专题20 胚胎工程(四川专用)-【好题汇编】2025年高考生物一模试题分类汇编
2025-03-09
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 胚胎工程 |
| 使用场景 | 高考复习-一模 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.41 MB |
| 发布时间 | 2025-03-09 |
| 更新时间 | 2025-03-09 |
| 作者 | 微风少奇 |
| 品牌系列 | 好题汇编·一模分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-03-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50901610.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题20 胚胎工程
考点概览
考点01 胚胎工程的原理
考点02 胚胎工程应用
胚胎工程的原理考点01
1.(2024·四川攀枝花·一模)成体组织细胞能够被用于两种不同意义的“克隆”,具体流程如图所示。下列有关克隆的叙述正确的是( )
A.图中含“纺锤体”的细胞为MⅡ期卵母细胞,图中代孕母体不需要处理即可植入胚胎
B.经“细胞融合”形成的重组细胞中,细胞质中的遗传物质仅来自成年母体的卵母细胞
C.图中“早期胚胎”内部的空腔为囊胚腔,图中两种“克隆”均需要胚胎移植过程
D.图中成体组织细胞需要培养,在培养前可用机械方法或用胰蛋白酶处理一段时间
【答案】D
【分析】1、随着胚胎的进一步发育,胚胎的内部出现了含有液体的腔——囊胚腔,这个时期的胚胎叫做囊胚。
2、MⅡ期的卵母细胞中含有促进供体核表达全能性的物质,因此一般选用MⅡ期的卵母细胞作为核移植的受体细胞。
【详解】A、应将卵母细胞培养至MⅡ期,再通过显微操作去核,因此图中含有“纺锤体”的细胞是处于MⅡ期的卵母细胞,代孕母需要经过同期发情处理才可植入胚胎,A错误;
B、由图可知,重组细胞是由成体组织细胞注入去核的卵母细胞形成的,因此经“细胞融合”形成的重组细胞中,细胞质中的遗传物质来自成年母体的卵母细胞和另一成体组织细胞,B错误;
C、治疗性克隆不需要形成个体,无需进行胚胎移植,C错误;
D、图中成体组织细胞需要培养,在培养前可用机械方法或用胰蛋白酶处理一段时间,使细胞分散开来,D正确。
故选D。
2.(2024·四川内江·一模)杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者欲采用胚胎工程快速繁殖杜泊羊。下列相关叙述错误的是( )
A.用促性腺激素处理供体杜泊羊可诱导卵巢排出更多的卵子
B.经获能处理的精子和成熟培养的卵子,才能用于体外受精
C.对桑葚胚或囊胚进行胚胎分割的次数越多,胚胎成活率越低
D.将早期胚胎植入同期发情处理的受体母羊内,无免疫排斥反应
【答案】D
【分析】科研工作者欲采用胚胎工程快速繁殖杜泊羊,包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、体外受精过程、早期胚胎培养、胚胎移植过程。胚胎移植实质上是早期胚胎在相同的生理环境下空间位置的转移。
【详解】A、用促性腺激素对雌性杜泊羊进行处理,可达到超数排卵的目的,A正确;
B、经获能处理的精子和成熟培养的卵子(减数第二次分裂中期),才能用于体外受精,B正确;
C、采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的,通常胚胎分割的次数越多,胚胎成活率越低,C正确;
D、将早期胚胎植入同期发情处理的受体母羊内,一般不会发生免疫排斥反应,D错误。
故选D。
3.(2024·四川内江·一模)杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者欲采用胚胎工程快速繁殖杜泊羊。下列相关叙述错误的是( )
A.用促性腺激素处理供体杜泊羊可诱导卵巢排出更多的卵子
B.经获能处理的精子和成熟培养的卵子,才能用于体外受精
C.对桑葚胚或囊胚进行胚胎分割的次数越多,胚胎成活率越低
