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x3-3 胚胎工程 一、选择题 ‎1．下列关于人早期胚胎发育过程中桑椹胚和囊胚的叙述中，正确的是 (　　)‎ A．囊胚与桑椹胚相比，每个细胞内DNA总量增加 B．囊胚与桑椹胚相比，细胞数目较多 C．组成囊胚和桑椹胚的细胞，都是全能细胞 D．桑椹胚的形成在卵巢，囊胚的形成在输卵管 解析　由桑椹胚发育到囊胚进行的是有丝分裂，每个细胞内DNA总量不变；囊胚期开始出现分化，其中的滋养层细胞不是全能细胞；受精卵是在输卵管中形成的，故其发育形成早期胚胎的过程不可能在卵巢。‎ 答案　B ‎2．下面是试管婴儿培育过程示意图。下列有关叙述，不正确的是 (　　)‎ A．过程①中可通过注射促性腺激素增加排卵数量 B．过程②在培养细胞的培养液中就可以完成 C．过程③的培养液中应该添加动物血清 D．过程④成功的条件之一是受体对供体胚胎没有排斥反应 解析　在完成过程②之前，需要将采集的精子放在人工合成的获能液中培养一段时间，完成精子的获能。获能的精子和培养成熟的卵子一般情况下在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精。‎ 答案　B ‎3．为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家常采用胚胎移植的方法。下列与胚胎移植相关的叙述中不合理的是 (　　)‎ A．试管牛和克隆牛的培育过程中均用到胚胎移植 B．用来促进供体母牛超数排卵的是下丘脑分泌的促性腺激素 C．胚胎移植时应选用发育到桑椹胚期和囊胚期的胚胎 D．采取胚胎分割移植技术可同时获得多个性状相同的家畜个体 解析　用来促进供体母牛超数排卵的应是垂体分泌的促性腺激素。胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一，可同时获得多个性状相同的家畜个体。‎ 答案　B ‎4．下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，错误的是 (　　)‎ A．利用胚胎分割技术可以获得两个或多个基因型相同的胚胎 B．诱导胚胎干细胞分化成器官的培养基中不需要加入饲养层细胞 C．采集到的精子和卵细胞相遇即可发生受精作用 D．受精作用完成的标志是在卵黄膜和透明带之间观察到两个极体 解析　利用胚胎分割技术获得的组织细胞来自同一个受精卵，基因型相同；饲养层细胞可以抑制干细胞分化，所以诱导胚胎干细胞分化成器官的培养基中不能加入饲养层细胞；采集到的精子需经获能处理，采集到的卵子需发育到减数第二次分裂中期才具有受精能力；在卵黄膜和透明带之间观察到两个极体说明受精作用已经完成。‎ 答案　C ‎5．下列关于胚胎工程的叙述，错误的是 (　　)‎ A．体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精 B．受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植 C．早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清 D．试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术 解析　体外受精是指获能的精子与成熟的卵子在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精的过程，A项正确；胚胎移植应在早期胚胎培养至桑椹胚或囊胚期进行，B项错误；早期胚胎培养液中含有一些无机盐和有机盐类，含维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分以及激素、血清等物质，动物细胞培养液的成分为糖类、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素，还有血清等成分，故C项正确；试管婴儿技术与试管动物技术类似，包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术等，D项正确。‎ 答案　B ‎6．下列措施中不能获得较多个体的是 (　　)‎ A．超数排卵处理 B．转基因技术 C．植物组织培养技术 D．胚胎分割技术 解析　本题考查生物技术的相关知识，意在考查考生的理解能力。转基因技术仅仅改变了细胞的基因组成，而不增加个体数量。超数排卵可以增加卵细胞的数量从而增加受精卵的数量，最后达到个体增加的目的。植物组织培养用来快速繁殖个体，可以增加个体数量。胚胎分割移植可以增加胚胎的数量，从而增加个体数量。‎ 答案　B ‎7．下图表示通过体外受精培育牛的过程，下列叙述错误的是 (　　)‎ A．获取的精子经获能后才能进行体外受精 B．②过程只与细胞膜的流动性有关 C．③过程的细胞增殖方式一定是有丝分裂 D．④过程属于胚胎移植过程 解析　在进行体外受精时，获取的精子需获能后才能进行体外受精；图中的②过程是受精作用，该过程涉及精卵细胞的识别、细胞膜的融合(与膜的流动性有关)、核的融合等；③过程是卵裂过程，该过程的细胞增殖方式是有丝分裂；④过程是将多细胞胚胎移入受体子宫的过程，属于胚胎移植过程。‎ 答案　B ‎8．科学家将人体皮肤细胞改造成了多能干细胞——“iPS细胞”，人类“iPS细胞”可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下有关说法正确的是 (　　)‎ A．iPS细胞分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性 B．