内容正文:
第5周·周末作业 “胚胎工程”强化练
一、选择题
1.(2025·云南高考)孕酮具有促进子宫内膜增生,为受精卵着床做准备的作用。某奶牛场发现一头高产奶量母牛生产两胎后重复配种均未成功妊娠,该牛可正常排卵但孕酮量低于正常母牛。为获得该母牛的后代,下列说法正确的是 ( )
A.运用体外受精或人工授精技术可提高该牛的妊娠率
B.使用外源促性腺激素处理该牛获得更多卵子进而可获得多枚胚胎
C.体外受精或人工授精后形成受精卵移植到健康受体可提高存活率
D.使用该牛MⅡ期卵母细胞的细胞核进行核移植可获得可育后代
2.(2025·金华十校期末)将黑色小鼠囊胚的内细胞团部分细胞(图标号①)注射到白色小鼠囊胚腔中,接受注射的囊胚发育为黑白相间的小鼠(Mc)。部分过程的示意图如图,图中标号表示结构或过程。下列叙述错误的是 ( )
A.①经分裂、分化后能形成Mc的多种组织
B.③进行体外胚胎干细胞培养可直接获得Mc
C.④将发育成绒毛膜和胎盘的一部分
D.⑤过程需对代孕小鼠进行同期发情处理
3.(2025·黑吉辽蒙高考)研究显示,约70%的小鼠体细胞核移植胚胎未能成功发育至囊胚期,且仅有约2%的胚胎移植到代孕母鼠后可正常发育。下列叙述错误的是 ( )
A.体细胞核进入去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚
B.移植前胚胎发育率低,可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态
C.胚胎移植到代孕母鼠后成活率低,可能是早期胚胎未能及时从滋养层内孵化
D.为提高胚胎成活率,可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植
4.某研究团队利用基因编辑技术,对小鼠卵母细胞的7个甲基化印记控制区域进行DNA甲基化重写,并将一个极体注入修饰后的次级卵母细胞中,成功创造了孤雌生殖的小鼠,操作过程见图。下列叙述错误的是 ( )
A.上述甲基化重写改变了小鼠体内的遗传信息
B.移植后的囊胚进一步扩大,透明带破裂,胚胎从其中伸展出来
C.该孤雌小鼠的性别一定为雌性
D.孤雌小鼠的基因型不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同
5.(2025·宁波期末)下列关于“试管奶牛”培养流程的叙述,错误的是 ( )
A.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
B.过程②将采集到的精子和卵子共同培养即可完成体外受精
C.过程③之前可取囊胚滋养层细胞进行性别鉴定以获得试管奶牛
D.代孕母牛需进行同期发情处理,在过程③之后进行妊娠检测
6.(2025·嘉兴平湖模拟)如图为某哺乳动物的生殖过程图,下列叙述正确的是 ( )
A.动物个体2的遗传性状与提供b细胞的母羊完全不同
B.动物个体2为克隆动物,c可为高度分化的体细胞
C.产生动物个体1和2的生殖方式均为有性生殖
D.e细胞为已完成减数分裂的卵母细胞
阅读下列材料,回答7~8题。
良种牛与传统畜牧业养殖的牛相比具有更多的优点,肉牛的肉质更加优质具有更高的营养价值,奶牛则提高产奶量与牛奶品质,育种专家采用了方法Ⅰ和方法Ⅱ来加快良种牛的繁殖速度。
7.关于图中试管牛E和克隆牛F的比较,下列叙述正确的是 ( )
A.两者的产生过程都采用了胚胎体外培养和胚胎移植技术
B.两者的性别不同
C.两者都以动物细胞的全能性为原理
D.两者都属于有性繁殖
8.关于图示中试管牛E和克隆牛F的产生过程,下列叙述错误的是 ( )