D.将早期胚胎植入同期发情处理的受体母羊内,无免疫排斥反应
【答案】D
【分析】题图分析,杜泊羊的产生采用了体外受精(精子的采集和获能、卵母细胞的采集和培养、受精)、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。
【详解】A、用促性腺激素对雌性杜泊羊进行处理,可达到超数排卵的目的,A正确;
B、从卵巢中采集的卵母细胞需培养成熟(减数第二次分裂中期)后才可与获能的精子进行体外受精,B正确;
C、对桑葚胚或囊胚进行胚胎分割的次数越多,桑葚胚或囊胚太小,因此获得胚胎成活率越来越低,C正确;
D、受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体的存活提供可能,D错误。
故选D。
4.(2024·四川成都·一模)随着动物细胞工程和胚胎工程的迅猛发展,用引进的良种奶牛大量、快速繁殖满足了我国对奶类的大量需求。下图表示畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法,相关分析错误的是( )
A.通过方法I、Ⅱ培育优良种牛E和F的本质都是有性生殖
B.方法I中B牛的卵子需培育到MⅡ期才具备与精子受精的能力
C.在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体可作为受精的标志
D.方法I、Ⅱ获得的胚胎通常需培养至囊胚阶段再移植入D牛的子宫内
【答案】A
【分析】图示是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法。方法Ⅰ是采用体外受精技术获得试管牛E的过程,因此试管牛E属于有性生殖产物;方法Ⅱ是采用核移植技术获得克隆牛F的过程,因此克隆牛F属于无性生殖产物。
【详解】A、方法I是试管牛由受精卵发育而来,为有性生殖;方法Ⅱ为克隆牛通过核移植方式培育而来,为无性生殖,A错误;
B、卵母细胞需培养到减数第二次分裂中期(MⅡ中期)才能与精子结合,B正确;
C、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,C正确;
D、方法I、Ⅱ获得的胚胎通常需培养至桑葚胚或囊胚阶段再移植入D牛的子宫内,D正确。
故选A。
5.(2024·四川内江·一模)杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者欲采用胚胎工程快速繁殖杜泊羊。下列相关叙述错误的是( )
A.用促性腺激素处理供体杜泊羊可诱导卵巢排出更多的卵子
B.经获能处理的精子和成熟培养的卵子,才能用于体外受精
C.对桑葚胚或囊胚进行胚胎分割的次数越多,胚胎成活率越低
D.将早期胚胎植入同期发情处理的受体母羊内,有免疫排斥反应
【答案】D
【分析】科研工作者欲采用胚胎工程快速繁殖杜泊羊,包括卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、体外受精过程、早期胚胎培养、胚胎移植过程。
【详解】A、用促性腺激素处理供体杜泊羊可诱导其超数排卵,即诱导卵巢排出更多的卵子,A正确;
B、经获能(获得体外受精的能力)处理的精子和成熟培养的卵子(培养至减数第二次分裂中期),才能用于体外受精,B正确;
C、对桑葚胚或囊胚进行胚胎分割的次数越多,胚胎成活率越低,故目前已二分胚为主,C正确;
D、胚胎移植过程中受体基本不对外来胚胎发生免疫排斥,是胚胎在受体内能够存活的生理基础,D错误。
故选D。
6.(2024·四川南充·一模)间充质干细胞(MSC)是一类广泛分布于人体组织和器官中的多能干细胞,具有较强的创伤愈合及组织修复能力;MSC在体外培养若干代后会出现自发衰老现象。研究发现,白藜芦醇能提高MSC端粒酶hTERT基因的表达,促进细胞增殖,抑制细胞衰老进程。下列叙述错误的是( )
A.MSC具有分裂和分化形成多种体细胞的能力
B.MSC可以应用于临床烧伤和神经创伤患者的修复治疗
C.MSC体外培养会出现细胞萎缩和细胞核体积变小的现象
D.白藜芦醇可以促进相关蛋白质的合成来延缓MSC的衰老
【答案】C
