3

文档属性

名称 2020_2021学年高中生物专题3胚胎工程专题综合评估练(原卷板+解析版)新人教版选修3
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文件大小 429.0KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 生物学
更新时间 2020-12-13 21:47:36

文档简介

专题综合评估(三)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间60分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、选择题(本大题共25个小题,每小题2分,共50分)
1.下列说法正确的是(  )
A.从动物体内获取的精子不能直接与卵细胞结合完成受精作用
B.体外受精的胚胎必须培养到桑椹胚才可移植到母体内
C.胚胎移植可移植到其他任一动物体内
D.同卵双生是由于一个卵子与两个精子完成了受精过程所致
2.下列关于“克隆羊”“试管羊”“转基因羊”的说法合理的一项是(  )
A.在培育过程中,都用到了动物细胞培养技术、核移植技术、胚胎移植技术
B.它们是通过相同的生殖方式获得的
C.它们的遗传物质都只来自一个亲本
D.它们在形成过程中,一般都有卵细胞参与
3.下列关于试管动物技术的叙述,正确的是(  )
A.应用该技术繁育后代的过程属于无性生殖类型
B.应用该技术繁育后代的过程属于有性生殖类型
C.试管动物技术是利用体细胞繁育后代的技术
D.试管动物技术培育动物的过程全部在体外进行
4.胚胎分割要将内细胞团均等分割的原因是(  )
A.以免影响胚胎的恢复和进一步发育
B.保证遗传物质的平均分配
C.确保胚胎发育后期营养物质的供应
D.防止分割而来的两个体性状差异过大
5.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、地域限制,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
6.下列关于胚胎分割的说法正确的是(  )
A.选择发育良好、形态正常的原肠胚
B.需在电子显微镜下进行操作
C.用解剖刀切开后再用镊子迅速取出
D.囊胚阶段分割注意内细胞团要等分
7.发展试管动物技术具有重要意义,下列关于这方面叙述错误的是(  )
A.试管动物技术可解决动物生育率低的问题
B.试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵细胞
C.试管动物技术可以通过普通家畜繁育良种家畜
D.试管动物技术不能实现家畜的快速繁殖
8.关于桑椹胚和囊胚的比较,以下说法不正确的是(  )
A.桑椹胚的各细胞结构功能基本相同
B.囊胚期细胞出现了细胞分化,但遗传物质未发生改变
C.囊胚期细胞分化是由于遗传物质突变引起的
D.囊胚期内细胞团和滋养层细胞差异不是复制水平的差异,而是转录水平上的差异
9.以下关于胚胎分割移植的说法不正确的是(  )
A.就目前的胚胎分割移植技术而言,产生的同卵双胎较多,同卵多胎成功的比例较小
B.胚胎分割所需要的主要仪器设备为实体显微镜和显微操作仪等
C.可对囊胚阶段的胚胎进行随机分割成两份或多份,然后移植
D.用分割针将桑椹胚分成两部分,可直接将裸半胚移植给受体
10.下图为某哺乳动物生殖过程示意图(b为卵细胞)。下列相关叙述中不正确的是( )
A.动物个体①②的产生分别属于有性生殖和无性生殖
B.动物个体②的产生表明,高度分化的动物细胞核也具有发育成完整个体的潜在能力
C.按照动物个体②的产生方式,后代的性别比例仍为1?1,但这对于动物的进化则是不利的
D.图中a,b,c三种细胞的产生方式,仅c为有丝分裂
11.以下对于胚胎分割的描述,正确的是(  )
A.只能对囊胚期细胞进行分割
B.囊胚阶段的胚胎分割份数越多,产生相同基因型的后代个数越多
C.胚胎分割产生的后代个体表现型完全相同
D.内细胞团一般到囊胚期才出现,胚胎分割时最好将其均等分割,移植成功率才高
12.胚胎分割是一种现代生物技术。关于这一技术的叙述正确的是(  )
A.胚胎分割可以将早期胚胎任意分割成多份
B.胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎
C.胚胎分割技术属于有性生殖方式,因此不属于克隆
D.胚胎分割技术可以分割任意时期的胚胎
13.下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述,错误的是(  )
A.对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理
B.人工授精后的一定时间内,收集供体原肠胚用于胚胎分割
C.利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎
D.一次给受体母羊植入多个胚胎,可增加双胞胎和多胞胎的比例
14.关于牛体外受精及胚胎的工厂化生产的叙述,正确的一项是(  )
A.精子和卵子受精形成受精卵后即可移入母牛子宫
B.采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵
C.成熟的卵子与收集来的精子相遇形成受精卵,需培养到一定阶段才可移植
D.体外受精胚胎的工厂化生产即胚胎发育和受精过程只能在体外进行
15.现代生物科技中,下列处理或操作正确的是(  )
A.在胚胎移植时,用性激素对供体母牛做超数排卵处理
