内容正文:
一、选择题
1.(2025·衡阳模拟)下列关于卵裂的叙述,正确的是( )
A.卵裂是指卵细胞的分裂
B.卵裂在透明带内进行
C.卵裂发生在原肠胚时期
D.卵裂时DNA每复制一次细胞连续分裂两次
解析 卵裂是指受精卵的分裂,是一种特殊的有丝分裂,A错误;卵裂是在透明带内进行的,B正确;卵裂发生在精子与卵细胞结合后的受精卵阶段,C错误;卵裂时细胞进行有丝分裂,此时DNA每复制一次细胞分裂一次,D错误。
答案 B
2.目前,体外受精、胚胎移植和胚胎分割等胚胎工程技术在医学和生产上得到广泛应用。下面对胚胎工程技术的理解,正确的是( )
A.试管动物胚胎的整个发育过程都是在体外完成的
B.为降低免疫排斥反应,胚胎移植前应对受体注射免疫抑制剂
C.鉴定动物性别、做DNA分析时要在内细胞团处进行取样
D.通过胚胎分割形成的后代胚胎具有相同的遗传物质,该方法可以看作是无性生殖
解析 试管动物胚胎的早期发育是在体外完成的,胚胎发育到一定阶段会移植到受体子宫中继续发育,A错误;受体一般不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应,不需要注射免疫抑制剂,B错误;鉴定动物性别、做DNA分析时要取样于滋养层处,C错误;来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一,D正确。
答案 D
3.(2024·广州模拟)据统计,不孕不育患病率目前已经高达18%。体外受精技术是胚胎工程的技术之一,下列有关胚胎工程的说法错误的是( )
A.试管婴儿技术繁殖后代属于无性繁殖,为某些不孕夫妇提供生育机会
B.判断培养液中卵子是否受精通常以观察到两个极体或雌、雄原核作为标志
C.胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
D.胚胎移植时可选取囊胚的滋养层细胞进行遗传病基因检测
解析 试管婴儿是指用人工的方法使精子与卵细胞在体外的试管中结合形成受精卵并进行早期胚胎发育,然后把胚胎移植进母体的子宫内,胚胎和胎儿的发育在子宫中进行,直至发育成熟,分娩产出,属于有性生殖,A错误;多数哺乳动物的第一极体不进行减数分裂Ⅱ,因而不会形成两个第二极体,在实际胚胎工程操作中,常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志,B正确;胚胎移植是将胚胎移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内,实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,C正确;在分割囊胚阶段的胚胎时,要注意将内细胞团均等分割,否则会影响胚胎的发育,可以用滋养层细胞做DNA分析、遗传病基因检测等,D正确。
答案 A
4.(2025·南京模拟)我国研究人员创造出一种新型干细胞——异源杂合二倍体胚胎干细胞AdESCs,具体研究过程如图所示,下列叙述正确的是( )
A.单倍体囊胚2最可能是由精子发育而来的,单倍体ES应取自囊胚的内细胞团
B.孤雌单倍体ES细胞经培养分化可得到正常的雌性小鼠
C.异源杂合二倍体干细胞能够分化形成各种类型的大鼠或小鼠体细胞
D.AdESCs的染色体组数与大鼠—小鼠体细胞融合的杂种细胞相同
解析 由图可知,单倍体囊胚2能发育成孤雄单倍体胚胎干细胞,因此单倍体囊胚2最可能是由大鼠的精子发育而来,单倍体ES应取自囊胚的内细胞团,A正确;孤雌单倍体ES细胞只含有小鼠卵细胞内的遗传物质,染色体数为正常鼠体细胞的一半,因此经培养分化不能得到正常的雌性小鼠,B错误;由图示可知,异源杂合二倍体中的干细胞都是单倍体干细胞,分别由一个精子或一个卵细胞分裂形成,因此孤雌单倍体ES与孤雄单倍体ES细胞融合形成的异源二倍体ES细胞内遗传物质相同,因此不能分化形成各种类型的大鼠或小鼠体细胞,C错误;AdESCs是由小鼠的孤雌单倍体胚胎干细胞和大鼠的孤雄单倍体胚胎干细胞融合形成的,细胞内染色体数目是大鼠—小鼠体细胞融合的杂种细胞的一半,因此染色体组数也是大鼠—小鼠体细胞融合的杂种细胞的一半,D错误。
答案 A
5.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控制方法,再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管动物。试管牛的培育如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.和克隆牛一样,试管牛的培育属于有性生殖
B.过程①中精子和卵母细胞分别需要获能处理和成熟培养
C.进行胚胎移植前,要对供体和受体进行免疫检查
D.经胚胎移植产生的后代,其遗传特性与受体保持一致
解析 克隆牛属于无性生殖,A错误;过程①指的是体外受精技术,该过程中精子需要获能处理,卵母细胞需成熟培养,B正确;进行胚胎移植前,不需要对供体和受体进行免疫检查,C错误;胚胎移植产生的后代,遗传特性与提供精子和卵细胞的亲本相同,而与受体无关,D错误。