【分析】衰老细胞的细胞核、细胞质和细胞膜等均有明显的变化:①细胞内水分减少,体积变小,新陈代谢速度减慢; ②细胞内酶的活性降低; ③细胞内的色素会积累; ④细胞内呼吸速度减慢,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,颜色加深。线粒体数量减少,体积增大; ⑤细胞膜通透性功能改变,使物质运输功能降低。
【详解】A、结合题干“间充质干细胞(MSC)是一类广泛分布于人体组织和器官中的多能干细胞”可知,MSC具有分裂和分化形成多种体细胞的能力,A正确;
B、结合题干“具有较强的创伤愈合及组织修复能力”可知,MSC可以应用于临床烧伤和神经创伤患者的修复治疗,B正确;
C、MSC在体外培养若干代后会出现自发衰老现象,故MSC体外培养会出现细胞萎缩和细胞核体积变大的现象,C错误;
D、白藜芦醇能提高MSC端粒酶hTERT基因的表达,促进细胞增殖,抑制细胞衰老进程,故白藜芦醇可以促进相关蛋白质的合成来延缓MSC的衰老,D正确。
故选C。
7.(2024·四川南充·一模)在实施体外受精(ART)的过程中,活性氧产生过多可以发生配子的氧化应激损伤:能引发精子细胞膜功能退化、DNA碎片化等最终使精子活力降低;还能影响卵母细胞的成熟以及后期胚胎的发育等。研究发现,褪黑素具有强大的抗氧化性,可显著缓解体外操作对配子造成的氧化应激损伤。下列叙述错误的是( )
A.ART和体内受精过程中,精子获能的场所相同
B.活性氧产生过多可能会影响雌原核和雄原核的形成
C.发生氧化应激损伤后可能会影响卵细胞的受精能力
D.将褪黑素应用于ART的过程中,可提高ART的成功率
【答案】A
【分析】受精是精子与卵子结合形成合子(即受精卵)的过程,包括受精前的准备阶段和受精阶段。在自然条件下,哺乳动物的受精在输卵管内完成。
【详解】A、ART和体内受精过程中,精子获能的场所不相同,前者为体外,后者为雌性个体的输卵管内,A错误;
BC、活性氧产生过多可以发生配子的氧化应激损伤:能引发精子细胞膜功能退化、DNA碎片化等最终使精子活力降低;还能影响卵母细胞的成熟以及后期胚胎的发育等,故活性氧产生过多可能会影响雌原核和雄原核的形成,BC正确;
D、研究发现,褪黑素具有强大的抗氧化性,可显著缓解体外操作对配子造成的氧化应激损伤,故将褪黑素应用于ART的过程中,可提高ART的成功率,D正确。
故选A。
8.(2024·四川南充·一模)扩大高产奶山羊的规模,是解决奶源短缺的途径之一。研究人员将优质关中奶山羊在8月初进行超数排卵处理,第16天与优质公羊进行配种,在配种6天后将供体母羊的胚胎移植到受体母羊子宫内,得到大量优质关中奶山羊。下列叙述正确的是( )
A.胚胎移植是胚胎工程的中间技术环节
B.用外源性激素对供体母羊进行超数排卵处理
C.受体母羊需要与配种母羊进行同期发情处理
D.应选择发育良好、形态正常的原肠胚进行移植
【答案】C
【分析】1、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理);②配种或人工授精;③对胚胎的收集、检查、培养或保存(对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段);④对胚胎进行移植;⑤移植后的检查。
2、胚胎移植的生理学基础:①动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应.这为胚胎在受体的存活提供了可能。④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
3、来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。
【详解】A、胚胎移植是胚胎工程的最后一道技术环节,A错误;
B、用外源促性腺激素对供体母羊进行超数排卵处理,B错误;
C、胚胎移植时,要对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理,为移入受体的胚胎提供相同的生理环境,C正确;
D、应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行移植,D错误。
故选C。
胚胎工程的应用考点02