A.过程②中人工采集的精子可直接与成熟的卵细胞进行受精
B.过程③需提供95%空气和5%CO2的混合气体及一系列营养成分不同的液体培养基
C.过程④在取核前应进行营养限制性培养
D.过程⑦可将激活后的重组细胞培养至早期囊胚后移植
二、非选择题
9.(2025·宁波期末)我国科学家利用iPS技术诱导人皮肤纤维母细胞成为几乎与胚胎干细胞(ES细胞)完全一样的诱导多能干细胞(iPS细胞)。从ES细胞到iPS细胞,为早期胚胎发育的基础研究提供了一种新的体外研究系统,有助于我们了解早期胚胎发育和疾病发生之间的关系,以及研究和治疗出生缺陷和各种发育疾病,也使个体化器官再生最终有可能成为现实。如图1表示的是我国科学家获得iPS细胞,再将iPS细胞转入小鼠乙体内培养的过程,图2表示研究人员利用小鼠(2N=40)获取单倍体胚胎干细胞的一种方法。请回答下列问题:
(1)图1过程中,小鼠的成纤维细胞转变为iPS细胞,类似于植物组织培养中的 过程。
(2)研究人员发现,将iPS细胞团注射到缺乏T淋巴细胞的小鼠体内,细胞团能继续生长。由此可推测图1中iPS细胞团逐渐退化的原因可能是小鼠乙发生 反应,使得iPS细胞团失去生命力。
(3)图2中,研究人员给小鼠丙注射了促性腺激素,目的是使其 ,再利用SrCl2处理、激活卵母细胞,并体外培养至 (填图2中的序号及名称),再筛选出 。
(4)研究发现,单倍体胚胎干细胞有发育全能性,其分化过程从分子水平上看是 的结果。该技术培育的单倍体动物可成为研究 (填“显性基因”或“隐性基因”)功能的理想细胞模型。为提高胚胎的利用率,可以采用 技术,选用发育良好、形态正常的 阶段的胚胎进行操作,在操作时应注意将囊胚期的 均等分割,以保证胚胎的成活率。
第5周·周末作业
1.选C 该母牛孕酮量低于正常母牛,子宫内膜增生可能不足,不利于受精卵着床,即使运用体外受精或人工授精技术,也难以提高妊娠率,A错误;使用外源促性腺激素处理该牛,可促使其超数排卵,获得更多卵子,但其孕酮量低于正常母牛,受精卵不能成功着床,故不能获得多枚胚胎,B错误;该牛可正常排卵但孕酮量低于正常母牛,故通过体外受精或人工授精后形成受精卵移植到健康的受体内可提高存活率,C正确;使用该牛MⅡ期卵母细胞的细胞核进行核移植,此时染色体已减半,获得的后代细胞中无同源染色体,不可育,D错误。
2.选B ①为黑色小鼠囊胚的内细胞团部分细胞,内细胞团细胞经分裂、分化后能形成Mc的多种组织,A正确;③为内细胞团,在体外可培养获得胚胎干细胞,但要培养成黑白相间的小鼠(Mc),需要培养至特定时期并进行胚胎移植才能发育成Mc,B错误;④为滋养层细胞,将来发育成绒毛膜和胎盘等,C正确;⑤过程为胚胎移植,进行胚胎移植前需对代孕小鼠进行同期发情处理,让供体、受体处于相同的生理状态,D正确。
3.选C 在体细胞核移植技术中,将体细胞核注入去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚,A正确;移植前胚胎发育率低,可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态,B正确;早期胚胎是在透明带内进行孵化的,C错误;动物胚胎细胞分化程度低,胚胎细胞核全能性较体细胞核更高,为提高胚胎成活率,可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植,D正确。
4.选A 题述甲基化重写属于表观遗传,没有改变DNA的序列,则小鼠体内的遗传信息不会改变,A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,B正确。“孤雌小鼠”由修饰后的次级卵细胞和极体结合后发育形成,由于雌性小鼠中不含Y染色体,因此孤雌小鼠一定为雌性;由于减数分裂过程中会发生基因重组或基因突变,则“孤雌小鼠”的基因型不一定与提供卵母细胞的雌鼠相同,C、D正确。