B.将体细胞核移入同种去核的初级卵母细胞中,克隆濒危动物
C.用人工薄膜包裹植物组织培养得到的愈伤组织,制备人工种子
D.将目的基因导入叶绿体DNA上,防止目的基因随花粉逃逸
16.下列有关哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述正确的是(  )
A.移植用的胚胎一般是桑椹胚或囊胚
B.滋养层细胞发育成胎膜和胎盘是在囊胚期
C.分割囊胚阶段的内细胞团不要求均等
D.卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加
17.现在有一个婴儿在出生后医院为他保留了脐带血,在以后他生长发育过程中如果出现了某种难治疗的疾病,就可以通过血液中的干细胞来为其治病,关于这个实例说法正确的是(  )
A.用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病,需要激发细胞的所有全能性
B.用脐带血中的干细胞能够治疗这个孩子所有的疾病
C.如果要移植用他的干细胞培育出的器官,需要用到细胞培养技术
D.如果要移植用他的干细胞培育出的器官,应该要长期给他使用免疫抑制药物
18.下列关于胚胎干细胞特点的叙述中不正确的是(  )
A.在适当的条件下,胚胎干细胞可以分化为多种细胞和组织
B.胚胎干细胞是一种未分化的细胞,具有发育全能性
C.当受精卵发育成原肠胚时的内细胞团是胚胎干细胞
D.培养胚胎干细胞的关键是需要一种培养体系,必须能促进干细胞的生长,同时还要抑制干细胞的分化
19.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(  )
A.次级卵母细胞形成的过程需要激素调节
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
20.通过胚胎移植技术,可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是(  )
A.对供体和受体母牛都要进行相同激素处理
B.受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行
C.对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植
D.胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低
21.如图表示移植卵裂期胚胎和囊胚的流产率与受孕女性年龄的关系。下列相关叙述正确的是(  )
A.体外受精时,需用促性腺激素处理使精子获能
B.卵裂期细胞和囊胚期细胞均未分化,具有发育的全能性
C.卵裂期胚胎移植成功率较高
D.受孕妇女年龄越大,胚胎移植的流产风险越高
22.下列关于胚胎发育和胚胎工程的叙述中,正确的是(  )
A.卵裂期细胞数量及每个细胞的遗传物质均增加
B.囊胚期内细胞团形成原肠腔,此过程称为孵化
C.利用脐带血中的造血干细胞进行自体移植时,应长期给予免疫抑制药物
D.胚胎移植一般取发育到桑椹胚或囊胚期的胚胎,囊胚期开始出现细胞分化
23.下列关于胚胎工程技术的叙述中,错误的是(  )
A.胚胎工程的许多操作都是在体外条件下进行的
B.从卵巢中采集的卵母细胞需要进行培养后才能完成体外受精
C.与动物细胞培养不同,早期胚胎培养的培养液中不需要添加血清等物质
D.胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一
24.下列关于胚胎工程理论及应用的叙述中,错误的是(  )
A.在动物的饲料中添加一定量的促性腺激素不能达到促使动物超数排卵的目的
B.理论上胚胎干细胞能被诱导分化为机体内所有的细胞
C.若在囊胚期进行胚胎分割,则内细胞团需均等分割
D.移植的胚胎只能来自体内受精或者体外受精直接产生的胚胎
25.如图是科学家培养转基因试管牛的过程示意图,下列相关叙述不正确的是(  )
A.过程①通常用促性腺激素处理,可达到促使动物超数排卵的目的
B.图中1是滋养层,2是透明带
C.进行过程③时,受体应处于适合的生理状态,可事先用激素对供体和受体进行同期发情处理
D.为确保得到所需性别的转基因牛,往往对移植前的胚胎进行性别鉴定
第Ⅱ卷(非选择题,共50分)
二、非选择题(本大题共5个题,共50分)
26.(13分)请回答胚胎工程和基因工程方面的问题:
(1)应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、(
)、(
)以及在母体中发育和产出等过程。
(2)在“试管牛”的培育过程中,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,使其(
)。另外,培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期,该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和(
)。
(3)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞,采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞,常使用的激素是(
)。
(4)利用基因工程可以获得转基因牛,从而改良奶牛的某些性状。基因工程的四个基本操作步骤是(
)、基因表达载体的构建、(