1.(2024·四川巴中·一模)2023年11月,我国科研人员利用食蟹猴培育出世界首只胚胎干细胞高贡献的活体嵌合猴,该研究部分过程如图所示,由于供体猴胚胎干细胞在体外培养和妊娠期间高度嵌合于受体胚胎,使得后代活体嵌合猴的各种组织中,高达90%的细胞来源于供体胚胎干细胞。下列有关叙述正确的是( )
(注:GFP指表达绿色荧光标记蛋白,可监测供体干细胞的存活情况以及其在嵌合体不同组织中的分化、分布情况。)
A.具有清晰GFP信号的囊胚才能被转移至代孕雌猴体内,否则难以获得嵌合猴
B.代孕雌猴在移植嵌合囊胚前,需要饲喂含促性腺激素的饲料进行同期发情处理
C.由图可知,代孕雌猴分娩的嵌合猴体细胞中,核遗传物质的一半来源于代孕雌猴
D.图示过程中涉及动物细胞培养、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等工程技术
【答案】A
【分析】胚胎干细胞(简称ES细胞)存在于早期胚胎中,具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞,并进一步形成机体的所有组织和器官甚至个体的潜能。
【详解】A、具有清晰GFP信号的囊胚,说明此囊胚被成功导入供体猴ES细胞,才能被转移至代孕雌猴体内,否则难以获得嵌合猴,A正确;
B、代孕雌猴在移植嵌合囊胚前,需要饲喂含促孕激素的饲料进行同期发情处理,而不是促性腺激素,B错误;
C、据图可知,代孕雌猴分娩的嵌合猴体细胞中既有供体猴的细胞、也有受体猴的细胞,故细胞中的核遗传物质源于受体猴或源于供体猴,C错误;
D、据图可知,图示过程没有涉及体外受精技术,D错误。
故选A。
2.(2024·四川·一模)多种方法获得的早期胚胎,均需移植给受体才能获得后代,如图列举了几项技术成果。下列叙述正确的是( )
A.①过程中为获得更多的卵母细胞,一般采用促性腺激素释放激素处理
B.②过程需用电刺激、Ca2+载体和聚乙二醇等激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程
C.囊胚开始出现含有液体的腔,胚胎移植前可取该时期细胞鉴定性别
D.可通过①②及胚胎分割技术对③过程获得的生物扩大化生产
【答案】C
【分析】动物核移植,是将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个胚胎最终发育为动物。
【详解】A、①过程中为获得更多的卵母细胞,一般采用促性腺激素处理,使其超数排卵,A错误;
B、重构胚是指人工重新构建的胚胎,具有发育成完整个体的能力。用物理或化学方法(如电刺激、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,聚乙二醇可用于促进动物细胞融合,B错误;
C、随着胚胎的进一步发育,胚胎内部出现了含有液体的腔即囊胚腔,这时的胚胎叫做囊胚,胚胎移植前可取该时期滋养层细胞鉴定性别,C正确;
D、过程②克隆技术可得到大量同种个体,对过程③实现了扩大化生产,但①试管动物通常不能用于扩大化生产,D错误。
故选C。
3.(2024·四川眉山·一模)我国科学家通过培育小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞,成功获得了“1母亲0父亲”的雌性小鼠,且能正常生殖产生后代,这在世界上属首例,其有关技术路线如下图。请分析回答:
(1)为了获得更多的卵母细胞,研究人员需对母鼠进行超数排卵处理,该过程中用到的动物激素是 。
(2)在第1阶段体外构建孤雌单倍体胚胎干细胞时,应将取自囊胚的 分散后制成细胞悬液,置于含有 的混合气体的培养箱中进行细胞培养;在第2阶段原核形成时卵母细胞已完成了减数分裂,理由是 。
(3)该研究团队将精子注入去核的MII期的卵母细胞,最后培养出孤雄单倍体胚胎干细胞,这里去掉的“核”是指 。
(4)印记基因包括父系印记基因和母系印记基因,是可以区分精子和卵细胞的基因组。Rasgrf1基因是小鼠细胞中的父系印记基因,正常情况下来自父本的该基因处于不表达状态。研究发现,这种不表达状态与基因的某种表观遗传调控相关。为获得孤雌生殖的个体,对Rasgrf1基因进行的最佳处理方式是 (填序号)。
①甲基化修饰②去甲基化③敲除④诱导突变
【答案】(1)促性腺激素
(2) 内细胞团 95%空气和5% CO2 图中有两个极体、雌原核和雄原核
(3)纺锤体—染色体复合物
