新教材高考生物一轮复习课后检测41胚胎工程含解析

这是一份新教材高考生物一轮复习课后检测41胚胎工程含解析，共10页。
考点一 动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础 胚胎干细胞的移植
1．[2021·江苏泰州高三检测]据《细胞报告》最近报道，我国科学家成功将小鼠的颗粒细胞(卵泡中卵母细胞周围的细胞)转化为GV卵母细胞，进而恢复减数分裂并顺利培育出健康后代(如下图)。有关叙述错误的是( )
A．过程①的实质是基因选择性表达
B．X细胞应处于减数第二次分裂中期
C．过程③中受精的实质是雌雄原核融合
D．过程③选择原肠胚进行胚胎移植
考点二 胚胎工程的应用
2．下列关于动物克隆和胚胎工程技术的叙述中，正确的是( )
A．克隆“多莉”时需获取乳腺细胞，可取其核与卵细胞直接构建重组卵细胞
B．经培养得到的小鼠成纤维细胞，可直接用于细胞克隆时支持生长
C．经胚胎分割得到多个胚胎，可直接移植到受体代孕产仔
D．经超数排卵并配种后获得受精卵，可直接移植到受体代孕产仔
3．从生物技术的原理分析，下列设想中无法实现的是( )
A．用基因工程技术获得抗凝血酶
B．用细胞工程技术制备SARS病毒的单克隆抗体
C．用蛋白质工程技术改造天冬氨酸激酶
D．用胚胎工程技术培育生长迅速的优质鲤鱼
[提能强化练]——学业水平三、四
4．[经典高考]杜泊羊以其生长速度快、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
5．[2021·河北“五个一”名校联盟高三联考]在实验室内利用胚胎干细胞(ES细胞)制作小鼠胚胎模型，探究人类某些疾病的发病机制。下图表示制作小鼠癌症模型的流程，下列叙述错误的是( )
A．ES细胞可以分化成为小鼠体内的任何一种组织细胞
B．将外源致癌基因导入ES细胞常用显微注射法
C．在饲养层细胞上培养的ES细胞能维持不分化的状态
D．可将早期胚胎培养至原肠胚期，再移植入代孕小鼠体内
6．2017年11月，中国科学家首创的猴无性繁殖程序如图，并培育出“中中”。下列相关叙述正确的是( )
A．该过程证明了动物体细胞离体后也具有全能性
B．卵子去核可以用蛋白酶合成抑制剂实现
C．胚胎移植前需要对受体进行免疫抑制处理
D．克隆后“中中”的染色体全部来源于成纤维细胞
7．(多选)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，其基本过程如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A．重组细胞第一次分裂时可进行基因重组
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
8．(多选)下图为哺乳动物胚胎工程的有关操作流程。下列叙述正确的是( )
A．①过程运用超数排卵技术可得到多个胚胎
B．③过程可以用胰蛋白酶处理囊胚获得干细胞
C．④过程需要在无菌的二氧化碳培养箱中进行
D．⑤过程可培育出多种淋巴细胞
[大题冲关练]——综合创新·求突破
9．[经典高考]科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS)，继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠，流程如下：
(1)从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为________，培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为________。
(2)图中2－细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得，该过程称为______________，也可从灰鼠体内取出卵子，通过____________后进行早期胚胎培养获得。
(3)图中重组囊胚通过________技术移入白鼠子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可使用________方法保存。
(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的________分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育的全能性，有望在对人类iPS细胞进行定向________后用于疾病的细胞治疗。