)。若要获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素,则所构建的基因表达载体必须包括:某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、(
)、(
)、(
)和复制原点等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是(
)(填“显微注射法”“农杆菌转化法”),为获得能大量产生人干扰素的转基因牛,该基因表达载体应导入的受体细胞是(
)(填“受精卵”“乳腺细胞”)。
27.(10分)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,此时卵子处于初级卵母细胞阶段。当该细胞发育至减数第二次分裂中期时,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。
28.(7分)胚胎干细胞的研究是目前生物学和医学界的一大热点,根据下列材料信息分别回答相关问题。
材料一:哺乳动物的胚胎干细胞(embryonic
stemcell)简称ES或EK细胞,ES细胞的分离和培养成功是胚胎工程中的重大成就之一,在基础生物学、畜牧学和医学上都具有十分重要的应用价值。
材料二:在动物实验方面,用ES细胞诱导分化出的某些组织细胞已成功地治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑难病症。也许在不久的将来,当我们的身体某一类细胞功能出现异常或退化时,就可以通过诱导ES细胞定向分化来及时修补。
材料三:ES细胞也是研究体外细胞分化的理想材料。ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中,能够维持不分化的状态。在培养液中加入分化诱导因子,如牛黄酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化,这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段。同时胚胎干细胞还可用于对哺乳动物个体生长和发育规律的研究。
(1)胚胎干细胞是由(
)中分离出来的一类细胞。
(2)ES细胞具有胚胎细胞的特性,在形态上,表现为(
);在功能上,具有发育的(
)性,即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
(3)随着组织工程技术的发展,通过ES细胞体外诱导分化,还可以培养出人造组织器官,解决目前临床上存在的(
)问题。
(4)由于ES细胞可分化为胚胎的内胚层、(
)中任何一类细胞,于是可以将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的(
),通过组织化学染色,了解ES细胞的分化特点,这就为研究胚胎发育过程中的细胞分化及组织和器官形成的规律,进而研究动物体器官形成的(
)等提供了可能。
29.(10分)下面是以小鼠为对象进行的研究工作,请分析回答问题。
(1)进行小鼠胚胎工程操作时,首先在光控周期下(光照14
h,黑暗10
h)饲养成年雌鼠,并注射促性腺激素,目的是(
)。然后从雌鼠输卵管中取出卵子,在一定条件下培养成熟;并从雄鼠附睾中取出精子,在一定条件下培养一段时间,目的是(
)。再在37
℃、5%
CO2条件下,精卵共同作用4
h,冲洗后继续培养。定时在显微镜下观察胚胎的变化,第5天可以看到胚胎发生收缩,细胞间隙扩大,接着胚胎内部出现裂隙,这是(
)期开始的标志。
(2)如果体外受精后,在精核和卵核融合之前,用微型吸管吸除雄核,再用细胞松弛素B处理(作用类似于秋水仙素处理植物细胞),处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中的显著优点是(
)。
(3)如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵细胞中,由重组细胞发育成小鼠丙,则小鼠丙的基因来源于(
)。
(4)如果将外源基因导入小鼠受精卵,则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中。这种受精卵有的可发育成转基因小鼠,有的却死亡。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能的原因(
)。
30.(10分)下图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所做的一系列研究,请据图分析回答:
(1)过程Ⅰ将胚胎干细胞置于γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上,并加入动物血清、抗生素等物质,维持细胞不分化的状态。在此过程中,饲养层提供干细胞增殖所需的(
),加入抗生素是为了(
),这对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。
(2)过程Ⅱ将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔,通过组织化学染色,用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响的因素,这项研究利用了胚胎干细胞具有(
)的特点。在哺乳动物早期发育过程中,囊胚的后一个阶段是(
)。
(3)过程Ⅲ中目的基因导入胚胎干细胞最常用的方法是(
),将获得的目的基因转入胚胎干细胞前需构建基因表达载体,其目的是(
)。