(4)①
【分析】分析图示,图示是科学家通过培育小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞,获得“1母亲0父亲”的雌性小鼠的过程,共包括两个阶段,据此分析作答。
【详解】(1)超数排卵是指应用外源促性腺激素,诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子。
(2)聚集在胚胎一端的细胞形成内细胞团,将来发育为胎儿的各种组织,沿透明带内壁扩展和排列的细胞称为滋养层细胞,将来发育为胎膜和胎盘,所以体外构建孤雌单倍体胚胎干细胞时,最好取囊胚的内细胞团细胞;体外培养动物细胞应置于含有95%空气和5% CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养;图中第2阶段,孤雌单倍体胚胎干细胞入卵后,形成雄原核的同时,卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体,形成雌原核,第2阶段原核形成的图中有两个极体、雌原核和雄原核,说明卵母细胞已完成了减数分裂。
(3)卵母细胞中的“核”是纺锤体—染色体复合物。
(4)根据题意,在正常情况下,来自父本的Rasgrf1基因处于不表达状态是由于表观遗传调控,而这种调控通常是通过甲基化实现的。在孤雌生殖时,为了模拟该父系印记基因的不表达状态,对Rasgrf1基因的最佳处理方式是进行甲基化修饰,①正确。
4.(2024·四川泸州·一模)“人造精子”是一种可替代精子使卵细胞“受精”的单倍体胚胎干细胞。科学家将某种动物单倍体胚胎干细胞注射到卵细胞中成功培育出健康的该种动物。该技术不仅为动物模型的获得提供了新手段,同时也为动物生殖、遗传与发育调控机理研究提供了新思路。右图是科研人员利用胚胎操作技术,通过两种方式获得重组细胞,进而培育出该种动物“人造精子”的流程。请回答下列问题:
(1)方式一成功获得“人造精子”的关键操作是及时去除 的细胞核。
(2)方式二中选择卵母细胞作为受体细胞的原因是卵母细胞具有 (答两点)的优点,操作中注入完整的精子而非精子的细胞核,原因是 。
(3)目前,构建成功的该动物单倍体胚胎干细胞系,均为性染色为X染色体的细胞系,无法获得性染色体为Y的单倍体胚胎干细胞系,这与该生物Y染色体比X染色体短小有关。据此推测可能的原因是 。若将成功构建的“人造精子”与卵细胞结合繁殖正常的二倍体动物,该动物的性别是 。
【答案】(1)卵母细胞
(2) 体积大、易操作、营养物质丰富等 卵母细胞需要借助精子中的物质来完成减数分裂等一系列过程,如果只注入精子的细胞核则无法完成这些过程。
(3) Y染色体比X染色体短小,其携带的基因较少,可能缺乏维持单倍体胚胎干细胞系构建和发育所必需的基因。 雌性
【分析】1、动物细胞培养是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。
2、动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎。
3、动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
【详解】(1)分析题图可知,在方式一中,一般用显微操作法对MⅡ中期卵母细胞去核,方式一成功获得“人造精子”的关键操作是及时去除卵母细胞的细胞核。
(2)从形态结构方面考虑,卵母细胞作为受体细胞具有体积大,易操作、营养物质丰富等优点,故方式二中选择卵母细胞作为受体细胞;操作中注入完整的精子而非精子的细胞核,原因是卵母细胞需要借助精子中的物质来完成减数分裂等一系列过程,如果只注入精子的细胞核则无法完成这些过程。
(3)该实验无法获得含Y染色体的单倍体胚胎干细胞,其最可能原因可能是Y染色体上的基因无法支持单倍体胚胎干细胞的存活(或Y染色体上缺少支持单倍体胚胎干细胞存活的基因)。根据题干信息:构建成功的该动物单倍体胚胎干细胞系,均为性染色为X染色体的细胞系,无法获得性染色体为Y的单倍体胚胎干细胞系,故若将成功构建的“人造精子”与卵细胞结合繁殖正常的二倍体动物,该动物的性别是雌性。