10．[经典高考]Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗。其技术流程如图：
(1)步骤①中，在核移植前应去除卵母细胞的____________。
(2)步骤②中，重组胚胎培养到________期时，可从其内细胞团分离出ES细胞。
(3)步骤③中，需要构建含有Rag2基因的表达载体。可以根据Rag2基因的____________设计引物，利用PCR技术扩增Rag2基因片段。用HindⅢ和PstⅠ限制酶分别在片段两侧进行酶切获得Rag2基因片段。为将该片段直接连接到表达载体上，所选择的表达载体上应具有________________酶的酶切位点。
(4)为检测Rag2基因的表达情况，可提取治疗后小鼠骨髓细胞的________，用抗Rag2蛋白的抗体进行杂交实验。
11．[2021·河北“五个一”名校联盟高三联考]PGD是指胚胎植入子宫之前进行的遗传学诊断，只能检测少数几条染色体是否异常；PGS是指在胚胎植入前，对胚胎进行全基因组筛查。全球首批经全基因组测序的PGD/PGS试管婴儿已于2013年在中国长沙诞生。请回答下列问题：
(1)设计试管婴儿时为了提高受孕率，用促性腺激素处理母体的目的是____________，经__________和____________获得胚胎。
(2)胚胎发育的________(填“卵裂”或“囊胚”或“原肠胚”)期在透明带内进行，这一时期的胚胎细胞____________，因而胚胎的总体积不增加，但组成胚胎的细胞数目增多。
(3)有时需要对胚胎的性别进行鉴定。目前最有效、最准确的方法是SRY－PCR法，操作的基本程序是：从被测囊胚的滋养层细胞中提取DNA→用位于________染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段核苷酸序列作________，以__________________为模板进行PCR扩增→用SRY特异性探针对扩增产物进行检测。若出现阳性反应，则对应的胚胎为男性。
12．[2021·江西吉安一中月考]临床上某些疾病的治疗需要器官移植，但是普遍存在供体器官不足或器官移植后的免疫排斥等问题。为了解决这些问题，人们提供了很多设想，请回答下列问题：
(1)免疫排斥主要是由________细胞引起的，临床上通常使用免疫抑制剂药物来抑制该细胞的增殖，从而提高器官移植的成功率。
(2)从新生儿脐带血分离出部分细胞保存，需要器官移植的时候进行自体移植，在这些细胞培养液中需加入______________因子，才能培育出需要的器官，但是这些细胞不同于ES细胞，因为ES细胞来源于早期胚胎或________细胞，在功能上具有发育的全能性。
(3)利用核移植技术获得器官：哺乳动物核移植分为___________________核移植和体细胞核移植两种类型，后一种方式可以取病人的体细胞，注入处于_____________期的_____________细胞中，通过电刺激方法促使融合，进一步诱导其发育成特定器官。
(4)利用基因工程提供供体，科学家正试图利用基因工程对小型猪的器官进行改造，在改造中导入抑制抗原表达的基因。如果已知目的基因的核苷酸排列顺序，通常采用________方法人工合成获取目的基因，获取目的基因与载体结合后通常采用__________________技术导入受精卵，再进一步培育成所需的转基因猪。
13.[2021·河南新乡高三调研测试]我国全面二孩政策已于2016年1月1日起正式实施。十二年前，33岁的产妇朱女士利用试管婴儿技术成功生下一个男孩。2016年3月，朱女士决定生育第二个孩子，医院找到当年为她冷冻的“胚胎”，经过检胎等程序，朱女士已成功怀孕12周。冷冻12年后复苏、植入，该“冻龄”宝宝将有望成为国内最“老”的宝宝。有意思的是，这个沉睡了12年的“冰宝宝”，跟自己11岁的亲哥哥其实是“同龄”。请回答以下相关问题：
(1)由于女性的自然周期产生的卵子太少，医生在取卵前通常需要注射________激素，促使一次有更多的卵泡发育。试管婴儿技术采用了体外受精等技术，精子顶体内含有的________能协助精子穿过卵细胞的__________________，最终进入卵细胞内完成受精作用。
(2)通过胚胎移植技术将冷冻的“胚胎”移入朱女士子宫内，使其继续发育，胚胎移植的实质是______________________________________。沉睡了12年的“冰宝宝”跟自己11岁的亲哥哥其实是“同龄”，二者性别相同的概率为________。
