2024版高考生物一輪總復習第十三單元細胞工程第2講胚胎工程提能演練

第2講胚胎工程A組基礎鞏固練1.下列關于高等哺乳動物受精與胚胎發(fā)育的敘述，正確的是()A.絕大多數(shù)精卵細胞的識別具有物種特異性B.卵裂期胚胎的體積隨細胞分裂次數(shù)增加而不斷增大C.囊胚的滋養(yǎng)層細胞具有發(fā)育的全能性D.細胞開始發(fā)生分化的胚胎時期是原腸胚【答案】A【解析】細胞膜表面均有糖蛋白，糖蛋白具有細胞識別功能，不同物種的精子與卵細胞的糖蛋白不同，只有同種生物的精卵才能相互識別結(jié)合，A正確；受精卵在卵裂過程中，胚胎的總體積基本不變或略有減小，而單個細胞的體積不斷減小，B錯誤；滋養(yǎng)層將發(fā)育成胎盤和胎膜，而內(nèi)細胞團形成胎兒各種組織，具有發(fā)育的全能性，C錯誤；在胚胎發(fā)育的過程中，細胞的分化出現(xiàn)在囊胚時期，D錯誤。2.如圖表示高等動物的個體發(fā)育過程，下列說法正確的是()A.圖中①過程表示胚胎發(fā)育，②過程表示胚后發(fā)育B.受精卵卵裂處于囊胚形成的過程中，每個細胞的體積不斷增大C.在囊胚階段內(nèi)部出現(xiàn)空腔D.原腸胚是進行胚胎移植的最好時期【答案】C【解析】由受精卵發(fā)育為幼體的過程是胚胎發(fā)育，由幼體發(fā)育為成體的過程是胚后發(fā)育，A錯誤；卵裂形成的囊胚總體積基本不變，而每個細胞的體積減小，B錯誤；在囊胚階段出現(xiàn)空腔，叫囊胚腔，C正確；原腸胚期已發(fā)生了細胞的分化，最好在早期胚胎時進行移植，如牛、羊一般在桑葚胚或囊胚階段移植，而其他生物要在更早階段進行移植，D錯誤。3.下圖表示通過體外受精培育牛的過程，下列敘述不正確的是()A.①過程獲取的卵母細胞需鏡檢，若其成熟才可用于②過程B.獲取的精子經(jīng)獲能后才能進行體外受精C.②過程體現(xiàn)了細胞膜的選擇透過性特點和識別功能D.④過程為胚胎移植過程【答案】C【解析】圖中的②過程是受精作用，該過程涉及精卵細胞的識別、細胞膜的融合(與膜的流動性有關)、核的融合等。4.如圖是科學家培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因試管牛的過程示意圖，下列相關敘述錯誤的是()A.過程①通常用促性腺激素處理，可達到促使動物超數(shù)排卵的目的B.圖中1是滋養(yǎng)層，2是透明帶C.進行過程③時，受體應處于適合的生理狀態(tài)，可事先用激素對供體和受體進行同期發(fā)情處理D.為確保得到所需性別的轉(zhuǎn)基因牛，往往對移植前的胚胎進行性別鑒定【答案】B【解析】過程①表示用激素(常用促性腺激素)對供體母牛進行超數(shù)排卵處理；圖中1為透明帶，2是滋養(yǎng)層，3是內(nèi)細胞團；過程③表示胚胎移植，胚胎移植能否成功，與供體和受體的生理狀態(tài)有關，所以進行胚胎移植時，受體應處于適合的生理狀態(tài)，可事先用激素對供體和受體進行同期發(fā)情處理；為確保得到所需性別的轉(zhuǎn)基因牛，往往對移植前的胚胎進行性別鑒定，可取圖中2部位(滋養(yǎng)層)的細胞進行DNA分析來鑒定性別。5.(2022年山東濟南三模)研究發(fā)現(xiàn)，小鼠四倍體胚胎具有發(fā)育缺陷，只能發(fā)育成胎盤等胚胎以外的結(jié)構(gòu)。ES細胞能夠誘導分化形成所有的細胞類型，但很難分化形成胎盤。四倍體胚胎與ES細胞的嵌合體則會使二者的發(fā)育潛能相互補償，得到ES小鼠，其中的四倍體胚胎只能發(fā)育成胚外組織。下列敘述正確的是()A.將2細胞期胚胎用滅活病毒誘導法使2細胞融合，可得到一個含四個染色體組的細胞B.嵌合體中的ES具有自我更新能力并只能分化為胎盤等胚外組織C.嵌合體胚胎發(fā)育至原腸胚時需移植入與之生理狀態(tài)相同的小鼠子宮內(nèi)才可以進一步發(fā)育D.嵌合體發(fā)育形成的ES小鼠基因型與供體ES細胞的基因型不同【答案】A【解析】正常小鼠是二倍體，所以2細胞期胚胎用滅活病毒誘導法使細胞融合，可得到一個含四個染色體組的細胞，A正確；嵌合體中的ES具有自我更新能力，很難分化形成胎盤，可分化為除胎盤以外的所有細胞類型，B錯誤；嵌合體胚胎發(fā)育至桑葚胚或囊胚期時需移植入與之生理狀態(tài)相同的小鼠子宮內(nèi)才可以進一步發(fā)育，C錯誤；四倍體胚胎與ES細胞的嵌合體則會使二者的發(fā)育潛能相互補償，得到ES小鼠，其中的四倍體胚胎只能發(fā)育成胚外組織，所以嵌合體發(fā)育形成的ES小鼠基因型與供體ES細胞的基因型相同，D錯誤。B組能力提升練6.科研人員利用胚胎干細胞(ES細胞)對干擾素基因缺失小鼠進行基因治療。其主要技術流程如圖，請回答下列問題：(1)圖中卵母細胞應在體外培養(yǎng)到________期，步驟①應先對卵母細胞進行________處理。