5.(2024·四川·一模)我国科学家利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”。研究流程如下图所示。请回答下列问题:
(1)ES细胞是指 。其特性有 (答出1点即可)。
(2)诱导过程需要在培养液中加入 ,诱导的目的是 。
(3)A表示 胚,B表示 过程;细胞①和②表达的基因不完全相同,原因是 。
(4)上述研究成果在基础生物学、畜牧学和医学上都具有重要的应用价值.主要有 (至少答出2点)。
【答案】(1) 是早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞 在结构上,体积较小,细胞核大,核仁明显,在功能上,具有发育的全能性
(2) 分化诱导因子 使ES细胞向不同类型的组织细胞分化
(3) 囊 胚胎移植 细胞分化
(4)①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律;②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料。③可以用于治疗人类的某些顽疾,如帕金森综合征、糖尿病、老年痴呆症、肝衰竭、新衰竭、成骨不良;④培育各种组织器官,用于器官移植,解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。
【分析】1、胚胎干细胞的特点:具有胚胎细胞的特性,体积较小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物任何一种组织细胞。另一方面,在体外培养条件下,ES细胞可不断增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可以进行某些遗传改造。
2、胚胎干细胞的主要用途是:①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律;②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料。③可以用于治疗人类的某些顽疾,如帕金森综合征、糖尿病、老年痴呆症、肝衰竭、新衰竭、成骨不良;④培育各种组织器官,用于器官移植,解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。
【详解】(1)ES细胞也称胚胎干细胞,是早期胚胎(原肠胚期之前)或原始性腺中分离出来的一类细胞。ES细胞的特点是具有胚胎细胞的特性,体积较小,细胞核大,核仁明显,在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物任何一种组织细胞。
(2)诱导表示诱导胚胎干细胞发生分化的过程,诱导过程需要在培养液中加入分化诱导因子,可诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化。
(3)A表示囊胚,选择囊胚期的胚胎进行胚胎移植,可以发育为完整的个体,因此B过程为胚胎移植。①为滋养层,将来发育成胎盘或胎膜;②为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织。由于细胞分化,导致细胞①(滋养层)和②(内细胞团)表达的基因不完全相同。
(4)ES细胞在基础生物学、畜牧学和医学上都具有十分重要的应用价值,胚胎干细胞的主要用途是:①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律;②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料。③可以用于治疗人类的某些顽疾,如帕金森综合征、糖尿病、老年痴呆症、肝衰竭、新衰竭、成骨不良;④培育各种组织器官,用于器官移植,解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。
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专题20 胚胎工程
考点概览
考点01 胚胎工程的原理
考点02 胚胎工程应用
胚胎工程的原理考点01
1.(2024·四川攀枝花·一模)成体组织细胞能够被用于两种不同意义的“克隆”,具体流程如图所示。下列有关克隆的叙述正确的是( )