5.选B 过程①可对供体母牛注射促性腺激素,进行超数排卵,获得更多的卵子,A正确;过程②表示体外受精,获能的精子和成熟后的卵细胞在体外合适的环境下共同培养才可完成,B错误;为了获得雌性的“试管奶牛”需要取样囊胚的滋养层细胞做DNA分析进行性别鉴定,C正确;胚胎移植时,需使受体与供体的生理状况保持相同,需要对代孕母牛进行同期发情处理,在过程③之后进行妊娠检测,观察胚胎的发育情况,D正确。
6.选B 细胞b提供了细胞质,动物个体2的细胞质来自b,受细胞质基因控制的性状,个体2和b相同,因此,动物个体2的遗传性状与提供b细胞的母羊有一定相似,A错误。c可为体细胞(有生长发育的全部基因),c提供细胞核移植到去核的卵母细胞e后形成f,由f发育成的动物个体2为克隆动物,B正确。a为精子,b为卵细胞,d为受精卵,由d发育而来的个体1属于有性生殖得到的个体;c为体细胞,c提供细胞核移植到去核的卵母细胞e后形成f,由f发育成的动物个体2为克隆动物,属于无性生殖,C错误。e细胞为处于减数第二次分裂中期的卵母细胞,D错误。
7.选A 试管牛E的培育采用了体外受精、胚胎体外培养和胚胎移植技术,克隆牛F的培育采用了核移植、胚胎体外培养和胚胎移植技术,因此试管牛E和克隆牛F的培育过程中都用到了胚胎体外培养和胚胎移植技术,A正确;试管牛E是由受精卵发育形成的,而题图中的精子未标明是X精子还是Y精子,因此其性别是雌性或雄性,克隆牛F的培育利用的是良种奶牛的乳腺细胞的细胞核,为雌性,B错误;克隆牛F的培育体现了细胞核的全能性,C错误;产生的克隆牛F属于无性生殖的产物,D错误。
8.选A 过程②中采集的精子应先进行获能处理才能用于受精,A错误;过程③为胚胎体外培养,需提供95%空气和5%CO2的混合气体及一系列营养成分不同的液体培养基,B正确;核移植操作前需对供体细胞进行营养限制性培养,使供体细胞处于某一阶段,以便于取核,C正确;过程⑦可将激活后的重组细胞培养至囊胚后,再进行胚胎移植,D正确。
9.解析:(1)题图1过程中,成纤维细胞转变为iPS细胞,即从高度分化的细胞形成分化程度低的细胞,该过程类似于植物组织培养中的脱分化过程。
(2)T淋巴细胞是细胞免疫中发挥主要免疫作用的细胞,将iPS细胞团注入缺乏T淋巴细胞的小鼠体内,不发生免疫排斥反应,细胞团能继续生长,由此可推测题图1中iPS细胞团逐渐退化的原因是小鼠乙(受体)发生免疫排斥反应,使得iPS细胞团失去生命力导致的。
(3)题图2中,对实验小鼠丙注射促性腺激素的目的是使其超数排卵,从而获得更多的卵母细胞,再利用SrCl2处理、激活卵母细胞,并在体外培养到④囊胚期,再筛选出单倍体胚胎干细胞。
(4)单倍体胚胎干细胞也能分化,形成不同功能的细胞、组织和器官,从分子水平上看是基因选择性表达的结果。该技术培育的单倍体动物可成为研究隐性基因功能的理想细胞模型,因为显性基因在正常的生物体内也能表达。为提高胚胎的利用率,可以采用胚胎分割技术,应该选用发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚进行分割,在操作时应注意将囊胚期的内细胞团均等分割。
答案:(1)脱分化 (2)免疫排斥 (3)超数排卵
④囊胚期 单倍体胚胎干细胞 (4)基因选择性表达 隐性基因 胚胎分割 桑葚胚或囊胚 内细胞团
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