2025版高考生物一輪復(fù)習(xí)第十一單元現(xiàn)代生物科技專題第41講胚胎工程生物技術(shù)的安全性和倫理問題課時強化訓(xùn)練含解析

PAGEPAGE8第41講胚胎工程生物技術(shù)的平安性和倫理問題測控導(dǎo)航表學(xué)問點題號1.受精作用與早期胚胎發(fā)育和培育1,2,3,4,52.胚胎移植、胚胎分割及胚胎干細胞6,7,8,9,103.生物技術(shù)的平安性與倫理問題144.綜合考查11,12,13一、選擇題1.下列關(guān)于高等哺乳動物受精與胚胎發(fā)育的敘述,正確的是(A)A.絕大多數(shù)精卵細胞的識別具有物種特異性B.卵裂球細胞的體積隨分裂次數(shù)增加而不斷增大C.囊胚的滋養(yǎng)層細胞具有發(fā)育全能性D.原腸胚發(fā)育分化形成內(nèi)外兩個胚層解析:同種動物精子、卵細胞表面存在的特異性受體蛋白,確定了只有同種動物精卵才能結(jié)合;隨著分裂的進行,卵裂球細胞的體積漸漸變小;囊胚期的細胞起先出現(xiàn)分化,其外表的一層細胞即滋養(yǎng)層,將發(fā)育成胎盤等,不具有發(fā)育的全能性;囊胚可接著分化,至原腸胚時期已具有三個胚層。2.下列關(guān)于哺乳動物體外受精技術(shù)和早期胚胎發(fā)育的敘述,正確的是(D)A.卵裂過程發(fā)生于輸卵管,胚胎體積不斷增大B.喂養(yǎng)拌有促性腺激素的飼料可使母畜超數(shù)排卵C.從附睪取出的精子可干脆與成熟的卵細胞受精D.早期胚胎培育的培育液通常都需加入動物血清解析:卵裂期細胞數(shù)量不斷增多,胚胎體積并不增大,或略有縮小;促性腺激素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),用喂養(yǎng)法時蛋白質(zhì)被動物消化液分解而失效;精子獲能后才能參加受精;血清中含有一些養(yǎng)分物質(zhì)和生長因子,這些物質(zhì)的成分和作用目前還不清晰,還不能人工合成,故早期胚胎培育與動物細胞培育的培育液通常需加入動物血清。3.下列有關(guān)哺乳動物體內(nèi)受精的敘述,正確的是(B)A.精子的獲能在曲細精管,精子與卵子的結(jié)合在輸卵管B.精子和卵子結(jié)合的過程中,卵子完成減數(shù)其次次分裂C.卵細胞膜內(nèi)可以有多個精子,透亮帶內(nèi)一般只能有一個精子D.精子細胞膜與卵子細胞膜融合依靠了細胞膜選擇透過性解析:精子的獲能發(fā)生在雌性動物的生殖道中;在卵巢中形成的卵泡含有次級卵母細胞,排卵后,在精卵結(jié)合過程中完成減數(shù)其次次分裂,次級卵母細胞形成一個卵細胞和一個其次極體;當(dāng)?shù)谝粋€精子接觸到卵細胞膜時,透亮帶反應(yīng)才進行,透亮帶內(nèi)可以有多個精子,而進入卵細胞膜的精子一般只有一個;膜的融合依靠于細胞膜的流淌性。4.哺乳動物卵原細胞減數(shù)分裂形成成熟卵子的過程,只有在促性腺激素和精子的誘導(dǎo)下才能完成。下面為某哺乳動物卵子及早期胚胎的形成過程示意圖(n表示染色體組)。據(jù)圖分析,下列敘述錯誤的是(C)A.次級卵母細胞形成的過程須要激素調(diào)整B.細胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子C.Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ細胞分裂后期染色體數(shù)目相同D.培育轉(zhuǎn)基因動物應(yīng)選擇細胞Ⅳ作為受體細胞解析:據(jù)圖可知,次級卵母細胞的形成過程須要促性腺激素的調(diào)整;次級卵母細胞要在精子的刺激下才能經(jīng)過減數(shù)其次次分裂形成成熟的卵子;Ⅱ細胞的分裂后期為減數(shù)第一次分裂后期,Ⅲ細胞分裂后期為減數(shù)其次次分裂后期,二者的染色體數(shù)均為2n,Ⅳ細胞的分裂后期為有絲分裂后期,染色體數(shù)為4n;轉(zhuǎn)基因動物的培育須要將受體細胞培育為完整的生物體,Ⅳ細胞為受精卵,具有全能性,可作為受體細胞。5.下列有關(guān)哺乳動物精子和卵細胞的發(fā)生以及受精作用的敘述,正確的是(D)A.采集到的精子和卵細胞相遇即可發(fā)生受精作用B.排卵是指卵泡從卵巢中排出C.卵細胞形成時的分裂過程均在卵巢內(nèi)完成D.卵子受精的標(biāo)記是在卵細胞膜和透亮帶之間視察到兩個極體解析:采集到的精子須要經(jīng)過獲能處理,卵細胞須要經(jīng)過成熟培育;排卵就是卵細胞從卵泡中排出,可能是初級卵母細胞或次級卵母細胞,卵細胞形成時的分裂過程一部分是在卵巢,一部分是在輸卵管;卵子受精的標(biāo)記是卵細胞膜和透亮帶之間能看到兩個極體。6.治療性克隆有希望最終解決供體器官的短缺和器官移植出現(xiàn)的排異反應(yīng)。下圖表示治療性克隆的過程,下列說法正確的是(C)A.上述過程利用了動物體細胞融合技術(shù)B.