iPS细胞有细胞周期，它分化形成的神经细胞一般不具细胞周期 C．iPS细胞可分化形成多种组织细胞，说明“iPS细胞”在分裂时很容易发生突变 D．iPS细胞在分化时正常基因突变成原癌基因是细胞癌变的原因 解析　iPS细胞分化为神经细胞是细胞的选择性表达。iPS细胞能连续分裂，有细胞周期，它分化形成的神经细胞高度分化，一般不具细胞周期。iPS细胞可分化形成多种组织细胞，说明“iPS细胞”全能性较高。正常细胞都含有原癌基因。‎ 答案　B ‎9．下列有关哺乳动物精子和卵细胞的发生以及受精作用的叙述，正确的是 ‎(　　)‎ A．采集到的精子和卵细胞相遇即可发生受精作用 B．排卵就是排出成熟卵细胞的过程 C．卵细胞形成时的分裂过程均在卵巢内完成 D．受精作用完成的标志是在卵黄膜和透明带之间观察到两个极体 解析　采集到的精子必须经获能处理后才能受精，采集的卵细胞需要培养成熟后才可与获能的精子受精；卵细胞形成时的分裂过程分两个阶段，未排卵之前是在卵巢进行的，排卵之后减数分裂的继续完成则是在输卵管中。‎ 答案　D 二、非选择题 ‎10．甲图为牛胚胎移植示意图，乙图为胚胎发育某时期示意图。请据图回答：‎ ‎(1)牛胚胎移植程序中，②用________处理使供体母牛超数排卵。冲卵的实质是获得____________________________________________________________。‎ ‎(2)如果对胚胎进行分割移植时，胚胎应发育到______或________阶段。‎ ‎(3)乙图中1是________，4是________；将来发育成胎儿各种组织的是[　　]________。‎ ‎(4)胚胎移植时，早期胚胎从供体中收集的生理基础是__________________。‎ 解析　胚胎移植时，供受体必须用激素进行同期发情处理，还要用促性腺激素处理供体母牛进行超数排卵；对胚胎进行分割移植时，胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段；乙图是胚胎发育的囊胚阶段，其中1是滋养层，2是内细胞团，3是透明带，4是囊胚腔，发育成胎儿各种组织的是内细胞团，滋养层将来发育成胎膜和胎盘。‎ 答案　(1)促性腺激素　早期胚胎　(2)桑椹胚　囊胚 ‎(3)滋养层　囊胚腔　2　内细胞团(数字与对应汉字都对才可)　(4)早期胚胎形成后，未与母体子宫建立联系，处于游离状态 ‎11．请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题。‎ ‎(1)精细胞经变形后，高尔基体发育形成精子的顶体，顶体内含有的________能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。‎ ‎(2)某动物排卵时，减数第一次分裂尚未完成，此时卵子处于________卵母细胞阶段，当该细胞发育至减数第二次分裂________期时，才具备受精能力。若在卵黄膜和透明带之间看到两个极体，则表明________过程已完成。‎ ‎(3)动物的早期胚胎移植到同种且________与供体相同的动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。为了获得更多的早期胚胎，常用________激素对供体进行处理，其目的是获得更多的________，经人工授精后可得到早期胚胎。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞膜__________________________________________________________。‎ ‎(4)若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到桑椹胚期或囊胚期阶段的早期胚胎进行________处理，再植入到受体内。若要对早期胚胎进行长期保存，应将其置于________条件下。‎ 解析　(1)精子与卵子相遇后，发生顶体反应，顶体内的顶体酶释放出来，直接溶解卵丘细胞之间的物质，随后将透明带溶出一条孔道，从而协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。(2)排出的卵子减数第一次分裂尚未完成，所以处于初级卵母细胞阶段，排出的卵子在输卵管内进一步成熟，当达到减数第二次分裂中期时，才具备与精子受精的能力。卵子完成受精的标志是卵黄膜和透明带之间看到两个极体。(3)胚胎移植要求是将早期胚胎移植到同种且生理状态相同的其他雌性动物体内。用促性腺激素进行超数排卵处理，使其产生更多的能进行受精的卵母细胞，从而获得较多的早期胚胎。由于细胞膜具有选择透过性，所以染料不能进入活细胞，因而活胚胎细胞不能被染色。(4)胚胎分割属于无性繁殖技术，可将一个胚胎通过胚胎分割形成两个遗传物质完全相同的新个体。对胚胎进行长期保存一般放入－‎196 ℃‎的液氮中。‎ 答案　(1)顶体酶　(2)初级　中　受精　(3)生理状态　促性腺　卵母细胞　对物质的吸收具有选择透过性 ‎(4)胚胎分割　冷冻(或液氮)‎ ‎12．随着科学技术的发展，人们可以根据需求来改造生物的性状。如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解，据图回答问题。‎ ‎(1)在此过程中涉及到的细胞水平现代生物技术手段主要有_______________。‎ ‎(2)在基因工程中，我们称②为________，在②进入③之前要用________________等工具来构建基因表达载体，能实现②进入③的常用方法是________________。