(4)过程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时,必须用X射线照射去除胸腺的小鼠,获得免疫缺陷小鼠,其目的是(
),该过程研究的意义在于解决(
)问题。
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11专题综合评估(三)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间60分钟。
第Ⅰ卷(选择题,共50分)
一、选择题(本大题共25个小题,每小题2分,共50分)
1.下列说法正确的是( A )
A.从动物体内获取的精子不能直接与卵细胞结合完成受精作用
B.体外受精的胚胎必须培养到桑椹胚才可移植到母体内
C.胚胎移植可移植到其他任一动物体内
D.同卵双生是由于一个卵子与两个精子完成了受精过程所致
解析:精子获能后,才能与卵子受精。胚胎移植时不同动物移植时间不同:牛、羊一般要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段,小鼠和家兔可在更早阶段移植,人的体外受精胚胎,可在8~16个细胞阶段移植。胚胎移植只能移植到同一种动物体内。同卵双胞胎是由同一个受精卵发育来的。
2.下列关于“克隆羊”“试管羊”“转基因羊”的说法合理的一项是( D )
A.在培育过程中,都用到了动物细胞培养技术、核移植技术、胚胎移植技术
B.它们是通过相同的生殖方式获得的
C.它们的遗传物质都只来自一个亲本
D.它们在形成过程中,一般都有卵细胞参与
解析:克隆羊的培育过程:将一只母羊乳腺上皮细胞的细胞核,注入另一只母羊的无核卵细胞中,形成重组细胞,在体外发育成早期胚胎,然后移植到第三只母羊的子宫内继续发育。该过程用到了核移植技术、动物细胞培养技术、胚胎移植技术。遗传物质来自两个亲本,属于无性生殖;试管羊是指精卵在试管内受精形成受精卵,体外发育成早期胚胎,然后移植到母体子宫内继续发育。该过程用到了动物细胞培养技术、胚胎移植技术。遗传物质来自两个亲本,属于有性生殖;转基因羊的培育是将目的基因注入受精卵的核内,然后把经过注射的受精卵移植到另一只雌性动物的子宫内,使受精卵发育为转基因动物。该过程用到了胚胎移植技术。遗传物质来自两个亲本,属于有性生殖。
3.下列关于试管动物技术的叙述,正确的是( B )
A.应用该技术繁育后代的过程属于无性生殖类型
B.应用该技术繁育后代的过程属于有性生殖类型
C.试管动物技术是利用体细胞繁育后代的技术
D.试管动物技术培育动物的过程全部在体外进行
解析:试管动物技术仍然属于通过有性生殖繁育后代的技术,因为操作过程中仍然有两性生殖细胞的结合过程,只不过是人工体外操作,获得胚胎后再移植到生物体内发育成新个体。
4.胚胎分割要将内细胞团均等分割的原因是( A )
A.以免影响胚胎的恢复和进一步发育
B.保证遗传物质的平均分配
C.确保胚胎发育后期营养物质的供应
D.防止分割而来的两个体性状差异过大
解析:胚胎分割时,要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
5.胚胎移植的意义或用途不包括( D )
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、地域限制,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:胚胎移植中的“受体”仅为“代孕”,一般不为胚胎提供遗传物质。
6.下列关于胚胎分割的说法正确的是( D )
A.选择发育良好、形态正常的原肠胚
B.需在电子显微镜下进行操作
C.用解剖刀切开后再用镊子迅速取出
D.囊胚阶段分割注意内细胞团要等分
解析:囊胚阶段要将内细胞团均等分割,否则会使分割后胚胎的恢复和进一步发育受影响。
7.发展试管动物技术具有重要意义,下列关于这方面叙述错误的是( D )
A.试管动物技术可解决动物生育率低的问题
B.试管动物技术可以更多、更有效地利用动物卵细胞
C.试管动物技术可以通过普通家畜繁育良种家畜
D.试管动物技术不能实现家畜的快速繁殖
解析:试管动物技术可以实现动物的快速繁殖。
8.关于桑椹胚和囊胚的比较,以下说法不正确的是( C )
A.桑椹胚的各细胞结构功能基本相同
B.囊胚期细胞出现了细胞分化,但遗传物质未发生改变
C.囊胚期细胞分化是由于遗传物质突变引起的
D.囊胚期内细胞团和滋养层细胞差异不是复制水平的差异,而是转录水平上的差异
解析:细胞分化并非由遗传物质的改变引起的,而是基因的选择性表达的结果,即转录水平上的调控。
9.以下关于胚胎分割移植的说法不正确的是( C )
A.就目前的胚胎分割移植技术而言,产生的同卵双胎较多,同卵多胎成功的比例较小
B.胚胎分割所需要的主要仪器设备为实体显微镜和显微操作仪等
C.可对囊胚阶段的胚胎进行随机分割成两份或多份,然后移植
D.用分割针将桑椹胚分成两部分,可直接将裸半胚移植给受体
解析:一般到囊胚阶段出现内细胞团,它是发育为胚胎本身的基础细胞,其他细胞为滋养细胞,只为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能将内细胞团均等分割,会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强,少的部分发育受阻或发育不良,甚至不能发育等问题。所以这一阶段不能随机分割,而应将内细胞团均等分割。
10.下图为某哺乳动物生殖过程示意图(b为卵细胞)。下列相关叙述中不正确的是( C )
A.动物个体①②的产生分别属于有性生殖和无性生殖
B.动物个体②的产生表明,高度分化的动物细胞核也具有发育成完整个体的潜在能力