上述過程實現(xiàn)了動物細胞的全能性C.胚胎干細胞的不斷增殖和分化潛能保證①過程的進行D.①②過程不進行DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)合成解析:由圖可知,該過程主要利用了體細胞核移植技術(shù);動物體細胞核移植技術(shù)體現(xiàn)了動物體細胞核的全能性;胚胎干細胞具有全能性,經(jīng)過不斷的分裂和分化,可得到能用于移植的各種組織細胞;過程①②屬于細胞的增殖和分化,在細胞的分化過程中,由于基因的選擇性表達,不同的細胞中產(chǎn)生不同的蛋白質(zhì)。7.英國科學(xué)家約翰·格登和日本醫(yī)學(xué)教授山中伸彌奪得2012年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎,他們在細胞核重新編程探討領(lǐng)域做出了杰出貢獻。山中伸彌和其他探討小組已把多種組織(包括肝、胃和大腦)的細胞,轉(zhuǎn)變成了誘導(dǎo)多功能干細胞,并讓誘導(dǎo)多功能干細胞分化成了皮膚、肌肉、軟骨、神經(jīng)細胞以及可以同步搏動的心臟細胞。下列相關(guān)敘述錯誤的是(B)A.成熟細胞被重新編程的過程中細胞的分化程度漸漸降低B.多功能干細胞能分化成神經(jīng)細胞,神經(jīng)細胞不能脫分化成多功能干細胞C.多功能干細胞與成熟細胞相比,細胞內(nèi)DNA的含量不變,RNA的含量發(fā)生了改變D.誘導(dǎo)多功能干細胞分化的過程不僅與基因有關(guān),與細胞干脆生活的微環(huán)境也有關(guān)解析:依據(jù)題意,已分化的細胞能轉(zhuǎn)變成多功能干細胞,從而使分化程度降低;通過細胞核重新編程,成熟細胞也能脫分化成多功能干細胞,但不能體現(xiàn)全能性;多功能干細胞與成熟細胞細胞核內(nèi)DNA相同,但基因是選擇性表達的,所以轉(zhuǎn)錄出來的RNA不同,合成的蛋白質(zhì)也不同;基因的選擇性表達過程不僅與基因有關(guān),也受細胞的微環(huán)境影響。8.如圖是利用胚胎工程技術(shù)培育優(yōu)質(zhì)動物的主要步驟。下列敘述正確的是(B)A.胚胎移植可導(dǎo)致基因突變B.可選擇在桑椹胚期進行胚胎分割C.①②兩個胚胎具有不同遺傳物質(zhì)D.③可移植到任何雌性子宮內(nèi)發(fā)育解析:胚胎移植不會導(dǎo)致基因突變;進行胚胎分割時應(yīng)選擇發(fā)育良好形態(tài)正常的桑椹胚或者囊胚;①②來自同一胚胎,遺傳物質(zhì)相同;受體需是同種且生理狀態(tài)相同,胚胎才會接著發(fā)育。9.下圖是應(yīng)用生物工程技術(shù),實現(xiàn)利用牛的乳腺細胞生產(chǎn)人體血清白蛋白的操作流程。下列有關(guān)敘述錯誤的是(D)A.細胞①中已含有人體血清白蛋白基因B.獲得細胞②的技術(shù)為核移植C.與圖示技術(shù)相比,試管牛培育過程特有的生物技術(shù)是體外受精D.早期胚胎發(fā)育到囊胚期時,須要取其內(nèi)細胞團做DNA分析,進行性別鑒定解析:結(jié)合題意和圖解信息,細胞①是供核細胞,應(yīng)含有所需的目的基因——人體血清白蛋白基因;圖中細胞②明顯為通過核移植技術(shù)得到的重組細胞;圖示技術(shù)不涉及體外受精過程,而試管牛培育過程須要有體外受精;早期胚胎發(fā)育到囊胚期時,須要取其滋養(yǎng)層細胞做DNA分析,進行性別鑒定。10.科學(xué)家把從小鼠胚胎干細胞中分別獲得的4個基因通過病毒導(dǎo)入已分化的小鼠成熟細胞,發(fā)覺成熟細胞返回到了未成熟的干細胞狀態(tài)。這種干細胞(iPS細胞)又能在不同條件下分化形成神經(jīng)細胞等多種細胞。下列敘述不正確的是(D)A.此試驗過程中病毒發(fā)揮了載體的功能B.此試驗過程中運用了動物細胞培育技術(shù)C.分化形成的神經(jīng)細胞能進行遺傳信息的表達D.iPS細胞分化形成的多種細胞所含核基因不同解析:基因通過病毒導(dǎo)入已分化的小鼠成熟細胞,病毒起到了載體的作用;干細胞培育過程中須要利用動物細胞培育技術(shù);分化形成的神經(jīng)細胞能進行蛋白質(zhì)的合成,即遺傳信息的表達;細胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達,但遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變。二、非選擇題11.一對表現(xiàn)正常的夫婦,其家族中都有囊性纖維病(常染色體隱性遺傳病)患者。醫(yī)生對他們進行了遺傳詢問后,確定運用試管嬰兒的方法實現(xiàn)他們的優(yōu)生愿望。(1)醫(yī)生首先為女性注射,刺激卵泡成長,實現(xiàn)限制性超數(shù)排卵,然后在局部麻醉狀況下從卵巢中吸取,并在顯微鏡下將其移到含特別培育液的培育皿中,置于37℃培育箱中培育。

