2024届人教版高考生物一轮复习胚胎工程及生物技术的安全性与伦理问题作业（多项版）含答案

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第4课　胚胎工程及生物技术的安全性与伦理问题
[基础练透]
1．下列关于精卵结合的叙述错误的是(　　)
A．哺乳动物受精过程中精子穿越透明带后，进入卵细胞膜
B．卵子一般在排出2～3 h后才能被精子穿入
C．刚刚排出的精子，不能立即与卵子结合受精
D．在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜会发生生理反应，阻止其他精子进入
解析：选D。哺乳动物受精过程中精子需穿越透明带，进入卵细胞膜，A正确；卵子一般在排出2～3 h后才能被精子穿入，B正确；刚刚排出的精子，不能立即与卵子结合受精，必须获能后才能获得受精能力，C正确；在精子触及卵细胞膜的瞬间，卵细胞膜外的透明带会发生生理反应，阻止其他精子进入透明带，D错误。
2．(2022·湖北模拟)“试管动物”技术繁育的个体具有健康的体质和重要的商业应用价值。“试管动物”技术繁育的基本过程：良种母畜的卵母细胞＋良种公畜的精子→受精卵→早期胚胎→代孕母畜→试管动物。下列相关叙述正确的是(　　)
A．通常选择良种母畜处于MⅠ中期的卵母细胞更有利于进行受精作用
B．良种公畜获能的精子与成熟的卵子可在适当的培养液中共同培养一段时间完成受精
C．早期胚胎培养需要依次经历卵裂期、桑葚胚、原肠胚和囊胚等阶段
D．代孕母畜可以是同种的，也可以是不同物种的，需对其进行同期发情处理
解析：选B。通常选择良种母畜处于MⅡ期的卵母细胞用于受精作用，A错误；从良种公畜提取的精子需要获能后才能与成熟的卵子受精，在适当的培养液中共同培养一段时间完成受精，B正确；早期胚胎培养需要依次经历卵裂期、桑葚胚、囊胚和原肠胚等阶段，C错误；代孕母畜一般选择同种生物的成年母畜，对其进行同期发情处理是为了保证移植胚胎所处的生理环境相同，D错误。
3．(2022·潍坊市期末)人们对转基因技术安全性的关注与日俱增，曾有百余名诺贝尔奖得主发布联名公开信：长期调研表明，通过生物技术改良的农作物和食物至今从未有过一起经过确认的致病案例，这让人们更理性的看待转基因技术。以下相关叙述错误的是(　　)
A．转基因技术使植物获得优良性状，但没有增加生物的基因多样性
B．将目的基因导入农作物的叶绿体基因组可有效防止基因污染
C．我国发放了转基因作物的生产应用安全证书，批准所有转基因作物都能商业化种植
D．目前虽未发现致病的案例，但仍要靠确凿的证据和严谨的逻辑来思考转基因技术的影响
解析：选C。转基因技术能克服远缘杂交不亲和的障碍，因此其增加了生物变异的范围，但并未产生新的基因，即没有增加生物的基因多样性，A正确；将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中能防止基因污染，因为叶绿体基因组不会进入花粉，B正确；我国发放了转基因作物的生产应用安全证书，但并未批准所有转基因作物都能商业化种植，C错误；目前虽未发现致病的案例，但仍要靠确凿的证据和严谨的逻辑来思考转基因技术的影响，D正确。
4．(2022·山东模拟)大多数哺乳动物的早期胚胎具有调节发育的功能，去掉早期胚胎的一半，仍可以发育成一个完整的胎儿，调节能力随发育进程逐渐减弱甚至消失。晚期桑葚胚分割后分离的卵裂球仍具有调整发育的能力，重新致密化使卵裂球重新分布而发育至囊胚。下列说法错误的是(　　)
A．桑葚胚前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能
B．囊胚期不同部位的细胞致密化程度不同
C．胚胎分割属于无性繁殖或克隆的范畴
D．胚胎发育到原肠胚阶段，可将其取出向受体移植
解析：选D。桑葚胚前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，A正确；囊胚期不同部位的细胞致密化程度不同，B正确；胚胎分割属于无性繁殖或克隆的范畴，C正确；胚胎发育到桑葚胚或囊胚阶段，可将其取出向受体移植，D错误。
5．(2022·福建宁德期末)图中a、b、c、d表示生物工程的相关技术，①②③分别表示应用a、b、c技术获得的生物个体。下列推测错误的是(　　)

