高考生物一轮复习专题作业35：胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题（含解析）

高中生物专题分层作业
第35讲　胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题
A组　基础题组
一、选择题
1.精子和卵子在发生上的重要区别是(　　)
A.受精前精子有获能反应,而卵子没有
B.卵泡的形成和在卵巢中的储备是在胎儿时期完成的,而精子是在初情期后
C.卵子形成的时间很长,而精子只需要两个月左右
D.卵原细胞的增殖过程是通过有丝分裂,而精原细胞的增殖过程则是通过减数分裂
1答案　B　哺乳动物卵泡的形成和在卵巢中的储备是在胎儿时期完成的,而精子的形成是在初情期后,这是精子和卵子在发生上的重要区别。
2.如图是牛囊胚示意图,有关该图的叙述错误的是(　　)
A.透明带是初级卵母细胞在减数第一次分裂时形成的
B.囊胚腔是一个充满液体的腔
C.内细胞团将来分化成内胚层
D.滋养层将来发育成胎膜和胎盘
2答案　C　内细胞团将来发育成胎儿的各种组织。
3.下面是胚胎干细胞分离途径示意图。相关说法正确的是(　　)
A.图中A所示细胞将来能够发育成胎膜和胎盘
B.胚胎干细胞的体积和细胞核都较小
C.胚胎干细胞可以增殖而不发生分化
D.利用胚胎干细胞培育的人造器官正在大规模应用
3答案　C　图中A是内细胞团细胞,将来发育成胎儿的各种组织,A错误。胚胎干细胞的体积较小,细胞核较大,B错误。在体外培养情况下,胚胎干细胞可以只增殖而不发生分化,C正确。利用胚胎干细胞可以诱导形成器官,但目前并没有大规模应用,D错误。
4.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,此过程称为卵化
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.胚胎移植一般需发育到桑椹胚或囊胚期,囊胚期开始出现细胞分化
4答案　D　随细胞分裂,卵裂期细胞数量越来越多,但每个细胞的遗传物质未变,A错误;囊胚期不形成原肠腔,B错误;利用脐带血中的造血干细胞进行“自体”移植时,不会发生免疫排斥,因此不用给予免疫抑制药物,C错误;胚胎移植一般需发育到桑椹胚或囊胚期,囊胚期开始出现细胞分化,D正确。
5.印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物,通过胚胎工程技术,可以让家猫代孕而繁育,主要步骤如图所示。下列相关叙述正确的是(　　)
A.步骤甲、乙分别是指精子获能、胚胎分割
B.诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞
C.受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养液
D.步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同
5答案　Ｂ　步骤甲、乙分别是体外受精和胚胎移植，Ａ 项错误；诱导超数排卵所注射的激素是促性腺激素，该激素只作用于性腺细胞，Ｂ 项正确；受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于卵细胞，Ｃ 项错误；步骤甲使用的培养液(获能溶液或专用的受精溶液)与早期胚胎培养液成分不同，Ｄ 项错误。
６.转基因生物的安全性引起人们争论的技术原因是 (　　)
①转移基因的功能往往未知　 ②转移基因的结构往往未知 ③外源基因插入宿主基因组织的部位往往是随机的　 ④外源基因往往是异种生物的基因
Ａ.①② Ｂ.②③ Ｃ.③④ Ｄ.①③
6答案　C　由于科学水平的限制,目前科学家对基因的结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制等了解有限;转移的基因虽然功能已知,但不少是异种生物的基因;外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的,因此,在转基因生物中,有时候会出现意想不到的后果,引起人们的激烈争论。
7.下列有关生物技术安全和伦理问题的观点不合理的是(　　)
A.对于转基因技术,我们应该趋利避害,理性看待
B.我国禁止生殖性克隆和治疗性克隆
C.我国不发展、不生产、不储存生物武器,并反对其扩散
D.对于基因检测应该保护个人遗传信息的隐私权
7答案　B　我国禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆。
二、非选择题
8.“试管婴儿”技术是通过将不孕夫妇的精子和卵细胞取出在试管中完成受精,并使受精卵在符合条件的环境内生长、分裂和发育4~6天,形成胚胎(如图所示),然后将胚胎移植到子宫腔内发育成胎儿,这是科学技术要求非常高的一种方法。它的成功和发展,不仅给不孕不育夫妇带来了希望,而且对研究人类的生殖生理和胚胎发生学以及优生学等方面的课题,有不可估量的积极作用。
据此回答:
　　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　
(1)“试管婴儿”技术在生物学上所依据的原理是(　　)
A.有性生殖 B.组织培养
C.克隆技术 D.基因工程
(2)该图示时期是胚胎发育的　　　期。该时期的细胞是由受精卵经过　　　分裂方式所形成的。?
(3)在体外受精时,精子首先要进行　　　处理;卵细胞则要培养到　　　　　　　　　　(时期)才能与精子结合。?
(4)“试管婴儿”的形成用到下列哪些技术?　　　　。(填序号)?
①体外培养　②人工授精　③胚胎移植　④核移植
(5)要得到“同卵双胞胎”,采用的主要技术是　　　　　,双胞胎的性别是否相同?　　　　。?