(2)從男性體內(nèi)采集的精子必需經(jīng)過處理后才具有受精實力,該處理方法通常有和兩種。處理后的精子與卵子放在含有的同一培育皿中完成。

(3)將受精卵移入發(fā)育培育液中接著培育,檢查,分別對多個胚胎的細胞進行基因檢測,選擇出無致病基因的早期胚胎(個細胞階段)植入母親內(nèi),避開遺傳病孩子的誕生。

解析:(1)促進超數(shù)排卵的激素是促性腺激素。由于減數(shù)其次次分裂是在受精時進行的,因此,從卵巢中吸取的是卵母細胞。(2)采集的精子必需進行獲能處理才具有受精實力,使精子獲能的方法有培育法和化學(xué)誘導(dǎo)法。獲能的精子與成熟的卵子放在含有專用的受精溶液或獲能溶液的培育皿中完成體外受精。(3)胚胎移植前需檢查受精狀況和受精卵發(fā)育實力,為避開遺傳病孩子的誕生,分別對多個胚胎的細胞進行基因檢測,選擇出無致病基因的早期胚胎(8～16個細胞階段)植入母親子宮內(nèi)。答案:(1)促性腺激素卵母細胞(2)獲能培育法化學(xué)誘導(dǎo)法專用受精溶液(獲能溶液)體外受精(3)受精狀況和受精卵的發(fā)育實力8～16子宮12.回答下列問題:(1)1890年,英國劍橋高校的生物學(xué)家將純種安哥拉兔的兩個4細胞胚胎移入一只純種比利時兔的輸卵管內(nèi),勝利得到兩只純種安哥拉子兔,這種技術(shù)叫,是胚胎工程的最終一道工序,這個試驗首次證明

。

(2)移入的胚胎可以通過體外受精獲得。在體外受精前,精子須要進行處理,處理后的精子(填“可以”或“不行以”)干脆和屠宰場已屠宰的母畜卵巢中采集的卵母細胞完成受精過程。

(3)移入的胚胎還可以通過核移植獲得,以牛體細胞核移植為例:將供體注入去核的(時期)卵母細胞,通過電刺激使兩細胞融合,用物理或化學(xué)方法受體細胞,使其完成分裂和發(fā)育進程,形成胚胎。