‎ ‎(3)图中①一般经________处理可以得到③，从③到④的过程中一般利用去核后未受精的卵细胞作为受体，而不用普通的体细胞，原因是____________________‎ ‎________________________________________________________________。‎ ‎(4)下列A～D中表示④到⑤过程中正确的操作方法的是________，把⑤送入⑥的最佳时期是________。‎ ‎(5)⑦是⑥的后代，那么⑦的遗传性状和________最相似，为什么？____________‎ ‎______________________________________________________________。‎ 如果②的数量太少，常用________来扩增。要实现⑦批量生产血清白蛋白，则要求③的性染色体是________，利用该方法得到的动物叫做____________。‎ ‎(6)用这种方法生产药物与工厂化生产药物相比，前者的优越性在于__________。‎ ‎(7)⑦和某些转基因羊可通过分泌乳汁来生产人类所需药物，这类转基因动物被称为________。‎ 解析　基因工程的工具有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体，要将目的基因导入动物细胞常采用的方法是显微注射法。动物细胞培养时要用胰蛋白酶处理使组织中的各个细胞分散开来，之所以采用卵细胞作为受体细胞，这是因为卵细胞大、易操作、分化程度低，体细胞的细胞核在卵细胞质中才能表现出全能性。胚胎分割是将内细胞团等分成几等份，所以答案选B；胚胎移植的最佳时期是早期胚胎的桑椹胚或囊胚期。克隆牛与提供细胞核的个体性状最相似。要从乳汁中获取血清白蛋白，则该牛应该是产乳汁的雌牛，其性染色体是XX，这样通过导入目的基因的方法获得的动物叫转基因克隆动物。与工厂化生产药物相比，用转基因克隆动物生产药物的优越性在于节约资源、降低成本等。‎ 答案　(1)核移植、动物细胞培养　(2)目的基因　限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体　显微注射法　(3)胰蛋白酶　卵细胞大、易操作、分化程度低，体细胞的细胞核在卵细胞质中才能表现出全能性　(4)B　桑椹胚期或囊胚期 ‎(5)荷斯坦奶牛　因为个体⑦的核遗传物质大部分来自荷斯坦奶牛，⑥只是为胚胎发育提供营养和场所，⑦并没有获得⑥的遗传信息　PCR技术　XX　转基因克隆动物 ‎(6)节约资源、降低成本等　(7)乳腺(房)生物反应器 ‎13．如图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程，请据图回答下列问题。‎ ‎(1)克隆动物培育过程与图示繁殖过程相比，特有的技术手段是________技术，这两种动物繁殖的方式相比，实质性的区别为前者是________，后者是________。‎ ‎(2)一般用________激素对供体母牛做超数排卵处理。‎ ‎(3)受精卵体外培养所需的培养液成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及________等物质。‎ ‎(4)如果培育转基因荷斯坦奶牛，可采用________技术将药用蛋白基因导入到________中，在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时，常采用的方法是________技术，根据是否显示出杂交带进行鉴定。‎ ‎(5)纯种荷斯坦奶牛的胚胎能在受体黄牛的子宫内存活并正常发育的生理原因是________________________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ 解析　克隆动物采用的技术是核移植技术，为无性生殖；而题图所示的繁殖过程具有精卵结合形成受精卵的过程，应为有性生殖。促性腺激素能促进性激素的分泌，从而促进生殖器官的发育和生殖细胞的生成。早期胚胎的培养过程中，培养液中需加入动物血清。将目的基因导入动物细胞常用的技术是显微注射技术，受体细胞通常是受精卵，DNA分子杂交技术可用于检测目的基因是否导入。胚胎移植成功的生理原因是受体对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，并且供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系。‎ 答案　(1)核移植　无性生殖　有性生殖　(2)促性腺 ‎(3)动物血清　(4)显微注射　受精卵　DNA分子杂交 ‎(5)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系 ‎14．下图为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程。请回答下列问题。‎ ‎(1)在进行体外受精前要对精子进行________处理。‎ ‎(2)进行胚胎分割时，应选择发育到________时期的胚进行操作。通过胚胎分割产生的两个或多个个体共有的根本特点是___________________________。‎ ‎(3)②指的是________________。‎ ‎(4)受体母牛必须和供体牛属于________。‎ 解析　进行体外受精前要对精子进行获能处理。进行胚胎分割时选择发育到桑椹胚或囊胚(囊胚时要均等分割内细胞团)时期的胚进行操作。通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同的遗传物质。在胚胎移植时受体母牛和供体牛必须属于同一物种。‎ 答案　(1)获能　(2)桑椹胚或囊胚　具有相同的遗传物质 ‎(3)囊胚腔　(4)同一物种 ‎