8答案　(1)A
(2)囊胚　有丝
(3)获能　减数第二次分裂中期(或MⅡ中期)
(4)①②③
(5)胚胎分割　是
解析　(1)“试管婴儿”的培育过程中需要在体外将精子和卵细胞融合完成受精,它依据的仍然是有性生殖原理。(2)观察题图可知,该图中有囊胚腔,是典型的囊胚期图。受精之后,受精卵进行有丝分裂,使细胞数目增多。(3)在体外受精时,精子首先要进行获能处理,使精子具备与卵子结合的能力;卵细胞则要培养到减数第二次分裂中期(或MⅡ中期),才能与精子结合。(4)“试管婴儿”的培育首先需要体外完成人工授精,并培养到早期胚胎后移植到母亲的子宫继续发育。
B组　提升题组
一、选择题
1.杜泊羊因其生长速度快、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
B.从卵巢中采集的卵母细胞可直接与获能的精子进行体外受精
C.为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂
D.为了进一步扩大繁殖规模,可通过胚胎分割技术获得同卵双胎
1答案　D　超数排卵时使用的是促性腺激素,而不是雌激素,A错误;从卵巢中采集的卵母细胞未发育成熟,需要经过体外人工培养成熟后才能与获能的精子受精,B错误;受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,故不需要注射免疫抑制剂,C错误;为了进一步扩大繁殖规模,可通过胚胎分割技术获得基因型相同的同卵双胎或多胎,D正确。
2.下列有关胚胎干细胞及生物技术的叙述中正确的是(　　)
①小鼠胚胎干细胞(ES)无法由囊胚的内细胞团细胞分离培养获得　②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,自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应　③囊胚的滋养层细胞具有发育全能性　④胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化　⑤试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术
A.①③ B.②③ C.②⑤ D.①④
2答案　C　胚胎干细胞简称ES或EK细胞,是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,可由囊胚的内细胞团细胞分离培养获得。造血干细胞可分化出多种血细胞,可治疗人类白血病,且自身干细胞移植通常不会发生免疫排斥反应。囊胚时期的滋养层细胞将来发育成胎盘和胎膜,滋养层细胞已经发生细胞分化,滋养层细胞不具有全能性。胚胎干细胞在体外培养条件下可经过人工诱导完成细胞分化过程,产生人类所需的组织或器官。试管婴儿技术包括体外受精技术,体外受精得到的胚胎需要进行早期胚胎培养,然后将胚胎移植到代孕母体内完成胚胎的后期发育过程。
3.科学家已经成功克隆出一批大熊猫胚胎,离最后获得大熊猫幼仔只差一步,基本过程如下图所示,下列有关叙述错误的是(　　)
A.重组细胞第一次分裂时同时进行基因重组
B.乙表示体外培养,需要配制一系列含有不同成分的培养液
C.在丙过程中需对代孕黑熊进行同期发情处理
D.丁过程尚未实现可能与免疫排斥有关
3答案　A　重组细胞的分裂方式是有丝分裂,有丝分裂过程中不发生基因重组。
二、非选择题
4.(2020辽宁盘锦高中月考)下面是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法,请分析回答:
(1)方法Ⅰ和方法Ⅱ均用到的生物技术有　　　　　　　和 　　　　　。?
(2)用激素处理的目的是使B牛　　　,从B牛体内获得的卵母细胞需要培养到　　　　　　　　　　(时期)才能与精子结合。?
(3)A牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后,才能与B牛的卵细胞结合,完成受精作用,这个过程叫作　　　　。卵子受精的标志是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。将受精卵移到　　　　　　中继续培养,待胚胎培养至　　　　　期,取　　　　 细胞做性别鉴定,并将雌性胚胎移入　　　　　的其他雌性动物的体内,使之继续发育成新个体。?
4答案　(1)动物细胞培养(早期胚胎培养)　胚胎移植　(2)超数排卵　减数第二次分裂中期(MⅡ中期)　(3)精子获能　在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体　发育培养液　囊胚　滋养层　同种生理状态相同
解析　(1)图示方法中Ⅰ为利用体外受精和胚胎移植培育试管牛,Ⅱ为克隆牛技术,两者均用到动物细胞培养和胚胎移植技术。(2)用激素处于供体母牛的目的是使其超数排卵,卵子需培养到减数第二次分裂中期才能与获能精子结合。(3)精子在生殖道内经过相应生理变化后,才能与卵子结合,称为精子获能,卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙能够观察到两个极体。将受精卵移到发育培养液中继续培养,待胚胎培养至囊胚期,取滋养层细胞做性别鉴定,并将雌性胚胎移入同种生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育成新个体。
5.(2020江苏徐州阶段测试)和牛是世界公认的高档肉牛品种,体型较小,肉质鲜嫩,营养丰富。我国科研人员利用胚胎移植技术,按如图所示流程操作,成功地培育了和牛这一优良品种。请回答下列问题:
(1)过程①中产生的精子需进行　　　　处理后才具有与卵子受精的能力,过程②为获取更多的卵母细胞,应向供体母牛体内注射　　　　　　　。?
