2024届高考生物一轮复习第十三单元细胞工程第2讲胚胎工程练习含答案

第2讲　胚胎工程

(本栏目对应课后提能演练P442~443)

A组　基础巩固练

1.下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述，正确的是(　　)

A.绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性

B.卵裂期胚胎的体积随细胞分裂次数增加而不断增大

C.囊胚的滋养层细胞具有发育的全能性

D.细胞开始发生分化的胚胎时期是原肠胚

【答案】A　

【解析】细胞膜表面均有糖蛋白，糖蛋白具有细胞识别功能，不同物种的精子与卵细胞的糖蛋白不同，只有同种生物的精卵才能相互识别结合，A正确；受精卵在卵裂过程中，胚胎的总体积基本不变或略有减小，而单个细胞的体积不断减小，B错误；滋养层将发育成胎盘和胎膜，而内细胞团形成胎儿各种组织，具有发育的全能性，C错误；在胚胎发育的过程中，细胞的分化出现在囊胚时期，D错误。

2.如图表示高等动物的个体发育过程，下列说法正确的是(　　)

A.图中①过程表示胚胎发育，②过程表示胚后发育

B.受精卵卵裂处于囊胚形成的过程中，每个细胞的体积不断增大

C.在囊胚阶段内部出现空腔

D.原肠胚是进行胚胎移植的最好时期

【答案】C　

【解析】由受精卵发育为幼体的过程是胚胎发育，由幼体发育为成体的过程是胚后发育，A错误；卵裂形成的囊胚总体积基本不变，而每个细胞的体积减小，B错误；在囊胚阶段出现空腔，叫囊胚腔，C正确；原肠胚期已发生了细胞的分化，最好在早期胚胎时进行移植，如牛、羊一般在桑葚胚或囊胚阶段移植，而其他生物要在更早阶段进行移植，D错误。

3.下图表示通过体外受精培育牛的过程，下列叙述不正确的是(　　)

A.①过程获取的卵母细胞需镜检，若其成熟才可用于②过程

B.获取的精子经获能后才能进行体外受精

C.②过程体现了细胞膜的选择透过性特点和识别功能

D.④过程为胚胎移植过程

【答案】C　

【解析】图中的②过程是受精作用，该过程涉及精卵细胞的识别、细胞膜的融合(与膜的流动性有关)、核的融合等。

4.如图是科学家培养转基因试管牛的过程示意图，下列相关叙述错误的是(　　)

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

【答案】B　

【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；图中1为透明带，2是滋养层，3是内细胞团；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；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，可取图中2部位(滋养层)的细胞进行DNA分析来鉴定性别。

5.(2022年山东济南三模)研究发现，小鼠四倍体胚胎具有发育缺陷，只能发育成胎盘等胚胎以外的结构。ES细胞能够诱导分化形成所有的细胞类型，但很难分化形成胎盘。四倍体胚胎与ES细胞的嵌合体则会使二者的发育潜能相互补偿，得到ES小鼠，其中的四倍体胚胎只能发育成胚外组织。下列叙述正确的是(　　)

A.将2细胞期胚胎用灭活病毒诱导法使2细胞融合，可得到一个含四个染色体组的细胞

B.嵌合体中的ES具有自我更新能力并只能分化为胎盘等胚外组织

C.嵌合体胚胎发育至原肠胚时需移植入与之生理状态相同的小鼠子宫内才可以进一步发育

D.嵌合体发育形成的ES小鼠基因型与供体ES细胞的基因型不同

【答案】A　

【解析】正常小鼠是二倍体，所以2细胞期胚胎用灭活病毒诱导法使细胞融合，可得到一个含四个染色体组的细胞，A正确；嵌合体中的ES具有自我更新能力，很难分化形成胎盘，可分化为除胎盘以外的所有细胞类型，B错误；嵌合体胚胎发育至桑葚胚或囊胚期时需移植入与之生理状态相同的小鼠子宫内才可以进一步发育，C错误；四倍体胚胎与ES细胞的嵌合体则会使二者的发育潜能相互补偿，得到ES小鼠，其中的四倍体胚胎只能发育成胚外组织，所以嵌合体发育形成的ES小鼠基因型与供体ES细胞的基因型相同，D错误。

B组　能力提升练

6.科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗。其主要技术流程如图，请回答下列问题：

(1)图中卵母细胞应在体外培养到________期，步骤①应先对卵母细胞进行________处理。 

(2)由图可知，步骤②要分离出ES细胞，需将重组胚胎培养到________期。 

(3)步骤③选择ES细胞作为受体细胞而不是上皮细胞，是因为ES细胞______________，该过程需要先利用________技术扩增干扰素基因，其前提是要有一段已知干扰素基因的核苷酸序列以便合成________。 

(4)步骤④应在培养液中加入________。为检测干扰素基因是否在小鼠体内成功表达，可以采用________________技术。 

【答案】(1)MⅡ　去核　(2)囊胚　(3)在功能上具有发育的全能性　PCR　引物　(4)分化诱导因子　抗原—抗体杂交

7.(2022年广东肇庆二模)布朗瑞士奶牛的泌乳期长，产奶量高。某科技公司进行了布朗瑞士奶牛的冻胚移植，以本地母牛为受体。下图为该公司培育的过程示意图。

(1)图中①过程常用________激素促进布朗瑞士奶牛超数排卵。若采用人工授精，采集的精子要经过______过程才能与处于____________期的卵子结合形成受精卵，然后将受精卵移入发育培养液中，目的是______________。 

(2)若布朗瑞士奶牛与布朗瑞士公牛自然交配，配种后第7天需用特制的冲卵装置将母牛体内的胚胎冲洗出来进行质量检查，此时胚胎发育时期为____________。 

(3)图中④过程为________，在此之前先要对本地母牛进行__________处理。胚胎在本地母牛子宫内能够存活的生理学基础是__________________________________。 