(3)若进行试管婴儿的某夫妇，其中妻子患有线粒体疾病(线粒体DNA缺陷)，则子女患病的情况为________，该疾病的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传定律。
(4)与试管婴儿相比，人们对克隆人争议较大。持反对态度的科学家认为，由于克隆技术尚不成熟，现在就做克隆人很可能孕育出有严重缺陷的孩子，但是坚持克隆人的科学家则认为，一些技术问题可以通过胚胎分级、基因诊断和________等方法得到解决。而有些人利用试管婴儿技术选择生男孩还是女孩，从种群特征的角度分析，这会严重影响人口的________，进而影响人口数量，产生一系列社会问题。
14．[2021·河南省高三质量检测]阅读以下材料，回答下列问题：
材料1：1890年，Heape将2个四细胞时期的安哥拉兔胚胎移植到一只受精的比利时兔的输卵管中，产下了4只比利时幼兔和2只安哥拉幼兔，这是第一次成功移植哺乳动物胚胎。
材料2：Dziuk等研究了利用促卵泡素进行超数排卵的方法，最近有报道指出，使用透明质酸作为稀释剂注射1或2次促卵泡素的效果与用盐水为稀释剂多次注射促卵泡素的效果一致。
材料3：为了创造出相同的后代，德国科学家Spermann首次在2细胞蝾螈胚胎周围系上一缕胎发，直到细胞分离，随后，每个细胞发育成一个成年个体。
(1)胚胎工程是对动物________________所进行的多种显微操作和处理技术。在胚胎移植时对受体的要求是______________________________。
(2)材料1中，比利时兔产下两种兔的生理学基础是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)材料2中得到的众多卵细胞是否一定需要体外培养，并说明原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
从材料2最新报道中还可得出超数排卵的数量与________________________________________有关。
(4)从材料3可知，胚胎细胞在功能上具有________________，若在囊胚期进行分割时应注意________________________。
15．[2021·运城市高三调研测试]长期以来，优良种畜的繁殖速度始终限制着畜牧养殖业的发展，近年来发展起来的基因工程、细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机，请完成下列相关问题：
(1)动物细胞培养技术需要无菌、无毒环境、________、适宜的温度和pH、气体环境等条件。
(2)冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子宫内的____________冲洗出来。
(3)和受精有关的过程有：①第一次卵裂开始；②释放第二极体；③顶体反应；④穿越透明带；⑤雌雄原核融合。其正确的顺序为____________(填序号)。
(4)若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，需构建目的基因的表达载体。目前常用的措施是将该基因表达载体导入牛的____________(填“受精卵”或“乳腺细胞”)，导入的方法是____________。
(5)在试管羊和克隆羊的培育过程中都必须用到的生物技术有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(写出两项)。
课后定时检测案41
1．解析：过程①是将小鼠的颗粒细胞诱导成为多能干细胞的过程，其实质是定向诱导分化，本质是基因的选择性表达，A正确；体外受精时卵母细胞X应培养到减数第二次分裂中期，B正确；过程③体外受精的实质是雌雄原核融合，C正确；进行胚胎移植的时期一般是桑葚胚或囊胚，也可以是更早的时期，D错误。
答案：D
2．解析：克隆“多莉”时需获取乳腺细胞，可取其核与去核的卵母细胞直接构建重组卵细胞；要经过射线照射小鼠成纤维细胞，才可用于细胞克隆时支持生长；经胚胎分割得到多个胚胎，可直接移植到受体代孕产仔；经超数排卵并配种后获得受精卵，要发育成早期胚胎才可移植到受体代孕产仔。
答案：C
3．解析：培育生长迅速的优质鲤鱼用到的是基因工程，D错误。
答案：D