(2)由圖可知，步驟②要分離出ES細胞，需將重組胚胎培養(yǎng)到________期。

(3)步驟③選擇ES細胞作為受體細胞而不是上皮細胞，是因為ES細胞______________，該過程需要先利用________技術擴增干擾素基因，其前提是要有一段已知干擾素基因的核苷酸序列以便合成________。

(4)步驟④應在培養(yǎng)液中加入________。為檢測干擾素基因是否在小鼠體內(nèi)成功表達，可以采用________________技術。

【答案】(1)MⅡ去核(2)囊胚(3)在功能上具有發(fā)育的全能性PCR引物(4)分化誘導因子抗原—抗體雜交7.(2022年廣東肇慶二模)布朗瑞士奶牛的泌乳期長，產(chǎn)奶量高。某科技公司進行了布朗瑞士奶牛的凍胚移植，以本地母牛為受體。下圖為該公司培育的過程示意圖。(1)圖中①過程常用________激素促進布朗瑞士奶牛超數(shù)排卵。若采用人工授精，采集的精子要經(jīng)過______過程才能與處于____________期的卵子結(jié)合形成受精卵，然后將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中，目的是______________。

(2)若布朗瑞士奶牛與布朗瑞士公牛自然交配，配種后第7天需用特制的沖卵裝置將母牛體內(nèi)的胚胎沖洗出來進行質(zhì)量檢查，此時胚胎發(fā)育時期為____________。

(3)圖中④過程為________，在此之前先要對本地母牛進行__________處理。胚胎在本地母牛子宮內(nèi)能夠存活的生理學基礎是__________________________________。

【答案】(1)促性腺獲能MⅡ檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力(2)桑葚胚或囊胚(3)胚胎移植同期發(fā)情受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應【解析】(1)圖中①過程常用促性腺激素促進布朗瑞士奶牛超數(shù)排卵。若采用人工授精，采集的精子要經(jīng)過獲能過程才能與處于MⅡ期的卵子結(jié)合形成受精卵，然后將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中，目的是檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。(2)若布朗瑞士奶牛與布朗瑞士公牛自然交配，配種后第7天需用特制的沖卵裝置將母牛體內(nèi)的胚胎沖洗出來進行質(zhì)量檢查，此時胚胎發(fā)育時期為桑葚胚或囊胚。(3)分析題圖可知，圖中④過程為胚胎移植，在此之前先要對本地母牛進行同期發(fā)情處理。胚胎在本地母牛子宮內(nèi)能夠存活的生理學基礎是受體對外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應。8.“三親嬰兒”是為了避免母親線粒體遺傳病傳給下一代。下圖為培育“三親嬰兒”的過程示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1)對捐卵者的健康要求是____________。通常給捐獻卵母細胞者注射______________使其超數(shù)排卵。

