内容正文:
[课下巩固精练卷(四十九)]__胚胎工程__________________________________________
知识点
较易题
中档题
较难题
胚胎工程
的理论基础
2
5、8
-
胚胎工程技
术及其应用
1、3、4
6、7、9
10、11
(非选择题)
一、选择题:本题共10小题,每小题5分,共50分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.下列关于胚胎分割的叙述,正确的是( )
A.可以将胚胎任意分割成多块
B.胚胎分割是一种有性生殖
C.胚胎分割后,移植获得的后代基因型完全相同
D.胚胎分割是在动物体内进行的
解析:选C。胚胎分割属于无性生殖,它所形成的后代基因型完全相同,遗传性状极为相似,B错误,C正确;胚胎分割是在动物体外进行的操作,但不能任意分割,A、D错误。
2.哺乳动物在自然条件下受精和早期胚胎的发育规律是胚胎工程重要的理论基础。下列相关叙述错误的是( )
A.精子获能后,才具有与处于MⅡ期的卵母细胞受精的能力
B.精子入卵后,透明带会迅速发生生理反应,阻止其他精子入卵
C.受精卵早期在透明带内进行有丝分裂,进一步发育形成桑葚胚
D.桑葚胚进一步发育形成囊胚,从二者中均可以获取胚胎干细胞
解析:选B。刚排出的精子不能立即与卵子结合,必须在雌性动物的生殖道内获能后,才具有与处于MⅡ期的卵母细胞受精的能力,A正确。精子入卵后,卵细胞膜会立即发生生理反应,从而防止其他精子进入卵细胞,B错误。早期胚胎发育的过程是受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚,即受精卵早期在透明带内进行有丝分裂,进一步发育形成桑葚胚,C正确。胚胎干细胞是一类具有发育全能性的细胞,可从桑葚胚或囊胚中分离获取,D正确。
3.(2024·山东日照模拟)HY抗原存在于雄性个体细胞的表面,决定性腺向雄性方向发育。可在牛早期胚胎培养液中添加HY单克隆抗体,筛选胚胎进行移植,以利用乳腺生物反应器进行生物制药。下列相关叙述正确的是( )
A.培养液中添加HY单克隆抗体能促进牛早期胚胎发育成雄性
B.该单抗制备过程中通常将分离出的浆细胞与骨髓瘤细胞融合
C.囊胚期性别鉴定后获得的雄性胚胎可进行胚胎移植
D.用HY抗原免疫母牛也可以获得相应抗体
解析:选D。培养液中添加HY单克隆抗体,可以和HY抗原特异性结合,但不能促进牛早期胚胎发育成雄性,A错误;制备单克隆抗体所用的杂交瘤细胞,是由(免疫过的)B淋巴细胞和能无限增殖的骨髓瘤细胞融合形成的,B错误;囊胚期性别鉴定后获得的雌性胚胎可进行胚胎移植,以利用乳腺生物反应器进行生物制药,C错误;抗原是能够引起机体产生特异性免疫反应的物质,用HY抗原免疫母牛,使其体内发生体液免疫反应,产生相应的浆细胞,进而获得相应抗体,D正确。
4.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(如图)。有关叙述错误的是( )
A.过程①的实质是基因的选择性表达
B.X细胞应处于MⅡ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
解析:选D。过程①是将小鼠的颗粒细胞诱导成为多能干细胞的过程,是定向诱导分化,实质是基因的选择性表达,A正确;体外受精时卵母细胞应培养到MⅡ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阶段,D错误。
5.培养基是供微生物、植物和动物组织生长和维持所需的人工配制的营养基质。下列叙述正确的是( )
A.植物原生质体融合所用的培养基中必须加入PEG或Ca2+
B.使精子获能的培养基中常含有肝素、Ca2+载体等有效成分
C.动物细胞传代培养时培养基中需加胰蛋白酶以使细胞分散开
D.筛选微生物时所用培养基的成分多于扩大培养微生物使用的培养基
解析:选B。植物原生质体融合方法,除用PEG融合法,还可采用电融合法、离心法等物理方法,A错误;精子在获能液中获能,获能液常见的有效成分是一定浓度的肝素、Ca2+载体等,B正确;贴壁细胞先用胰蛋白酶以使细胞分散开,再进行细胞培养,C错误;培养基的成分根据微生物的特点和培养目的来确定,D错误。
6.科研人员利用类囊胚发现了胚胎早期发育的基本机制:外胚层细胞可分泌诱导因子,诱导滋养层细胞的自我更新和分化;滋养层细胞具有侵袭和浸润的功能,可通过分泌的细胞因子、生长因子和激素等行使妊娠识别作用以及使胚胎侵入子宫内膜的作用。下列说法错误的是( )