【答案】(1)促性腺　获能　MⅡ　检查受精状况和受精卵的发育能力　(2)桑葚胚或囊胚　(3)胚胎移植　同期发情　受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应

【解析】(1)图中①过程常用促性腺激素促进布朗瑞士奶牛超数排卵。若采用人工授精，采集的精子要经过获能过程才能与处于MⅡ期的卵子结合形成受精卵，然后将受精卵移入发育培养液中，目的是检查受精状况和受精卵的发育能力。(2)若布朗瑞士奶牛与布朗瑞士公牛自然交配，配种后第7天需用特制的冲卵装置将母牛体内的胚胎冲洗出来进行质量检查，此时胚胎发育时期为桑葚胚或囊胚。(3)分析题图可知，图中④过程为胚胎移植，在此之前先要对本地母牛进行同期发情处理。胚胎在本地母牛子宫内能够存活的生理学基础是受体对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应。

8.“三亲婴儿”是为了避免母亲线粒体遗传病传给下一代。下图为培育“三亲婴儿”的过程示意图，请据图回答下列问题：

(1)对捐卵者的健康要求是____________。通常给捐献卵母细胞者注射______________使其超数排卵。 

(2)重组细胞需要培养到MⅡ期的原因是该时期后的卵母细胞具备______________。培育“三亲婴儿”的过程属于________(填“有性”或“无性”)生殖。 

(3)重组细胞在体外受精后还要在发育培养液中继续培养，目的是______________________________。从受精卵到“三亲婴儿”还需用到早期胚胎培养和__________技术。 

(4)“三亲婴儿”技术类似于设计试管婴儿，设计试管婴儿相比试管婴儿的主要区别是胚胎在植入子宫前须进行______________________________________。 

【答案】(1)不患线粒体病　促性腺激素　(2)受精能力　有性　(3)检测受精状况和受精卵的发育能力　胚胎移植　(4)基因检测(或遗传学诊断)

9.器官移植中供体器官的严重缺乏一直是困扰需要器官移植患者的关键问题。中山大学眼科中心主任葛坚领导的研究小组培育成了猴鼠嵌合体——“猴鼠”，期待成果用于人体角膜等器官的移植。

(1)图中①培养过程中为了防止杂菌污染要加入一定量的________；而由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全弄清楚，所以还要加入________。 

(2)囊胚已出现细胞分化，应将猴子的皮肤干细胞注射到小鼠囊胚的________(部位)，才能伴随其发育成某种组织。 

(3)实验中③和④要同时注射激素的目的是________。而将囊胚移入代孕鼠体内属于________技术，此技术对代孕受体的要求是_____________________________。 

(4)在畜牧生产中采用这种技术的优势主要是________________________，若想进一步提高胚胎的利用率，可采用________技术。 

【答案】(1)抗生素　血清(或血浆)　(2)内细胞团　(3)同期发情处理　胚胎移植　同种、生理状态相同的其他雌性动物　(4)充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力　胚胎分割

10.(2022年广东茂名模拟)目前，干细胞广泛应用于与衰老有关的疾病或慢性疾病的研究治疗，例如骨髓衰竭、肌肉萎缩症、糖尿病、神经系统疾病、心血管疾病等。将干细胞补充至患者体内后，干细胞会主动迁移到受损的组织及器官，并在局部分化为相应的有活性的体细胞，替代已损伤或死亡的细胞，修复受损组织的结构和功能。

(1)胚胎干细胞是干细胞的一种，是从____________________中分离出来的一类细胞，其体积小，是高度未分化的细胞，具有__________性。 

(2)胚胎干细胞经定向诱导可获得多种功能细胞，胚胎干细胞和诱导出的各种细胞的遗传物质________(填“相同”或“不同”)，原因是_____________________________。 

培养胚胎干细胞和诱导出的各种细胞都需提供95%空气加5%二氧化碳的气体条件，原因是__________________________。 

(3)进行胚胎干细胞培养时，常在培养皿底部制备一层________细胞，使干细胞能够维持不分化的状态。利用胚胎干细胞治疗与细胞衰老有关的疾病是将干细胞移植到患者体内，通过________诱导因子，诱导分化出相应细胞，替换掉衰老或病变细胞，从而达到治疗疾病的目的。胚胎干细胞可以利用核移植获得，写出简要实验思路：_________________________________________。 

【答案】(1)早期胚胎或原始性腺　发育的全能

(2)相同　细胞分化是基因选择性表达的结果，遗传物质并未发生改变　O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH

(3)饲养层　分化　将患者正常体细胞的细胞核移入一个去核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的早期胚胎，从早期胚胎中分离得到胚胎干细胞

【解析】(1)胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，其体积小，是高度未分化的细胞，具有发育的全能性。(2)细胞分化是基因选择性表达的结果，遗传物质并未发生改变，所以胚胎干细胞和诱导出的各种细胞的遗传物质相同。动物细胞培养所需气体主要有氧气和二氧化碳，一般将动物细胞置于含95%空气加5%二氧化碳的混合气体的培养箱中进行培养，以提供细胞呼吸所需的氧气，CO2可维持培养液的pH。(3)胚胎干细胞在饲养层细胞上只增殖不分化，胚胎干细胞在分化诱导因子的作用下，可以定向诱导分化出组织细胞，替换掉衰老或病变细胞，从而达到治疗疾病的目的。胚胎干细胞可以利用核移植获得，实验思路：将患者正常体细胞的细胞核移入一个去核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的早期胚胎，从早期胚胎中分离得到胚胎干细胞。