内容正文:
第2课时 胚胎工程技术及其应用
知识点一 体外受精和胚胎移植
1.(2025·河北阜城实验中学月考)下列关于牛的胚胎移植的叙述,错误的是( )
A.胚胎移植可充分发挥优良母牛的繁殖潜力
B.胚胎移植不受时间和地域的限制,增加了双胎或多胎的比例
C.胚胎移植可在畜牧业生产中加速育种工作和品种改良
D.胚胎移植过程一定伴随着胚胎分割技术
2.(2025·内蒙古开学考试)我国科学家利用体外受精及培养技术成功建立了小鼠(2n=40)单倍体胚胎干细胞系。过程如图所示。下列说法正确的是( )
受精卵早期胚胎单倍体胚胎干细胞
A.该过程运用了体外受精、胚胎培养、胚胎移植等多种生物技术
B.图中“?”处的处理应为将精子放入ATP溶液使其获得能量
C.对早期胚胎进行胚胎分割可获得更多的单倍体胚胎干细胞
D.小鼠单倍体细胞在进行细胞分裂时最多出现40对同源染色体
3.(2025·四川乐山一中月考)科研人员利用下图所示的流程,将小鼠多能干细胞(PSC)诱导成为精子,并使其成功与卵细胞受精,得到正常后代,这项研究为由男性无精症导致的不孕不育患者带来了希望。下列叙述正确的是( )
A.常以观察到两个极体或者雌、雄原核作为受精的标志
B.PSC诱导形成精子的过程中,不会发生细胞染色体数目的变化
C.步骤①只能加入一个分化出的精子,以避免多个精子和卵细胞融合
D.通过上述流程,可避免生下患有白化病、红绿色盲等遗传病的后代
知识点二 胚胎分割
4.(2025·江苏连云港期中)下列关于桑葚胚阶段胚胎分割操作的说法,正确的是( )
A.须将内细胞团均等分割
B.分割后的胚胎可直接移植给受体
C.胚胎分割属于有性生殖
D.分割份数越多,后代遗传差异越大
5.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。下列对胚胎工程技术的叙述中,正确的是( )
A.受精的标志是精子的头部穿过卵子的细胞膜
B.为降低免疫排斥反应,胚胎移植前应对受体动物注射免疫抑制剂
C.进行DNA分析鉴定动物性别时,需在内细胞团处进行取样
D.胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆的方法之一
6.原肠胚形成期被称为人体胚胎发育的“黑匣子”时期。研究人员利用胚胎干细胞,在实验室中制造出不能发育成完整胚胎的“拟原肠胚”模型,用来揭示人类早期胚胎发育的过程。下列说法错误的是( )
A.滋养层细胞将来能发育成胎膜和胎盘的一部分
B.利用核移植所得胚胎干细胞,可以诱导发育成适合移植的器官
C.对原肠胚进行胚胎分割,可以提高移植胚胎的利用率
D.该模型可以研究酒精、药物和病原体对胚胎发育的影响
7.(2025·山东济南月考)如图是利用体细胞核移植来克隆高产奶牛的大致流程示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.图中过程①常用显微操作法去除纺锤体和染色体的复合物
B.进行过程②前可用机械方法将动物组织分散成单个细胞
C.图中的重构胚中含有卵母细胞和供体细胞的细胞质
D.进行过程④时需取滋养层细胞进行DNA分析以鉴定性别
8.(2025·湖南长沙模拟)嵌合体动物是指由两种或两种以上具有不同遗传特性的细胞组成的聚合胚发育而成的个体,下图表示采用注射法获得小鼠胚胎嵌合体(即黑白花仔鼠)的过程。下列说法错误的是( )
A.图中①、②分别表示滋养层细胞和内细胞团细胞,②细胞具有全能性
B.黑色小鼠囊胚中的②细胞可在胃蛋白酶的作用下分散为单个细胞
C.若要增加子代个体的数量,可将②均等分割,分割后的胚胎可以直接进行移植
D.丁为胚胎移植,其实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