(2)重組細胞需要培養(yǎng)到MⅡ期的原因是該時期后的卵母細胞具備______________。培育“三親嬰兒”的過程屬于________(填“有性”或“無性”)生殖。

(3)重組細胞在體外受精后還要在發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，目的是______________________________。從受精卵到“三親嬰兒”還需用到早期胚胎培養(yǎng)和__________技術。

(4)“三親嬰兒”技術類似于設計試管嬰兒，設計試管嬰兒相比試管嬰兒的主要區(qū)別是胚胎在植入子宮前須進行______________________________________。

【答案】(1)不患線粒體病促性腺激素(2)受精能力有性(3)檢測受精狀況和受精卵的發(fā)育能力胚胎移植(4)基因檢測(或遺傳學診斷)9.器官移植中供體器官的嚴重缺乏一直是困擾需要器官移植患者的關鍵問題。中山大學眼科中心主任葛堅領導的研究小組培育成了猴鼠嵌合體——“猴鼠”，期待成果用于人體角膜等器官的移植。(1)圖中①培養(yǎng)過程中為了防止雜菌污染要加入一定量的________；而由于人們對細胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)還沒有完全弄清楚，所以還要加入________。

(2)囊胚已出現(xiàn)細胞分化，應將猴子的皮膚干細胞注射到小鼠囊胚的________(部位)，才能伴隨其發(fā)育成某種組織。

(3)實驗中③和④要同時注射激素的目的是________。而將囊胚移入代孕鼠體內(nèi)屬于________技術，此技術對代孕受體的要求是_____________________________。

(4)在畜牧生產(chǎn)中采用這種技術的優(yōu)勢主要是________________________，若想進一步提高胚胎的利用率，可采用________技術。

【答案】(1)抗生素血清(或血漿)(2)內(nèi)細胞團(3)同期發(fā)情處理胚胎移植同種、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物(4)充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力胚胎分割10.(2022年廣東茂名模擬)目前，干細胞廣泛應用于與衰老有關的疾病或慢性疾病的研究治療，例如骨髓衰竭、肌肉萎縮癥、糖尿病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心血管疾病等。將干細胞補充至患者體內(nèi)后，干細胞會主動遷移到受損的組織及器官，并在局部分化為相應的有活性的體細胞，替代已損傷或死亡的細胞，修復受損組織的結(jié)構(gòu)和功能。(1)胚胎干細胞是干細胞的一種，是從____________________中分離出來的一類細胞，其體積小，是高度未分化的細胞，具有__________性。

(2)胚胎干細胞經(jīng)定向誘導可獲得多種功能細胞，胚胎干細胞和誘導出的各種細胞的遺傳物質(zhì)________(填“相同”或“不同”)，原因是_____________________________。

培養(yǎng)胚胎干細胞和誘導出的各種細胞都需提供95%空氣加5%二氧化碳的氣體條件，原因是__________________________。

(3)進行胚胎干細胞培養(yǎng)時，常在培養(yǎng)皿底部制備一層________細胞，使干細胞能夠維持不分化的狀態(tài)。利用胚胎干細胞治療與細胞衰老有關的疾病是將干細胞移植到患者體內(nèi)，通過________誘導因子，誘導分化出相應細胞，替換掉衰老或病變細胞，從而達到治療疾病的目的。胚胎干細胞可以利用核移植獲得，寫出簡要實驗思路：_________________________________________。

【答案】(1)早期胚胎或原始性腺發(fā)育的全能(2)相同細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果，遺傳物質(zhì)并未發(fā)生改變O2是細胞代謝所必需的，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH(3)飼養(yǎng)層分化將患者正常體細胞的細胞核移入一個去核的卵母細胞中，使其重組并發(fā)育成一個新的早期胚胎，從早期胚胎中分離得到胚胎干細胞【解析】(1)胚胎干細胞是從早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞，其體積小，是高度未分化的細胞，具有發(fā)育的全能性。(2)細胞分化是基因選擇性表達的結(jié)果，遺傳物質(zhì)并未發(fā)生改變，所以胚胎干細胞和誘導出的各種細胞的遺傳物質(zhì)相同。