4．解析：超数排卵时使用的是促性腺激素，而不是雌激素；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；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；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个体。
答案：D
5．解析：ES细胞具有全能性，能够分化成为小鼠体内的任何一种组织细胞，A正确；将外源基因导入动物细胞最常用、最有效的方法是显微注射法，B正确；在饲养层细胞上培养的ES细胞能维持不分化的状态，C正确；早期胚胎培养到桑葚胚或囊胚期后方可移植到母鼠子宫内继续发育，D错误。
答案：D
6．解析：该过程证明了动物体细胞核离体后也具有全能性，A错误；重组细胞可以用蛋白酶合成抑制剂实现细胞分裂和发育，B错误；胚胎移植前不需要对受体进行免疫抑制处理，C错误；克隆后“中中”的染色体全部来源于成纤维细胞，D正确。
答案：D
7．解析：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。
答案：BCD
8．解析：题图中①过程指早期胚胎的体外培养，②过程指胚胎移植，③过程指胚胎干细胞的获取，④过程指胚胎干细胞的培养，⑤过程指利用胚胎干细胞培育各种组织细胞。运用超数排卵技术只能获得多个卵母细胞；从早期胚胎(囊胚)中分离内细胞团(胚胎干细胞)一般用胰蛋白酶处理；动物细胞培养都需要在无菌的二氧化碳培养箱中进行；利用胚胎干细胞可以培育出多种淋巴细胞。
答案：BCD
9．解析：(1)原代培养指将动物组织用酶处理成单个细胞后进行的初次培养。接触抑制指贴壁的细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止增殖的现象。(2)将早期胚胎从母鼠子宫中吸取出来的方法叫冲卵。(3)暂不进行胚胎移植的胚胎可放入－196 ℃的液氮中冷冻保存。(4)胚胎干细胞简称ES或EK细胞，是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞，iPS与ES细胞一样，可通过诱导定向分化修补某些功能异常的细胞来治疗某些疾病。
答案：(1)原代培养 接触抑制
(2)冲卵 体外受精
(3)胚胎移植 冷冻(或低温)
(4)内细胞团 诱导分化
10．解析：(1)步骤①是核移植过程。体细胞核移植前要除去受体卵母细胞的细胞核，原因是若不去掉卵母细胞的细胞核，就会造成细胞里面有两个细胞核，使得遗传物质不稳定。(2)ES细胞是由早期胚胎(囊胚)的内细胞团分离出来的一类细胞。(3)步骤③过程是将目的基因导入ES细胞，该过程之前需要构建基因表述载体。在生物体外可通过PCR技术扩增目的基因，其条件是模板DNA、Rag2基因的核苷酸序列设计引物、四种脱氧核苷酸、热稳定DNA聚合酶等，另外根据题干可知，获得Rag2目的基因需要用HindⅢ和PstⅠ两种限制酶，所以在构建表达载体时，所选择的表达载体上应具有HindⅢ和PstⅠ酶的酶切位点。(4)检测目的基因是否翻译相应蛋白质时，应采用抗原—抗体杂交(免疫)法，即提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交，看是否有杂交带。
答案：(1)细胞核 (2)囊胚 (3)核苷酸序列 HindⅢ和PstⅠ (4)蛋白质
11．解析：(1)设计试管婴儿时为了提高受孕率，用促性腺激素处理母体的目的是获得更多的卵子，再经体外受精和早期胚胎培养获得胚胎。(2)胚胎发育早期的卵裂期在透明带内进行的，这一时期细胞分裂方式为有丝分裂，细胞只分裂不生长，胚胎的总体积并不增加，或略有缩小。(3)有时需要对胚胎的性别进行鉴定。目前最有效、最准确的方法是SRY－PCR法，操作的基本程序是：从被测囊胚的滋养层细胞中提取DNA→用位于Y染色体上的SRY基因的一段碱基作引物，滋养层细胞的DNA为模板进行PCR扩增。
答案：(1)获得更多的卵子 体外受精 早期胚胎培养 (2)卵裂 只分裂不生长 (3)Y 引物 滋养层细胞的DNA
12．解析：(1)免疫排斥主要是由T细胞引起的，临床上通常使用免疫抑制剂药物来抑制该细胞的增殖，从而提高器官移植的成功率。(2)从新生儿脐带血分离出部分细胞进行保存，需要器官移植的时候进行自体移植，在这些细胞培养液中需加入分化诱导因子，才能培育出需要的器官，但是这些细胞不同于ES细胞，因为ES细胞来源于早期胚胎或原始性腺，功能上具有发育的全能性。(3)哺乳动物核移植分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植两种类型，后一种方式可以取病人的体细胞，注入处于减数第二次分裂中期的去核卵母细胞中，通过电刺激方法促使融合，进一步诱导其发育成特定器官。(4)利用基因工程提供供体，科学家正试图利用基因工程对小型猪的器官进行改造，在改造中导入抑制抗原表达的基因。如果已知目的基因的核苷酸排列顺序，通常采用化学方法人工合成目的基因，获取目的基因与载体结合后通常采用显微注射技术导入受精卵，再进一步培育成所需的转基因猪。