答案 B
6.(2025·厦门模拟)研究人员欲采用“异源囊胚补全法”将人源iPS细胞培育出的肾元祖细胞导入囊胚,然后移植到去除生肾区既存的肾元祖细胞的仔猪体内,培育出100%人源iPS细胞来源的肾单位并实际应用于移植医疗(如下图所示)。下列说法不正确的是( )
A.培育人源肾元祖细胞需向iPS细胞培养液中加入定向诱导分化剂
B.过程②需要将荧光蛋白标记的人源肾元祖细胞植入囊胚的内细胞团
C.过程③操作之前需要对代孕母猪进行同期发情处理,但不必超数排卵处理
D.该技术培育的人源肾脏不必考虑肾移植个体之间的遗传差异
解析 培育人源肾元祖细胞需向iPS细胞培养液中加入定向诱导分化剂,从而获得肾元祖细胞,A正确;内细胞团将来发育为胎儿的各种组织,过程②需要将荧光蛋白标记的人源肾元祖细胞植入囊胚的内细胞团,从而保证人源肾细胞的正常发育,B正确;过程③操作之前需对代孕母猪进行同期发情处理,但不需要进行超数排卵处理,因为代孕母猪不提供卵母细胞,C正确;该技术培育的人源肾脏依然需要考虑肾移植个体之间的遗传差异,因为该方法获得的肾脏可能含有囊胚的细胞发育的部分,D错误。
答案 D
7.常见的辅助生殖技术有两种:一种是人工授精,即通过人工的方法,把精液或者精子送到雌性的生殖道,达到增加怀孕概率的目的;第二种辅助生殖技术就是试管动物,主要涉及体外受精、胚胎体外培养和胚胎移植等技术。下列叙述错误的是( )
A.人工授精后形成的早期胚胎立即与母体子宫建立联系
B.辅助生殖技术不一定会用到胚胎移植
C.与克隆动物不同,试管动物的培育属于有性生殖
D.人工授精和试管动物技术都要注意受体的生殖周期
解析 人工授精后形成的早期胚胎在一定时间内并未与母体子宫建立组织上的联系,A错误;如果是人工授精的方式进行辅助生殖技术,就不需要胚胎移植,B正确;克隆技术属于无性繁殖,试管动物的培育涉及精卵结合,属于有性生殖,C正确;受体的生殖周期将影响人工授精和试管动物技术的成功率,故人工授精和试管动物技术都要注意受体的生殖周期,D正确。
答案 A
8.科研人员利用如图所示的流程,将雄鼠多能干细胞(PSC)诱导产生精子,并使其成功与卵细胞受精,得到正常后代,这项研究给男性无精症导致的不孕不育带来了福音。下列分析正确的是( )
A.PSC经诱导分化成精原细胞的过程中,会发生染色体数目的变化
B.步骤④只能加入一个分化出的精子,以避免多个精子和卵子融合
C.步骤⑤受精卵在体外培养时需提供95%氧气和5% CO2的混合气体环境
D.上述流程利用了动物细胞培养、体外受精和胚胎移植等生物技术
解析 PSC经诱导分化成精原细胞的过程中,根本原因是发生了基因的选择性表达,该过程中染色体数目不变,A错误;为保证受精的成功,步骤④可加入多个分化出的精子,卵子受精后会发生相应的变化避免多精入卵,B错误;动物细胞培养需要一定的气体环境,即95%的空气和5%的CO2,C错误;该流程利用了动物细胞培养(如精子、卵子和精原细胞等培养)、体外受精(精子和卵子结合成为受精卵)和胚胎移植等生物技术,D正确。
答案 D
9.(多选)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。科学家拟通过以下途径获得具有人类胰腺的幼鼠,下列分析正确的是( )
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、胚胎移植等
解析 b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;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;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。
答案 ABC
10.(多选)精子载体法是以精子作为外源基因载体携带外源基因进入卵细胞,下图表示用该方法制备转基因鼠的基本流程。下列叙述错误的是( )
A.①过程需将成熟的精子放入ATP溶液中进行获能处理
B.②采用体外受精技术,受精卵中的遗传物质不都来自父母双方
C.③过程的早期胚胎需要发育到桑葚胚或原肠胚才能进行胚胎移植
D.④过程进行胚胎移植前需要对供体和受体进行基因检测
解析 ①是精子获能过程,该过程需将成熟的精子放在一定浓度的肝素或钙离子溶液中,用化学药物诱导精子获能,A错误;②采用体外受精技术,受精卵中的遗传物质来自父母双方和外源基因,B正确;胚胎移植前要检查胚胎质量并在桑葚胚或囊胚阶段移植,C错误;④是胚胎移植过程,应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,进行胚胎移植前无需对供体和受体进行基因检测,D错误。
答案 ACD
二、非选择题
11.和牛是世界公认的高档肉牛品种,其体形较小,肉质鲜嫩,营养丰富。我国科研人员利用胚胎移植技术,按如图所示流程操作,成功地批量培育了和牛这一优良品种。请回答下列问题:
(1)用________激素处理,可使供体母牛超数排卵,过程①中产生的精子需要进行________处理后才具有与卵子受精的能力。
(2)试管牛的培育需要的工程技术有____________________和胚胎移植等。
(3)题图中移植的胚胎处于________期,移入的胚胎能在代孕雌牛子宫中存活的生理基础是______________________________________________;为培育子代雌性小牛,胚胎移植前要进行性别鉴定,宜取________细胞进行DNA分析。
(4)为提高胚胎利用效率,尽快获得数量较多的子代和牛,图中甲环节是对牛胚胎所做的处理,使用的技术称为________,最终目的是______________________;这一过程中,要特别注意将内细胞团________分割,其原因是_______________________________________
_____________________________________________________________________________。
解析 (1)用促性腺激素处理后,可使供体母牛一次性排出多个卵子,采集的精子往往需要经过获能处理后才具有与卵子受精的能力。(2)试管牛的培育需要体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。(3)题图中移植的胚胎处于囊胚期;移入的胚胎能在受体雌牛子宫中存活,其生理基础是代孕雌牛子宫对外来胚胎基本不会发生免疫排斥反应;另外,为培育雌性奶牛,胚胎移植前要进行性别鉴定,宜取早期胚胎的滋养层细胞进行DNA分析。(4)为提高胚胎利用效率,尽快获得数量较多的子代和牛,应对胚胎进行胚胎分割处理,此操作的最终目的是获得多个基因型相同的后代。该处理过程需特别注意的是要将内细胞团均等分割,否则将影响分割后胚胎的恢复和发育,比如含内细胞团少的部分发育不良或不发育。
答案 (1)促性腺 获能
(2)体外受精、早期胚胎培养
(3)囊胚 受体雌牛子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应 滋养层
(4)胚胎分割 产生多个基因型相同的后代 均等 若分割不均匀,将影响分割后胚胎的恢复和发育,如含内细胞团少的部分发育不良或不发育
12.由于猪的器官在生理形态上和人的器官非常接近,近年来应用猪的体细胞核移植技术研制人类基因疾病的动物模型,以及生产基因敲除猪用于人异种器官移植成为猪核移植相关研究的热点方向。如图为猪的体细胞核移植流程示意图,请回答下列问题:
(1)研究人员在用合成培养基对猪耳部成纤维细胞进行培养时,通常需加入________等一些天然成分。
(2)从卵巢中采集的卵母细胞需在体外培养至________期才能用于体细胞核移植。除该方法外,采集卵母细胞还可采用超数排卵法,其具体做法是____________________________
_____________________________________________________________________________。
(3)重构胚通常需培养至____________期,然后通过________技术送入代孕母猪体内。为提高胚胎的利用率,还可采用________技术对胚胎进行处理。
(4)就猪的体细胞移植技术本身来讲,虽然已经有多例体细胞克隆猪诞生,但总体的效率还是较低的,克隆猪的存活率只有1%或更低。研究表明,用组蛋白去乙酰化酶抑制剂丙戊酸(VPA)处理重构胚能显著提高其发育能力。从而大大提高克隆效率。若想探究VPA处理重构胚的最适浓度,其实验思路是_________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
解析 (1)动物细胞培养时,为保证细胞的正常生长,需要添加血清等天然成分。(2)从卵巢中采集的卵母细胞需在体外培养至减数分裂Ⅱ中期(MⅡ期)才具有受精能力;使供体细胞超数排卵的方法是给卵母细胞供体注射促性腺激素,使其排出更多的卵子。(3)一般而言,重构胚通常需培养至桑葚胚或囊胚期,然后通过胚胎移植技术送入代孕母猪体内;为提高胚胎的利用率,还可采用胚胎分割技术对胚胎进行处理,该技术能得到基因型相同的多个胚胎。(4)分析题意,本实验目的是探究VPA处理重构胚的最适浓度,则实验的自变量是VPA溶液的浓度,因变量是重构胚的发育能力,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故可设计实验如下:设置一系列浓度梯度的VPA溶液分别处理重构胚,一段时间后观察统计胚胎的发育情况。
答案 (1)血清
(2)MⅡ 给卵母细胞供体注射促性腺激素,使其排出更多的卵子
(3)桑葚胚或囊胚 胚胎移植 胚胎分割
(4)设置一系列浓度梯度的VPA溶液分别处理重构胚,一段时间后观察统计胚胎的发育情况
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