A.滋养层细胞具有增殖和分化的能力,将来发育成胎膜和胎盘
B.滋养层细胞分泌的细胞因子可能参与局部的免疫调节,使受体不对外来异种生物胚胎产生免疫排斥反应
C.滋养层细胞具有侵袭和浸润的功能,有利于胚胎的着床
D.对囊胚的内细胞团进行转基因改造可获得优良转基因动物
解析:选B。滋养层细胞具有增殖和分化的能力,将来发育成胎膜和胎盘,进而实现胚胎与母体之间的联系,A正确;滋养层细胞分泌的细胞因子可能参与局部的免疫调节,但受体不对外来异种生物胚胎产生免疫排斥反应是因为胎盘形成的免疫隔离带的作用,B错误;滋养层细胞具有侵袭和浸润的功能,促使胚胎侵入子宫内膜,进而有利于胚胎的着床,C正确;内细胞团具有发育的全能性,因而对囊胚的内细胞团进行转基因改造可获得优良转基因动物,D正确。
7.如图是利用猪唾液腺生产大量高纯度人神经生长因子(hNGF)的流程图。下列相关说法错误的是( )
A.人hNGF基因可以在猪唾液腺细胞中表达
B.转基因猪D的遗传性状由猪成纤维细胞A和代孕猪C的遗传物质决定
C.可通过电融合法使猪成纤维细胞A和去核猪卵细胞B融合
D.培育转基因猪D涉及基因工程、动物细胞培养、核移植、胚胎移植等操作
解析:选B。由流程图可知,可以从收集的唾液中提取hNGF,说明人hNGF基因可以在猪唾液腺细胞中表达,A正确;转基因猪D是经基因工程(将人的hNGF基因导入猪成纤维细胞A中)、动物细胞培养、核移植(去核猪卵细胞B与转基因猪成纤维细胞A的融合)、胚胎移植(将重构胚移植到代孕猪C体内)等过程培育,因此转基因猪D的遗传性状由猪成纤维细胞A和猪卵细胞B的遗传物质(和人hNGF基因)决定,B错误,D正确;为使猪成纤维细胞A和去核猪卵细胞B融合,可采用物理方法如电融合法,C正确。
8.我国科研人员利用小鼠获得了单倍体胚胎干细胞,流程如图所示。目前构建成功的单倍体胚胎干细胞,其细胞核内包含的性染色体全部都是X染色体,而无包含Y染色体的细胞。已知小鼠Y染色体比X染色体短小。下列叙述错误的是( )
A.精子头部入卵后,透明带迅速发生生理反应拒绝其他精子进入透明带
B.为得到只含精子染色体的胚胎干细胞需在核融合前剔除卵子的雌原核
C.由图可知,单倍体胚胎干细胞来自小鼠囊胚期的内细胞团细胞
D.Y染色体比X染色体短小,可能缺少支持单倍体胚胎干细胞存活的基因
解析:选A。在精子触及卵细胞膜的瞬间,卵细胞膜外的透明带会迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带。然后,精子入卵。精子入卵后,卵细胞膜也会立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内,A错误。精子入卵后,尾部脱离,原有的核膜破裂并形成一个新的核膜,最后形成一个比原来精子的核还大的核,叫作雄原核。与此同时,精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体后,形成雌原核。为得到只含精子染色体的胚胎干细胞需在核融合前剔除卵子的雌原核,B正确。聚集在胚胎一端的细胞形成内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织,内细胞团的细胞具有全能性,所以单倍体胚胎干细胞可以来自小鼠囊胚期的内细胞团细胞,C正确。Y染色体比X染色体短小,所以Y染色体上的基因相对较少,可能缺少支持单倍体胚胎干细胞存活的基因,D正确。
9.(2024·广东河源一模)基因组印记(通过甲基化实现受精卵中来自双亲的两个等位基因一个表达另一个不表达)阻碍了哺乳动物孤雌生殖的实验。某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶和基因编辑技术,改变了小鼠生殖细胞的“基因组印记”,使其“变性”,然后将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞(类似受精作用),最终创造出“孤雌生殖”的小鼠。实验过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.体外培养卵母细胞时,需将培养皿置于只含CO2的培养箱中进行培养
B.需对代孕母鼠进行同期发情处理后,再进行胚胎移植
C.“孤雌小鼠”的诞生过程没有精子参与,其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同
D.移植后的囊胚进一步扩大,会导致滋养层破裂,胚胎从其中伸展出来