9.(2025·山东夏津一中月考)单峰骆驼在野外几乎灭绝,科学家欲通过胚胎工程的方法拯救野化单峰骆驼,进行了下图所示研究。请据图分析,下列说法正确的是( )
A.为使A野化单峰骆驼超数排卵,需要食物中添加适量的促性腺激素
B.应用胚胎移植技术可以充分发挥C受体雌性的优良遗传特性
C.对图示中的早期胚胎进行移植,出生后代之间可能差异很大
D.卵裂期,细胞数目增多总体积不增加,有机物总量增加
10.(2025·河南中牟一中月考)骆驼被称为“沙漠之舟”的哺乳动物,只有单峰骆驼和双峰骆驼两种。其中单峰骆驼曾经分布于阿拉伯半岛,濒危动物保护组织宣布单峰骆驼野外灭绝(只生活在栽培、圈养条件下即认为该分类单元属于野外灭绝,但在人类活动区会有驯养)。近些年,在我国干燥、缺水的戈壁无人区,科学家又发现了小规模野化单峰骆驼群。科学家欲通过胚胎移植等方法拯救野化单峰骆驼,进行了如图所示的研究。请根据所学知识回答下列问题:
(1)胚胎工程中一般注射 处理A使其超数排卵。①是受精过程,为防止多精入卵所发生的生理反应有 ,受精的标志是 。
(2)过程③之后需要将获得的重构胚激活,使其在适宜的培养液中培养至 阶段进行胚胎移植,欲获得更多的胚胎可以对囊胚进行 操作,操作过程需要特别注意的问题是必须将 。
(3)胚胎能在D受体雌性体内存活的生理学基础为受体对外来胚胎基本上不发生 。
(4)与F相比,E更具有多样性,其原因是E的生殖方式为 ,其亲代在进行减数分裂过程中会发生基因重组。若要胚胎移植前对E进行性别鉴定应选 细胞,以避免对胚胎造成影响。
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第2课时 胚胎工程技术及其应用
1.D 胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,A正确;胚胎可冷冻保存并运输到异地,突破了时间和地域限制;若将多个胚胎移植到同一受体,可能产生双胎或多胎,B正确;胚胎移植可使良种畜群迅速扩大,加速了育种工作和品种改良,C正确;胚胎移植是胚胎工程的最后一道工序,用于移植的胚胎可能是分割后得到的胚胎,也可能是体内受精后得到的胚胎,胚胎移植过程不一定伴随着胚胎分割技术,D错误。
2.C 据图分析,图示过程是利用体外受精及培养技术成功建立小鼠(2n=40)单倍体胚胎干细胞系,该过程中运用了体外受精(精子与卵细胞结合)、胚胎培养(早期胚胎培养),但不涉及胚胎移植技术,A错误;图中“?”处的处理是精子获能,是指精子获得受精的能力而非获得能量,B错误;胚胎分割是一种无性生殖技术,对早期胚胎进行胚胎分割可获得更多的单倍体胚胎干细胞,C正确;小鼠(2n=40)单倍体胚胎干细胞系细胞中含有20条染色体,所得的单倍体的胚胎干细胞不存在同源染色体,D错误。
3.A 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,A正确;小鼠多能干细胞(PSC)诱导成为精子,并成功与卵细胞受精,得到正常后代(染色体数目与体细胞相同),诱导形成精子的过程中,会发生减数分裂,即发生细胞染色体数目的减半,B错误;为保证受精的成功,步骤①可加入多个分化出的精子,卵细胞受精后会发生相应的变化避免多精入卵,C错误;题述流程,不能避免生下患有白化病、红绿色盲等遗传病的后代,因为白化病和红绿色盲均是单基因遗传病,题述流程中没有对胚胎进行基因检测,因而无法避免,D错误。
4.B 内细胞团为囊胚阶段的结构,桑葚胚阶段无内细胞团,A错误;桑葚胚阶段分割后的胚胎可直接移植给受体,B正确;胚胎分割属于无性生殖,C错误;胚胎分割不改变遗传物质,不会造成后代遗传差异,D错误。