A．若a是核移植技术，则①的产生体现动物细胞核具有全能性
B．若b是体外受精技术，则②的发育都在体外进行
C．若c是胚胎分割技术，则③的产生方式属于无性繁殖
D．d技术实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
解析：选B。动物细胞通过核移植技术获得动物个体能证明动物细胞的细胞核具有全能性，A正确；体外受精是将体外获得的胚胎移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体，所以不全是在体外进行，B错误；胚胎分割技术是将一个囊胚或者桑葚胚分割成多份，获得多个后代个体，属于无性繁殖，C正确；d是胚胎移植技术，实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，D正确。
6．据报道，英国伦敦大学学院的医生利用基因诊断和胚胎筛选技术，使得一对拥有乳腺癌家族病史的英国夫妇顺利孕育一名排除乳腺癌隐患的“设计婴儿”。这是英国政府放宽对人体胚胎筛选方面的限制后，首例防止乳腺癌遗传的“设计婴儿”。“设计婴儿”与试管婴儿相比，特有的技术环节是(　　)
A．体外受精　　　　 B．胚胎移植
C．基因检测 D．细胞核移植
解析：选C。根据题意“设计婴儿”利用了“基因诊断和胚胎筛选技术”，所以其技术手段中含有基因检测，但试管婴儿的技术手段中没有基因检测；两者都利用了体外受精、胚胎移植技术，都不需要进行细胞核移植。
7．(多选)下列关于“试管牛”培养流程的叙述，不正确的是(　　)

A．过程①可对供体母牛注射性激素，使其排出更多的卵子
B．过程②发生的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体
C．大量的研究已经证明，过程③基本不会发生免疫排斥反应
D．移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中受受体的影响
解析：选AD。过程①可对供体母牛注射促性腺激素，使其排出更多的卵子，A错误；过程②表示体外受精，在实际胚胎工程操作中，常以观察到两个极体作为受精的标志，B正确；胚胎移植时，受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，这是胚胎移植成功的生理学基础，C正确；“试管牛”的遗传物质来自供体母牛和供体公牛，胚胎遗传性状取决于供体，在孕育过程中不受受体的影响，D错误。
8．(2022·山东聊城调研)控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重要的意义。目前，分离精子技术是有效的性别控制方法。例如，牛含X染色体的精子的DNA含量比含Y染色体的精子的DNA含量高出4%左右，利用这一差异人们借助特殊仪器将它们分离开来，再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛(如图所示)。

根据以上信息回答下列相关问题：
(1)试管动物技术通常是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下_______和结合，并通过培养发育成早期胚胎后，再经胚胎移植产生后代的技术。
(2)图中过程①是采集精子，获得的精子经____________后才能受精。
(3)图中过程③通常采用____________技术。进行过程③前，需将卵子培养到____________期。
(4)为了确保得到所需性别的试管牛，往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定，请举出一种对早期胚胎进行性别鉴定的方法：___________________。
解析：(1)试管动物的产生过程是通过人工操作获取精子和卵子，使它们在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育成早期胚胎后，经胚胎移植而产生后代。(2)采集后的精子需放到化学药物中才能使之获能，获得受精能力。(3)过程③为体外受精，在体外受精前，需将卵子培养到MⅡ期。(4)试管动物可以有选择性地获得所需性别的动物，可通过分析胚胎细胞染色体组成的方法对早期胚胎进行性别鉴定。
答案：(1)成熟　(2)获能处理　(3)体外受精　MⅡ　(4)分析胚胎细胞的染色体组成(答案合理即可)
[能力提升]
9．(2022·山东聊城期末)哺乳动物胚胎早期发育阶段就有一部分原始生殖细胞(PGC)，PGC经过分裂和长距离迁移最终进入发育而未分化的生殖嵴，随着生殖嵴向睾丸或卵巢方向分化，PGC也相应地向精子或卵细胞分化，经过减数分裂等一系列复杂的过程最终成为精子或卵细胞。下列叙述正确的是(　　)
A．PGC最早可能出现于原肠胚，原肠胚的扩大会导致透明带破裂
B．PGC迁移到生殖嵴的过程中发生有丝分裂和减数分裂，使PGC的数量不断增多
C．精子需要获能才能与卵子结合，卵子只有发育到MⅡ期才具备与精子受精的能力
D．体外受精时，获能后的精子不需要穿过透明带，只需穿过卵细胞膜即可完成受精
解析：选C。囊胚的扩大会导致透明带的破裂，胚胎从其中伸展出来，A错误；PGC迁移到生殖嵴的过程中发生有丝分裂，使PGC的数量不断增多，B错误；精子需要获能才能与卵子结合，排出的卵子并未成熟且成熟程度因动物种类不同而不同，但只有达到MⅡ期时，才具备与精子受精的能力，C正确；只有穿过透明带的精子才能与卵细胞膜接触，D错误。
10．(2022·福建一模)哺乳动物单倍体胚胎干细胞技术是遗传学研究的新手段，可以获得孤雌或孤雄单倍体胚胎干细胞，为研究基因功能提供了理想的细胞模型。如图表示研究人员利用小鼠获取单倍体胚胎干细胞的方法，下列说法正确的是(　　)