C.按照动物个体②的产生方式,后代的性别比例仍为1?1,但这对于动物的进化则是不利的
D.图中a,b,c三种细胞的产生方式,仅c为有丝分裂
解析:动物个体①的产生是由精卵细胞结合而形成的个体,属有性生殖过程,动物个体②的产生是由卵细胞与另一细胞的细胞核重组成一个新的细胞,进而发育成一个新的个体,故此方式属于克隆过程(无性繁殖),动物的性别由核中的染色体决定,故此个体的性别与提供的细胞核的个体相同。
11.以下对于胚胎分割的描述,正确的是( D )
A.只能对囊胚期细胞进行分割
B.囊胚阶段的胚胎分割份数越多,产生相同基因型的后代个数越多
C.胚胎分割产生的后代个体表现型完全相同
D.内细胞团一般到囊胚期才出现,胚胎分割时最好将其均等分割,移植成功率才高
解析:内细胞团是桑椹胚发育为囊胚时形成的,分割时将其均等分割,可有利于分割后胚胎的恢复和进一步发育。
12.胚胎分割是一种现代生物技术。关于这一技术的叙述正确的是( B )
A.胚胎分割可以将早期胚胎任意分割成多份
B.胚胎分割技术可以获得同卵双胎或多胎
C.胚胎分割技术属于有性生殖方式,因此不属于克隆
D.胚胎分割技术可以分割任意时期的胚胎
解析:胚胎分割常选择桑椹胚或囊胚时期的胚胎,一般分割成同卵双胎,并不能任意分割成多份。胚胎分割可以看作是动物无性繁殖或克隆的方法。
13.下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述,错误的是( B )
A.对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理
B.人工授精后的一定时间内,收集供体原肠胚用于胚胎分割
C.利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎
D.一次给受体母羊植入多个胚胎,可增加双胞胎和多胞胎的比例
解析:本题考查胚胎工程的原理方法和有关问题。用于胚胎分割的早期胚胎为发育良好的桑椹胚或囊胚,并且均分内细胞团,不能分割原肠胚。
14.关于牛体外受精及胚胎的工厂化生产的叙述,正确的一项是( C )
A.精子和卵子受精形成受精卵后即可移入母牛子宫
B.采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵
C.成熟的卵子与收集来的精子相遇形成受精卵,需培养到一定阶段才可移植
D.体外受精胚胎的工厂化生产即胚胎发育和受精过程只能在体外进行
解析:获能的精子和培养成熟的卵子,一般情况下都可以在获能培养液或专用的受精溶液中完成受精过程。在体外完成受精后,一般要将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力。
15.现代生物科技中,下列处理或操作正确的是( D )
A.在胚胎移植时,用性激素对供体母牛做超数排卵处理
B.将体细胞核移入同种去核的初级卵母细胞中,克隆濒危动物
C.用人工薄膜包裹植物组织培养得到的愈伤组织,制备人工种子
D.将目的基因导入叶绿体DNA上,防止目的基因随花粉逃逸
解析:能够促进供体母牛超数排卵的是促性腺激素;体细胞核移植时是将细胞核移入去核的次级卵母细胞中;人工种子制备时,是用人工薄膜包裹植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等;由于叶绿体是细胞质中的细胞器,而花粉中几乎不含细胞质,所以将目的基因导入叶绿体DNA可以防止目的基因随花粉逃逸。
16.下列有关哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述正确的是( A )
A.移植用的胚胎一般是桑椹胚或囊胚
B.滋养层细胞发育成胎膜和胎盘是在囊胚期
C.分割囊胚阶段的内细胞团不要求均等
D.卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加
解析:桑椹胚或囊胚时期的内细胞团具有全能性,移植的胚胎一般是桑椹胚或囊胚;卵裂期,细胞连续有丝分裂,细胞数目增加,该时期消耗的有机物全来自胚胎,有机物总量在不断减少。
17.现在有一个婴儿在出生后医院为他保留了脐带血,在以后他生长发育过程中如果出现了某种难治疗的疾病,就可以通过血液中的干细胞来为其治病,关于这个实例说法正确的是( C )
A.用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病,需要激发细胞的所有全能性
B.用脐带血中的干细胞能够治疗这个孩子所有的疾病
C.如果要移植用他的干细胞培育出的器官,需要用到细胞培养技术
D.如果要移植用他的干细胞培育出的器官,应该要长期给他使用免疫抑制药物
解析:用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病,不需要激发细胞的所有全能性。用脐带血中的干细胞只能培育出人体的许多器官,用来移植,但不是所有疾病都能治疗,如流行性疾病。如果要移植用他的干细胞培育出的器官,由于是自身的细胞培育成的,没有免疫排斥反应,所以不用长期给他使用免疫抑制药物。
18.下列关于胚胎干细胞特点的叙述中不正确的是( C )
A.在适当的条件下,胚胎干细胞可以分化为多种细胞和组织
B.胚胎干细胞是一种未分化的细胞,具有发育全能性
C.当受精卵发育成原肠胚时的内细胞团是胚胎干细胞
D.培养胚胎干细胞的关键是需要一种培养体系,必须能促进干细胞的生长,同时还要抑制干细胞的分化
解析:当受精卵发育成囊胚时,内细胞团是胚胎干细胞,是一种未分化的细胞,具有发育全能性,培养胚胎干细胞时需要一种培养体系,能促进干细胞的生长,同时还要抑制干细胞的分化。