5.D 受精的标志常以观察到两个极体或雌、雄原核,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,胚胎移植一般不需要注射免疫抑制剂,B错误;进行DNA分析,鉴定动物性别时,需在滋养层处进行取样,取内细胞团细胞分析鉴定可能会影响胚胎的发育,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。
6.C 利用核移植所得胚胎干细胞,可以诱导发育成适合移植的器官,可减少免疫排斥反应,B正确;胚胎分割时应该选择形态正常、发育良好的桑葚胚或囊胚,C错误;“拟原肠胚”模型可以研究酒精、药物和病原体对胚胎发育的影响,D正确。
7.D 在体细胞核移植过程中,去核实质上是去除纺锤体—染色体复合物,图中过程①常用显微操作法去除纺锤体和染色体的复合物,A正确;进行过程②前,可以采用机械方法将动物组织分散成单个细胞,获取供体细胞,B正确;将供体细胞注入去核卵母细胞中,构成重构胚,图中的重构胚中含有卵母细胞和供体细胞的细胞质,C正确;图中的供体细胞核来自高产奶牛,则胚胎移植后生出的犊牛性别为雌性,因此进行过程④时不需要取滋养层细胞进行DNA分析以鉴定性别,D错误。
8.B 图中①、②分别表示滋养层细胞和内细胞团细胞,②内细胞团具有很强的分裂能力,并保持着细胞全能性,胚胎分割可在此时期,A正确;胃蛋白酶所需的pH较低,培养胚胎的环境会导致酶失活,因此不能用胃蛋白酶分散黑色小鼠囊胚中的②细胞,B错误;若要增加子代个体的数量,可将②内细胞团均等分割,分割后的胚胎可以直接进行移植,C正确;丁为胚胎移植,胚胎移植的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。
9.C 给A野化单峰骆驼注射适量的促性腺激素,可使其超数排卵,促性腺激素为蛋白质,在食物中添加会被消化酶消化,A错误;胚胎移植技术可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,实现优良个体的快速大量繁殖,而不是C受体雌性,该个体只是提供胚胎发育的场所而已,B错误;图示中的早期胚胎是由不同的受精卵发育而来的,对这些胚胎进行移植,出生后代之间可能差异很大,C正确;卵裂期,细胞数量不断增加,细胞体积缩小,但胚胎总体积并不增加,有机物总量减少,D错误。
10.(1)促性腺激素 透明带反应、卵细胞膜反应 观察到两个极体或雌、雄原核 (2)桑葚胚或囊胚 胚胎分割 囊胚的内细胞团均等分割 (3)免疫排斥反应 (4)有性生殖 滋养层
解析:(1)胚胎工程中一般采用促性腺激素处理A使其超数排卵,以便获得更多的卵子。①是受精过程,为防止多精入卵所发生的生理反应有透明带反应、卵细胞膜反应,受精的标志是观察到两个极体或雌、雄原核。(2)在桑葚胚或囊胚阶段进行胚胎移植,欲获得更多的胚胎可进行胚胎分割,再借助胚胎移植技术产生遗传物质完全相同的后代,由于囊胚内的内细胞团将来会发育为生物的各种组织,因此应对囊胚的内细胞团进行均等分割,才能获得完全相同的多个胚胎。(3)胚胎能在D受体雌性体内存活,因为同种动物供、受体生殖器官生理变化相同,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这是胚胎能在D受体雌性体内存活的生理学基础。(4)与F相比,E更具有多样性,原因是E的产生过程经过了受精作用,其生殖方式为有性生殖,进行性别鉴定应选滋养层细胞,因为该部位的细胞将来发育成胎盘和胎膜的一部分,这样可以避免对胚胎造成影响。
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