(2)受精过程中,防止多精入卵受精的两道屏障分别为　　　　　　和　　　　　　　　。?
(3)图中过程④移植的早期胚胎处于　　　　期,移植后的胚胎在荷斯坦奶牛子宫内存活的生理基础是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(4)为了提高已有胚胎的利用率,还可采取　　　　　　　技术。若要鉴定胚胎的性别,应取早期胚胎的　　　　细胞做DNA分析。?
5答案　(1)获能　促性腺激素　(2)透明带反应　卵细胞膜反应　(3)囊胚　受体子宫对外来胚胎不发生免疫排斥反应　(4)胚胎分割　滋养层
解析　(1)采集的精子需要经过获能处理后才能参与受精;向供体母牛体内注射促性腺激素,可以促进供体母牛产生更多的卵母细胞。(2)受精过程中,防止多精入卵受精的两道屏障分别为透明带反应和卵细胞膜反应。(3)过程④中移植的早期胚胎含有囊胚腔,处于囊胚期;受体子宫对外来胚胎不发生免疫排斥反应,所以移植后的胚胎在荷斯坦奶牛子宫内能够存活。(4)利用胚胎分割技术,可以提高已有胚胎的利用率。若要鉴定胚胎的性别,应取早期胚胎的滋养层细胞做DNA分析。
6.(2020贵州黔东南高三二模)据2020年1月25日报道,两只克隆猕猴“中中”和“华华”在中国诞生,该成果突破了现有技术无法克隆灵长类动物的世界难题,将为阿尔茨海默症、自闭症等脑疾病的治愈带来希望。图为相关流程图,请回答下列有关问题:
(1)欲获得单个雌猕猴体细胞,可用　　　　　　　　　　　　酶处理动物组织块。过程①表示去除细胞核,该过程一般要在卵母细胞培养至　　　　　　　　　期再进行,目前使用的去核方法是显微操作去核法。?
(2)A细胞的获得过程属于　　　　　　(有性/无性)生殖,在培养早期胚胎时,培养液中通常要添加　　　　　　　等一些天然成分,当胚胎发育到　　　　　　　　阶段时,可进行②　　　　　　　(填过程名称)。?
(3)获得的小猕猴“中中”和“华华”与供体动物的遗传物质不完全相同,遗传物质不相同的是　　　　　　　　　　　　　。?
(4)与克隆羊“多莉(利)”培养成功一样,“中中”和“华华”克隆猕猴的成功证明了　　　　　　　　　　　　　　　　。?
6答案　(1)胰蛋白酶或胶原蛋白　MⅡ中(减数第二次分裂中)　(2)无性　动物血清　桑椹胚或囊胚　胚胎移植　(3)细胞质中的遗传物质　(4)已经分化的动物体的细胞核具有全能性
解析　分析题图:①表示去除卵母细胞的细胞核的过程,②表示胚胎移植的过程,A表示核移植后形成的重组细胞。(1)动物细胞培养过程中,为了得到单个雌猕猴体细胞,可以用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织块。过程①一般用显微操作去核法去除处于减数第二次分裂中期的卵母细胞的细胞核。(2)A表示核移植获得的重组细胞,属于无性生殖;在培养早期胚胎的培养液中通常要添加动物血清等一些天然成分;②过程表示胚胎移植,一般将早期胚胎培养到桑椹胚或囊胚时进行胚胎移植。(3)小猕猴“中中”和“华华”的细胞核来自供体动物,而细胞质来自卵母细胞,因此获得的小猕猴“中中”和“华华”与供体动物的细胞质中的遗传物质不同。(4)动物克隆技术证明了已经分化的动物体的细胞核具有全能性。
7.治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下:
(1)过程①采用的是细胞工程中的　　　　技术,过程②采用的是胚胎工程中的　　　　技术。?
(2)体细胞进行体外培养时,所需气体主要有O2和CO2,其中CO2的作用是维持培养液(基)的　　　　。?
(3)如果克隆过程中需进行基因改造,在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用　　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外,还需有　　　　基因,以便选出成功导入基因表达载体的细胞。?
(4)胚胎干细胞可以来自囊胚中的　　　　。在一定条件下,胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体　　　　(填“A”或“B”),则不会发生免疫排斥反应。?
7答案　(1)(体细胞)核移植　(早期)胚胎培养
(2)pH(或:酸碱度)
(3)限制性(核酸)内切酶(或:限制酶)　DNA连接酶(注:两空可颠倒)　标记
(4)内细胞团　B
解析　(1)图中①过程采用体细胞核移植技术;过程②为重组细胞经胚胎培养发育至早期胚胎的过程,利用了(早期)胚胎培养技术。(2)动物细胞培养时,气体环境为95%的空气和5%的CO2,CO2作用是维持培养液的pH。(3)构建基因表达载体时,需用的工具酶为限制酶和DNA连接酶。基因表达载体上除目的基因外,还需要有标记基因、启动子、终止子等。标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。(4)囊胚中的内细胞团具有发育的全能性,可以作为胚胎干细胞的来源。通过核移植技术获得的组织器官若移植给核供体,则不会发生免疫排斥反应。