解析:(1)將純種安哥拉兔的兩個4細胞胚胎移入一只純種比利時兔的輸卵管內(nèi),勝利得到兩只純種安哥拉子兔,這種技術(shù)叫做胚胎移植,該試驗首次證明同種動物的胚胎在異體動物體內(nèi)發(fā)育的可能性。(2)在體外受精前,要對精子進行獲能處理,從而使精子具有與卵細胞受精的實力。從屠宰場已屠宰的母畜卵巢中采集的卵母細胞,需在體外經(jīng)人工培育成熟后,才能與獲能的精子受精?？梢?獲能處理后的精子不行以干脆和屠宰場已屠宰的母畜卵巢中采集的卵母細胞完成受精過程。(3)在進行核移植時,獲得的卵母細胞需培育到減數(shù)其次次分裂中期(MⅡ中期)才能進行去核操作,然后將供體細胞注入到去核的卵母細胞中,通過電刺激使兩細胞融合。之后,用物理或化學(xué)方法激活受體細胞,使其完成分裂和發(fā)育進程,形成胚胎。答案:(1)胚胎移植同種動物的胚胎在異體動物體內(nèi)發(fā)育的可能性(2)獲能不行以(3)(體)細胞MⅡ中期激活13.如圖是獲得藥用乳腺生物反應(yīng)器轉(zhuǎn)基因小鼠的流程圖。回答下列問題:(1)圖中在Ⅰ過程前提取mRNA時,提取液中需添加RNA酶抑制劑,其目的是。通過PCR擴增目的基因的過程中,兩個引物是的結(jié)合位點,也是子鏈延長的起點。

(2)圖中Ⅱ過程在構(gòu)建基因表達載體時,有時須要運用兩種限制酶切割目的基因所在的片段,同時也用這兩種限制酶切割質(zhì)粒,這樣做的優(yōu)點是。

(3)圖中Ⅲ過程獲得的小鼠ES細胞在飼養(yǎng)層細胞上培育,ES細胞表現(xiàn)為的特點。Ⅳ過程中要將含外源基因的ES細胞導(dǎo)入囊胚的,然后進行胚胎移植。若要一次獲得多只相同性狀的后代,胚胎移植前應(yīng)采納技術(shù),通常選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的囊胚或進行操作。

(4)若獲得的已整合藥用蛋白基因的轉(zhuǎn)基因小鼠分泌的乳汁中檢測不到藥用蛋白,依據(jù)中心法則分析,其可能的緣由是。

解析:(1)圖中在目的基因獲得前提取mRNA時,提取液中需添加RNA酶抑制劑,其目的是防止提取的mRNA被RNA酶水解。通過PCR擴增目的基因的過程中,兩個引物是熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)的結(jié)合位點,也是子鏈延長的起點。(2)圖中Ⅱ過程在構(gòu)建基因表達載體時,運用兩種限制酶同時切割目的基因和質(zhì)粒,這樣做的優(yōu)點是避開目的基因及質(zhì)粒的自身環(huán)化和隨意連接。(3)小鼠ES細胞在飼養(yǎng)層細胞上培育,ES細胞表現(xiàn)為只分裂而不發(fā)生分化的特點。Ⅳ過程中要將含外源基因的ES細胞導(dǎo)入囊胚的內(nèi)細胞團,然后進行胚胎移植。胚胎移植前,采納胚胎分割技術(shù),通常選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的囊胚或桑椹胚階段的內(nèi)細胞團均等分割,一次獲得多只相同性狀的后代。(4)由于轉(zhuǎn)基因表達產(chǎn)物存在于小鼠的乳汁中,檢測其體內(nèi)是否出現(xiàn)該藥用蛋白,在分子水平上的檢測方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì),用相應(yīng)的抗體進行抗原—抗體雜交,若有雜交帶出現(xiàn),表明藥用蛋白基因已經(jīng)轉(zhuǎn)錄和翻譯,形成蛋白質(zhì)產(chǎn)品;若檢測不到藥用蛋白,說明藥用蛋白基因沒有轉(zhuǎn)錄或翻譯。答案:(1)防止RNA被RNA酶水解熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)(2)避開目的基因及質(zhì)粒的自身環(huán)化和隨意連接(3)只分裂而不發(fā)生分化內(nèi)細胞團胚胎分割桑椹胚(4)藥用蛋白基因沒有轉(zhuǎn)錄或翻譯14.2013年,全球首批全基因組測序的PGD/PGS試管嬰兒在長沙誕生。新技術(shù)的突破意味著通過設(shè)計試管嬰兒解決部分不孕不育問題的同時,部分腫瘤疾病、遺傳性疾病的家族性遺傳也將有望避開。(1)設(shè)計試管嬰兒時為了提高受孕率,胚胎移植時多采納多胚胎移植,因此須要用處理,促進母親排出更多的卵子。胚胎發(fā)育的卵裂期在(填“透亮帶”或“放射冠”)內(nèi)進行。受精卵經(jīng)72小時體外培育發(fā)育成有32個細胞左右的胚胎,叫,可用于胚胎移植。

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