解析:选B。体外培养卵母细胞时,需将培养皿置于含95%空气和5%CO2的培养箱中培养,A错误;胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术;胚胎移植的实质是早期胚胎在同种生理环境条件下空间位置的转移,故需对代孕母鼠进行同期发情处理后,再进行胚胎移植,B正确;“孤雌小鼠”是由修饰后的次级卵母细胞和一个第二极体结合后发育形成的,同时由于配子在形成过程中会经历减数分裂的基因重组,或发生基因突变,将导致“孤雌小鼠”的基因型不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同,C错误;移植后的囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫作孵化,D错误。
10.大鼠早期胚胎可以利用细胞竞争机制“杀死”外来的人类干细胞,从而导致人—鼠嵌合胚胎的嵌合率低下。科学家拟通过如图所示的途径获得具有人类胰腺的幼鼠。下列分析错误的是( )
A.iPS细胞的分裂、分化能力可能与图中b区域的细胞相当
B.为获得更多的受精卵,可对雌鼠注射适量的外源促性腺激素
C.步骤①基因编辑的目的可能是破坏受精卵中与胰腺形成有关的基因
D.图中过程涉及转基因技术、动物细胞培养及核移植技术、胚胎移植技术等
解析:选D。分析图可知,b区域表示囊胚的内细胞团,该区域的细胞具有全能性,iPS细胞是类似胚胎干细胞的一种细胞,所以iPS细胞的分裂、分化能力可能与图中b区域的细胞相当,A正确;对雌鼠注射适量的外源促性腺激素可以促进雌鼠超数排卵,进而获得更多的受精卵,B正确;分析题意可知,该实验目的是获得具有人类胰腺的幼鼠,所以步骤①基因编辑的目的可能是破坏受精卵中与胰腺形成有关的基因,C正确;分析题图可知,图中过程涉及转基因技术、动物细胞培养及胚胎移植等,但并未涉及动物细胞核移植技术,D错误。
二、非选择题:本题共1小题,共10分。
11.(10分)胚胎移植可提高肉用羊的良种率。如图为胚胎移植过程示意图。回答下列问题。
(1)进行胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的__________________。(2分)
(2)在促使供体母羊超数排卵时,不宜长期过量使用性激素的原因是________________________________________________________________________。(2分)
(3)一般需将胚胎在体外培养到一定的发育阶段才能进行移植,原因是
________________________________________________________________________。(2分)
(4)胚胎直接移植得到的后代之间与胚胎分割后移植得到的后代之间在性状上的区别是
________________________________________________________________________。(2分)
(5)除图中所示外,胚胎移植技术中胚胎的来源还有____________________________(答出两点)。(2分)
解析:(1)进行胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,能够增加其后代数量。(2)长期过量使用的性激素会通过负反馈调节,抑制垂体分泌促性腺激素,导致性腺萎缩,因此不宜长期过量使用性激素促使供体母羊超数排卵。(3)羊受精卵发育成胚胎的不同阶段移植成功率不同,选择合适的发育时期(一般是桑葚胚期及之前)进行移植,能提高胚胎移植的成功率,因此需将胚胎在体外培养到一定的发育阶段才能进行移植。(4)胚胎直接移植得到的后代是有性生殖产生的后代,由于基因重组的存在,彼此之间性状有较大差异;而胚胎分割后移植得到的后代为无性生殖,细胞都是源于同一个细胞,个体彼此之间性状基本一致。(5)胚胎移植技术中胚胎的来源有转入目的基因的胚胎、核移植得到的重组胚胎、体外受精后形成的胚胎等。
答案:(1)繁殖潜力 (2)长期过量使用的性激素会通过负反馈调节,导致性腺萎缩 (3)羊受精卵发育成胚胎的不同阶段移植成功率不同,选择合适的发育时期进行移植,能提高胚胎移植的成功率 (4)胚胎直接移植得到的后代为有性生殖产生的后代,彼此之间性状有较大差异;胚胎分割后移植得到的后代为无性生殖,彼此之间性状基本一致 (5)转入目的基因的胚胎、核移植得到的重组胚胎、体外受精后形成的胚胎等(答案合理即可)
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