19.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需要激素调节
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:减数第一次分裂就是初级卵母细胞形成次级卵母细胞的过程,此过程需要促性腺激素作用,A项正确;处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞只有在受精作用后才能完成减数第二次分裂,产生成熟的卵子,B项正确;Ⅱ、Ⅲ分裂后期的染色体数均为2N,Ⅳ分裂后期染色体应为4N,C项错误;因动物受精卵全能性最高,故培育转基因动物常用受精卵作为受体细胞,D项正确。
20.通过胚胎移植技术,可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是( D )
A.对供体和受体母牛都要进行相同激素处理
B.受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行
C.对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植
D.胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低
解析:胚胎移植对供体一般用促性腺激素处理使其超数排卵,对受体用孕激素或前列腺素使其同期发情;受精既可以在体内进行,也可以人工体外受精;胚胎移植一般是桑椹胚阶段或囊胚阶段,或更早时期,原肠胚不易与母体子宫建立生理和结构上的联系。胚胎分割移植实现同卵双胎成功率较高,而同卵多胎成功的比例很小。
21.如图表示移植卵裂期胚胎和囊胚的流产率与受孕女性年龄的关系。下列相关叙述正确的是( D )
A.体外受精时,需用促性腺激素处理使精子获能
B.卵裂期细胞和囊胚期细胞均未分化,具有发育的全能性
C.卵裂期胚胎移植成功率较高
D.受孕妇女年龄越大,胚胎移植的流产风险越高
解析:体外受精时,需用促性腺激素处理使备孕女性超数排卵,A错误;卵裂期细胞未分化,具有发育的全能性,囊胚细胞已出现分化,并非所有的细胞均具有发育的全能性,B错误;分析题图,移植卵裂期胚胎流产率高,成功率低,C错误;分析题图,受孕女性年龄越大,胚胎移植的流产风险越高,D正确。
22.下列关于胚胎发育和胚胎工程的叙述中,正确的是( D )
A.卵裂期细胞数量及每个细胞的遗传物质均增加
B.囊胚期内细胞团形成原肠腔,此过程称为孵化
C.利用脐带血中的造血干细胞进行自体移植时,应长期给予免疫抑制药物
D.胚胎移植一般取发育到桑椹胚或囊胚期的胚胎,囊胚期开始出现细胞分化
解析:卵裂为有丝分裂,会导致细胞数量增加,但每个细胞的遗传物质不变,A错误;原肠腔形成于原肠胚期,B错误;自体移植不会产生免疫排斥反应,不需给予免疫抑制药物,C错误;胚胎移植一般取发育到桑椹胚或囊胚期的胚胎,囊胚期开始出现细胞分化,D正确。
23.下列关于胚胎工程技术的叙述中,错误的是( C )
A.胚胎工程的许多操作都是在体外条件下进行的
B.从卵巢中采集的卵母细胞需要进行培养后才能完成体外受精
C.与动物细胞培养不同,早期胚胎培养的培养液中不需要添加血清等物质
D.胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一
解析:胚胎工程的体外受精、早期胚胎培养等都是在体外条件下进行的;从卵巢中采集的卵母细胞需要培养到MⅡ中期才能与获能的精子受精;与动物细胞培养一样,早期胚胎培养的培养液中也需要添加血清等物质;胚胎分割得到的子代个体的基因型相同,可看作动物无性繁殖或克隆。
24.下列关于胚胎工程理论及应用的叙述中,错误的是( D )
A.在动物的饲料中添加一定量的促性腺激素不能达到促使动物超数排卵的目的
B.理论上胚胎干细胞能被诱导分化为机体内所有的细胞
C.若在囊胚期进行胚胎分割,则内细胞团需均等分割
D.移植的胚胎只能来自体内受精或者体外受精直接产生的胚胎
解析:促性腺激素不能口服,只能注射,将其添加在动物的饲料中不能达到促使动物超数排卵的目的;理论上胚胎干细胞具有全能性,能被诱导分化为机体内所有的细胞;在囊胚期进行胚胎分割时,应注意内细胞团需均等分割;移植的胚胎可以来自体内受精或体外受精直接产生的胚胎,也可以是通过基因工程或体细胞核移植得到的胚胎。
25.如图是科学家培养转基因试管牛的过程示意图,下列相关叙述不正确的是( B )
A.过程①通常用促性腺激素处理,可达到促使动物超数排卵的目的
B.图中1是滋养层,2是透明带
C.进行过程③时,受体应处于适合的生理状态,可事先用激素对供体和受体进行同期发情处理
D.为确保得到所需性别的转基因牛,往往对移植前的胚胎进行性别鉴定
解析:过程①表示用激素(常用促性腺激素)对供体母牛进行超数排卵处理,A正确;题图中1为透明带,2是滋养层,3是内细胞团,B错误;过程③表示胚胎移植,胚胎移植能否成功,与供体和受体的生理状态有关,所以进行胚胎移植时,受体应处于适合的生理状态,可事先用激素对供体和受体进行同期发情处理,C正确;为确保得到所需性别的转基因牛,往往对移植前的胚胎进行性别鉴定,可取题图中2部位(滋养层)的细胞进行DNA分析来鉴定性别,D正确。
第Ⅱ卷(非选择题,共50分)
二、非选择题(本大题共5个题,共50分)
26.(13分)请回答胚胎工程和基因工程方面的问题:
(1)应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植以及在母体中发育和产出等过程。