A．方法一中，研究人员需对实验小鼠注射孕激素，从而获得更多的卵母细胞
B．用SrCl2溶液处理的作用是激活卵母细胞，得到孤雄单倍体胚胎干细胞
C．获得孤雄单倍体胚胎干细胞需要去除细胞M中的雌原核
D．若研究Y染色体上相关基因功能，应用方法一得到的胚胎干细胞
解析：选C。方法一中，给小鼠注射促性腺激素可促使其超数排卵，可以获得更多的卵母细胞，A错误；用SrCl2溶液处理的作用是激活卵母细胞，发育形成的干细胞称为孤雌单倍体胚胎干细胞，B错误；采用方法二去除细胞M中的雌原核，可获得孤雄单倍体胚胎干细胞，C正确；若研究Y染色体上相关基因功能，应用方法二得到的孤雄单倍体胚胎干细胞，D错误。
11．(多选)我国研究人员以小鼠(2n＝40)和大鼠(2n＝42)为材料，通过细胞融合技术创造出一种新型干细胞——异种杂合二倍体胚胎干细胞，该细胞具有多向分化潜能，在科研上具有较高应用价值，相关过程如图所示。下列叙述正确的是(　　)

A．注射促性腺激素可促进小鼠超数排卵，通过获能液可使大鼠精子获得受精的能量
B．胚胎1、2均发育到囊胚阶段，其中的滋养层具有发育成胎盘和胎膜的能力
C．异源二倍体ES细胞全能性的表达需要移植到经同期发情的代孕受体内完成
D．异源二倍体ES细胞的染色体数为41，发育成的杂种鼠仅有一条性染色体
解析：选BC。注射促性腺激素可促使小鼠超数排卵，获能液能使精子获能，精子的获能是指精子获得受精“能力”而非获得能量，A错误；胚胎1、2均发育到囊胚阶段，该时期细胞出现分化，有内细胞团和滋养层，其中的滋养层具有发育成胎盘和胎膜的能力，B正确；异源二倍体ES细胞全能性的表达需要最终发育为完整个体，该过程需要移植到经同期发情处理的代孕受体内完成，保证供、受体生殖器官的生理变化相同，为胚胎移入受体提供相同的生理环境，C正确；据图可知，异源二倍体ES细胞的染色体数为(40＋42)/2＝41条，但有来自小鼠和大鼠的性染色体各一条，D错误。
12．(2022·辽宁大连模拟)如图为某课题组用生物技术制备转基因小鼠的过程。回答下列问题：

(1)为了完成体外受精，需要对新鲜或解冻的精液进行__________处理，之后对精子进行__________处理。把目的基因导入小鼠受精卵最常用的方法是__________________。通常把目的基因转入雄原核而不是雌原核，从两者形态差异上分析，原因是____________________________________________。
(2)把桑葚胚移入母鼠后，母体____________(填“会”或“不会”)发生免疫排斥反应。可用__________________技术，提高胚胎的利用率。
(3)外源目的基因与小鼠的DNA可以拼接重组，从分子水平分析其原因是_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
若获得的已整合药用蛋白基因的转基因小鼠分泌的乳汁中检测不到药用蛋白，根据中心法则分析，其可能的原因是____________________________。
解析：(1)为了完成体外受精，需要对新鲜或解冻的精液进行精子离心处理，之后对精子进行获能处理，之后才具备受精能力。将目的基因导入受精卵中，通常用显微注射技术。雄原核较大，更容易容纳外源DNA。(2)母体子宫对外来胚胎几乎不存在免疫排斥反应。利用胚胎分割技术，可以提高胚胎的利用率。(3)由于不同生物DNA的化学组成(“化学组成”可写成“脱氧核苷酸”)和基本结构(“基本结构”可写成“双螺旋结构”)相同，所以外源目的基因与小鼠的DNA可以拼接重组；目的基因已经整合到小鼠体内，但是转基因小鼠分泌的乳汁中没有药用蛋白，可能是由于药用蛋白基因没转录或(完成转录)没翻译。
答案：(1)(精子)离心　获能　显微注射技术　雄原核较大，更容易容纳外源DNA　(2)不会　胚胎分割　(3)不同生物DNA的化学组成(“化学组成”可写成“脱氧核苷酸”)和基本结构(“基本结构”可写成“双螺旋结构”)相同　药用蛋白基因没转录或(完成转录)没翻译