答案：(1)T
(2)分化诱导 原始性腺
(3)胚胎细胞 MⅡ中 去核卵母
(4)化学 显微注射
13．解析：(1)注射促性腺激素可促使一次有更多的卵泡发育；顶体内含有的顶体酶能协助精子穿过卵细胞的放射冠和透明带，最终进入卵细胞。(2)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；生男、生女的概率相等，均为1/2。(3)线粒体遗传病的遗传方式是细胞质遗传，具有母系遗传的特点，不遵循孟德尔遗传定律，母亲患病，则子女全患病。(4)通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法，可帮助检测有严重缺陷的孩子，弥补克隆技术的不足；人为地选择生男孩还是生女孩，会严重影响人口的性别比例。
答案：(1)促性腺 顶体酶 放射冠和透明带
(2)早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 1/2
(3)全患病 不遵循
(4)染色体检查 性别比例
14．解析：(1)胚胎工程是对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。在胚胎移植时要求受体是同种的生理状态相同的雌性动物。(2)由材料1可知，比利时兔已经受精形成自己的受精卵，安哥拉兔的胚胎可与比利时兔建立正常的生理和组织上的联系，在比利时兔体内安哥拉兔的遗传特性不受影响，因而比利时兔能产下两种兔。(3)若从输卵管中冲出卵细胞无需体外培养，若是从卵巢中获得卵母细胞需体外培养至减数第二次分裂的中期，因此材料2中得到的众多卵细胞不一定需要体外培养。依据材料2信息“使用透明质酸作为稀释剂注射1或2次促卵泡素的效果与用盐水为稀释剂多次注射促卵泡素的效果一致”，由此可知，超数排卵的数量与稀释剂的种类和注射的次数有关。(4)根据材料3信息“在2细胞蝾螈胚胎周围系上一缕胎发，直到细胞分离，随后，每个细胞发育成一个成年个体”可知，胚胎细胞具有发育的全能性，若在囊胚期进行分割时应注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后的胚胎的恢复和进一步发育。
答案：(1)早期胚胎或配子 同种的生理状态相同的雌性动物 (2)比利时兔已经受精形成自己的受精卵，安哥拉兔的胚胎可与比利时兔建立正常的生理和组织上的联系，在比利时兔体内安哥拉兔的遗传特性不受影响 (3)不一定，若从输卵管中冲出卵细胞无需体外培养，若是从卵巢中获得卵母细胞需体外培养至减数第二次分裂的中期 稀释剂的种类和注射的次数 (4)发育的全能性 将内细胞团均等分割
15．解析：(1)动物细胞培养技术需要无菌、无毒环境、营养物质、适宜的温度和pH、气体环境等条件。(2)冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子宫内的早期胚胎冲洗出来。(3)受精的过程为：顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带(透明带反应)→卵细胞膜反应(卵黄膜封闭作用)→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失，雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始，因此，正确的顺序为③④②⑤①。(4)培育转基因动物时，应该选用受精卵作为受体细胞，因为受精卵的全能性最高；将目的基因导入动物细胞常用显微注射法。(5)试管羊的培育采用了体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术，克隆羊的培育采用核移植、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术，因此在试管羊和克隆羊的培育过程中都必须用到的生物技术有动物细胞培养、胚胎移植、早期胚胎培养等。
答案：(1)营养物质 (2)早期胚胎 (3)③④②⑤① (4)受精卵 显微注射法 (5)动物细胞培养、胚胎移植、早期胚胎培养(任选两项)