(2)在“试管牛”的培育过程中,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,使其获能。另外,培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期,该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和第一极体。
(3)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞,采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞,常使用的激素是促性腺激素(其他合理答案也可)。
(4)利用基因工程可以获得转基因牛,从而改良奶牛的某些性状。基因工程的四个基本操作步骤是获取目的基因、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。若要获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素,则所构建的基因表达载体必须包括:某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、人干扰素基因(或目的基因)、终止子、标记基因和复制原点等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是显微注射法(填“显微注射法”“农杆菌转化法”),为获得能大量产生人干扰素的转基因牛,该基因表达载体应导入的受体细胞是受精卵(填“受精卵”“乳腺细胞”)。
解析:本题综合考查胚胎工程和基因工程的问题。
27.(10分)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,顶体内含有的顶体酶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,此时卵子处于初级卵母细胞阶段。当该细胞发育至减数第二次分裂中期时,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,则表明受精过程已完成。
(3)动物的早期胚胎移植到同种且生理状态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,经人工授精后可得到早期胚胎。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,其原因是活细胞膜对物质的吸收具有选择透过性。
(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,可对发育到桑椹胚期或囊胚期的早期胚胎进行胚胎分割处理,再植入到受体内,若要对早期胚胎进行长期保存,应将其置于冷冻(或液氮)条件下。
解析:(1)精子与卵子的融合是从顶体反应开始的,顶体内的顶体酶作用于卵丘细胞之间,使精子易通过放射冠。
(2)卵子的形成是减数分裂,减数第一次分裂后称为初级卵母细胞,到减数第二次分裂中期具备了受精的能力,受精完成的标志是在卵细胞膜与透明带之间看到两个极体。
(3)体外受精时为了获得较多卵子,用促性腺激素处理,超数排卵,胚胎移植的前提是供体动物与受体动物生理状态相同。
(4)胚胎的保存一般在液氮或冷冻状态下降低胚胎生理活动,但仍保持其生理活性,胚胎分割能够提高胚胎的数目。
28.(7分)胚胎干细胞的研究是目前生物学和医学界的一大热点,根据下列材料信息分别回答相关问题。
材料一:哺乳动物的胚胎干细胞(embryonic
stemcell)简称ES或EK细胞,ES细胞的分离和培养成功是胚胎工程中的重大成就之一,在基础生物学、畜牧学和医学上都具有十分重要的应用价值。
材料二:在动物实验方面,用ES细胞诱导分化出的某些组织细胞已成功地治愈糖尿病、肝衰竭、心衰竭和成骨不良等疑难病症。也许在不久的将来,当我们的身体某一类细胞功能出现异常或退化时,就可以通过诱导ES细胞定向分化来及时修补。
材料三:ES细胞也是研究体外细胞分化的理想材料。ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中,能够维持不分化的状态。在培养液中加入分化诱导因子,如牛黄酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化,这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段。同时胚胎干细胞还可用于对哺乳动物个体生长和发育规律的研究。
(1)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。
(2)ES细胞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,即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
(3)随着组织工程技术的发展,通过ES细胞体外诱导分化,还可以培养出人造组织器官,解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后的免疫排斥问题。
(4)由于ES细胞可分化为胚胎的内胚层、中胚层、外胚层中任何一类细胞,于是可以将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔,通过组织化学染色,了解ES细胞的分化特点,这就为研究胚胎发育过程中的细胞分化及组织和器官形成的规律,进而研究动物体器官形成的时间、发育过程、影响因素等提供了可能。