A.图中含“纺锤体”的细胞为MⅡ期卵母细胞,图中代孕母体不需要处理即可植入胚胎
B.经“细胞融合”形成的重组细胞中,细胞质中的遗传物质仅来自成年母体的卵母细胞
C.图中“早期胚胎”内部的空腔为囊胚腔,图中两种“克隆”均需要胚胎移植过程
D.图中成体组织细胞需要培养,在培养前可用机械方法或用胰蛋白酶处理一段时间
2.(2024·四川内江·一模)杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者欲采用胚胎工程快速繁殖杜泊羊。下列相关叙述错误的是( )
A.用促性腺激素处理供体杜泊羊可诱导卵巢排出更多的卵子
B.经获能处理的精子和成熟培养的卵子,才能用于体外受精
C.对桑葚胚或囊胚进行胚胎分割的次数越多,胚胎成活率越低
D.将早期胚胎植入同期发情处理的受体母羊内,无免疫排斥反应
3.(2024·四川内江·一模)杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者欲采用胚胎工程快速繁殖杜泊羊。下列相关叙述错误的是( )
A.用促性腺激素处理供体杜泊羊可诱导卵巢排出更多的卵子
B.经获能处理的精子和成熟培养的卵子,才能用于体外受精
C.对桑葚胚或囊胚进行胚胎分割的次数越多,胚胎成活率越低
D.将早期胚胎植入同期发情处理的受体母羊内,无免疫排斥反应
4.(2024·四川成都·一模)随着动物细胞工程和胚胎工程的迅猛发展,用引进的良种奶牛大量、快速繁殖满足了我国对奶类的大量需求。下图表示畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法,相关分析错误的是( )
A.通过方法I、Ⅱ培育优良种牛E和F的本质都是有性生殖
B.方法I中B牛的卵子需培育到MⅡ期才具备与精子受精的能力
C.在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体可作为受精的标志
D.方法I、Ⅱ获得的胚胎通常需培养至囊胚阶段再移植入D牛的子宫内
5.(2024·四川内江·一模)杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,成为受广大消费者喜欢的绵羊品种。科研工作者欲采用胚胎工程快速繁殖杜泊羊。下列相关叙述错误的是( )
A.用促性腺激素处理供体杜泊羊可诱导卵巢排出更多的卵子
B.经获能处理的精子和成熟培养的卵子,才能用于体外受精
C.对桑葚胚或囊胚进行胚胎分割的次数越多,胚胎成活率越低
D.将早期胚胎植入同期发情处理的受体母羊内,有免疫排斥反应
6.(2024·四川南充·一模)间充质干细胞(MSC)是一类广泛分布于人体组织和器官中的多能干细胞,具有较强的创伤愈合及组织修复能力;MSC在体外培养若干代后会出现自发衰老现象。研究发现,白藜芦醇能提高MSC端粒酶hTERT基因的表达,促进细胞增殖,抑制细胞衰老进程。下列叙述错误的是( )
A.MSC具有分裂和分化形成多种体细胞的能力
B.MSC可以应用于临床烧伤和神经创伤患者的修复治疗
C.MSC体外培养会出现细胞萎缩和细胞核体积变小的现象
D.白藜芦醇可以促进相关蛋白质的合成来延缓MSC的衰老
7.(2024·四川南充·一模)在实施体外受精(ART)的过程中,活性氧产生过多可以发生配子的氧化应激损伤:能引发精子细胞膜功能退化、DNA碎片化等最终使精子活力降低;还能影响卵母细胞的成熟以及后期胚胎的发育等。研究发现,褪黑素具有强大的抗氧化性,可显著缓解体外操作对配子造成的氧化应激损伤。下列叙述错误的是( )
A.ART和体内受精过程中,精子获能的场所相同
B.活性氧产生过多可能会影响雌原核和雄原核的形成
C.发生氧化应激损伤后可能会影响卵细胞的受精能力
D.将褪黑素应用于ART的过程中,可提高ART的成功率
8.(2024·四川南充·一模)扩大高产奶山羊的规模,是解决奶源短缺的途径之一。研究人员将优质关中奶山羊在8月初进行超数排卵处理,第16天与优质公羊进行配种,在配种6天后将供体母羊的胚胎移植到受体母羊子宫内,得到大量优质关中奶山羊。下列叙述正确的是( )
A.胚胎移植是胚胎工程的中间技术环节
B.用外源性激素对供体母羊进行超数排卵处理
C.受体母羊需要与配种母羊进行同期发情处理