解析:ES细胞的研究不仅是胚胎工程的前沿课题之一,也是当前生命科学研究的热门课题之一,在医学领域有广泛的应用前景。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,形态上表现为体积小、细胞核大、核仁明显,功能上具有发育的全能性。治疗性克隆能解决器官移植的供体器官不足和器官移植后的免疫排斥。了解ES细胞的分化特点,为研究动物体器官的形成时间、发育过程以及影响因素等提供了可能。
29.(10分)下面是以小鼠为对象进行的研究工作,请分析回答问题。
(1)进行小鼠胚胎工程操作时,首先在光控周期下(光照14
h,黑暗10
h)饲养成年雌鼠,并注射促性腺激素,目的是促进排卵(或促进超数排卵)。然后从雌鼠输卵管中取出卵子,在一定条件下培养成熟;并从雄鼠附睾中取出精子,在一定条件下培养一段时间,目的是使精子获能。再在37
℃、5%
CO2条件下,精卵共同作用4
h,冲洗后继续培养。定时在显微镜下观察胚胎的变化,第5天可以看到胚胎发生收缩,细胞间隙扩大,接着胚胎内部出现裂隙,这是囊胚期开始的标志。
(2)如果体外受精后,在精核和卵核融合之前,用微型吸管吸除雄核,再用细胞松弛素B处理(作用类似于秋水仙素处理植物细胞),处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中的显著优点是容易获得纯合子并缩短育种时间。
(3)如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵细胞中,由重组细胞发育成小鼠丙,则小鼠丙的基因来源于小鼠甲(体细胞)核基因和小鼠乙(卵细胞)的细胞质基因。
(4)如果将外源基因导入小鼠受精卵,则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中。这种受精卵有的可发育成转基因小鼠,有的却死亡。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能的原因外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达。
解析:本题综合考查了胚胎移植、体外受精、细胞核移植、转基因技术等生物技术。胚胎移植时用促性腺激素处理
的目的是促进排卵;体外受精时精子必须先获能后才能完成受精作用;胚胎发育至囊胚期时胚胎内部形成裂隙,进而形成囊胚腔。秋水仙素处理植物可以使植物细胞的染色体加倍,可用于单倍体育种形成纯合子,由此推知细胞松弛素B的作用是使动物细胞的染色体加倍,因此也具有易获得纯合子,缩短育种年限的优点。由于重组细胞的细胞核来自甲,故其含有甲的细胞核基因;细胞质基因则来自于乙的卵细胞。由于基因是控制生物性状的基本单位,当外源基因插入了某些基因内部时,此基因结构被破坏,所控制的性状就可能无法表达而导致生物体死亡。
30.(10分)下图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所做的一系列研究,请据图分析回答:
(1)过程Ⅰ将胚胎干细胞置于γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上,并加入动物血清、抗生素等物质,维持细胞不分化的状态。在此过程中,饲养层提供干细胞增殖所需的营养物质,加入抗生素是为了防止杂菌污染,这对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。
(2)过程Ⅱ将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔,通过组织化学染色,用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响的因素,这项研究利用了胚胎干细胞具有发育全能性的特点。在哺乳动物早期发育过程中,囊胚的后一个阶段是原肠胚。
(3)过程Ⅲ中目的基因导入胚胎干细胞最常用的方法是显微注射法,将获得的目的基因转入胚胎干细胞前需构建基因表达载体,其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以传给下一代,同时使目的基因能够发挥作用。
(4)过程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时,必须用X射线照射去除胸腺的小鼠,获得免疫缺陷小鼠,其目的是去除胸腺,使其不能形成T细胞,不发生细胞免疫,进而使移植组织、细胞不会被排斥,该过程研究的意义在于解决临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥等问题。
解析:本题考查胚胎干细胞及其培养和应用的知识。(1)培养胚胎干细胞使用的物质主要是滋养层和动物血清等,滋养层主要是给胚胎干细胞提供营养物质;抗生素能杀死细菌,在细胞培养中加入抗生素能防止杂菌污染。(2)胚胎干细胞能发育成该动物的各种器官,说明其具有发育的全能性。哺乳动物的早期胚胎发育过程中,囊胚的后一个阶段是原肠胚。(3)将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法。(4)目前,器官移植面临的难题主要是供体的短缺和免疫排斥。器官移植过程中产生的免疫是细胞免疫,细胞免疫主要与胸腺中发育成熟的T细胞有关。
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