D.应选择发育良好、形态正常的原肠胚进行移植
胚胎工程的应用考点02
1.(2024·四川巴中·一模)2023年11月,我国科研人员利用食蟹猴培育出世界首只胚胎干细胞高贡献的活体嵌合猴,该研究部分过程如图所示,由于供体猴胚胎干细胞在体外培养和妊娠期间高度嵌合于受体胚胎,使得后代活体嵌合猴的各种组织中,高达90%的细胞来源于供体胚胎干细胞。下列有关叙述正确的是( )
(注:GFP指表达绿色荧光标记蛋白,可监测供体干细胞的存活情况以及其在嵌合体不同组织中的分化、分布情况。)
A.具有清晰GFP信号的囊胚才能被转移至代孕雌猴体内,否则难以获得嵌合猴
B.代孕雌猴在移植嵌合囊胚前,需要饲喂含促性腺激素的饲料进行同期发情处理
C.由图可知,代孕雌猴分娩的嵌合猴体细胞中,核遗传物质的一半来源于代孕雌猴
D.图示过程中涉及动物细胞培养、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等工程技术
2.(2024·四川·一模)多种方法获得的早期胚胎,均需移植给受体才能获得后代,如图列举了几项技术成果。下列叙述正确的是( )
A.①过程中为获得更多的卵母细胞,一般采用促性腺激素释放激素处理
B.②过程需用电刺激、Ca2+载体和聚乙二醇等激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程
C.囊胚开始出现含有液体的腔,胚胎移植前可取该时期细胞鉴定性别
D.可通过①②及胚胎分割技术对③过程获得的生物扩大化生产
3.(2024·四川眉山·一模)我国科学家通过培育小鼠孤雌单倍体胚胎干细胞,成功获得了“1母亲0父亲”的雌性小鼠,且能正常生殖产生后代,这在世界上属首例,其有关技术路线如下图。请分析回答:
(1)为了获得更多的卵母细胞,研究人员需对母鼠进行超数排卵处理,该过程中用到的动物激素是 。
(2)在第1阶段体外构建孤雌单倍体胚胎干细胞时,应将取自囊胚的 分散后制成细胞悬液,置于含有 的混合气体的培养箱中进行细胞培养;在第2阶段原核形成时卵母细胞已完成了减数分裂,理由是 。
(3)该研究团队将精子注入去核的MII期的卵母细胞,最后培养出孤雄单倍体胚胎干细胞,这里去掉的“核”是指 。
(4)印记基因包括父系印记基因和母系印记基因,是可以区分精子和卵细胞的基因组。Rasgrf1基因是小鼠细胞中的父系印记基因,正常情况下来自父本的该基因处于不表达状态。研究发现,这种不表达状态与基因的某种表观遗传调控相关。为获得孤雌生殖的个体,对Rasgrf1基因进行的最佳处理方式是 (填序号)。
①甲基化修饰②去甲基化③敲除④诱导突变
4.(2024·四川泸州·一模)“人造精子”是一种可替代精子使卵细胞“受精”的单倍体胚胎干细胞。科学家将某种动物单倍体胚胎干细胞注射到卵细胞中成功培育出健康的该种动物。该技术不仅为动物模型的获得提供了新手段,同时也为动物生殖、遗传与发育调控机理研究提供了新思路。右图是科研人员利用胚胎操作技术,通过两种方式获得重组细胞,进而培育出该种动物“人造精子”的流程。请回答下列问题:
(1)方式一成功获得“人造精子”的关键操作是及时去除 的细胞核。
(2)方式二中选择卵母细胞作为受体细胞的原因是卵母细胞具有 (答两点)的优点,操作中注入完整的精子而非精子的细胞核,原因是 。
(3)目前,构建成功的该动物单倍体胚胎干细胞系,均为性染色为X染色体的细胞系,无法获得性染色体为Y的单倍体胚胎干细胞系,这与该生物Y染色体比X染色体短小有关。据此推测可能的原因是 。若将成功构建的“人造精子”与卵细胞结合繁殖正常的二倍体动物,该动物的性别是 。
5.(2024·四川·一模)我国科学家利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”。研究流程如下图所示。请回答下列问题:
(1)ES细胞是指 。其特性有 (答出1点即可)。
(2)诱导过程需要在培养液中加入 ,诱导的目的是 。
(3)A表示 胚,B表示 过程;细胞①和②表达的基因不完全相同,原因是 。
(4)上述研究成果在基础生物学、畜牧学和医学上都具有重要的应用价值.主要有 (至少答出2点)。
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