2019-2020学年人教版高中生物选修三学练测课后提能达标：专题3　3-3　胚胎工程的应用及前景

2019-2020学年人教版高中生物选修三学练测课后提能达标：专题3　3-3　胚胎工程的应用及前景

专题 3 3.3 胚胎工程的应用及前景 一、选择题 1．下列关于胚胎分割技术的说法，错误的是( ) A．被分割的胚胎应该是发育良好的早期胚胎 B．要将内细胞团均等分割的原因是防止由分割而来的两个遗传物质差异过 大 C．来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质 D．胚胎分割是进行动物克隆的方法之一 解析：选 B 因为内细胞团将来发育为胎儿的各种组织，因此在分割时一定 要注意将其均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 2．现在有一个婴儿在出生后医院为他保留了脐血，在他以后生长发育过程 中如果出现了某种难治疗的疾病，就可以通过血液中的干细胞来为他治病，关于 这个实例说法正确的是( ) A．用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病，需要激发细胞的所有全 能性 B．用脐血中的干细胞能够治疗这个孩子所有的疾病 C．如果要移植用他的干细胞培育出的器官，需要用到细胞培养技术 D．如果要移植用他的干细胞培育出的器官，应该长期给他使用免疫抑制药 物 解析：选 C 脐血中含有大量未成熟的造血干细胞，将脐血细胞移植，对白 血病、再生障碍性贫血等恶性血液病的治疗具有疗效；用干细胞培育出人体需要 的器官用来移植治疗，只要诱导细胞分化成该组织、器官即可，不需激发其所有 全能性；脐血移植属自体移植，基本不会发生免疫排斥反应，不需长期给他使用 免疫抑制药物。 3．下列叙述中不属于胚胎工程优点的是( ) A．胚胎分割提高了家畜胚胎的利用率 B．胚胎移植可充分发挥雌性的繁殖潜力 C．胚胎移植可以产生定向的基因突变 D．可以保存品种资源和濒危物种 解析：选 C 胚胎移植只是改变了胚胎的发育场所，不能导致胚胎发生定向 的基因突变；胚胎分割移植可得到多个同种基因型的个体，提高了胚胎的利用率； 胚胎移植充分发挥了优良雌性个体的生殖潜能，促进了雌性个体产生更多的优良 子代；胚胎工程可保存优良品种和濒危物种。 4．下列有关哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是( ) A．卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加 B．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割 C．胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点 D．移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎几 乎不发生排斥反应 解析：选 D 由于呼吸作用不断消耗有机物，有机物总量不断减少，A 错误； 胚胎分割时需将囊胚的内细胞团均等分割，B 错误；胚胎干细胞具有旺盛的分裂 能力，蛋白质合成旺盛，核仁明显，C 错误；同一物种的生理状况和生殖状况相 同，这是进行胚胎移植的生理基础，D 正确。 5．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“iPS 细胞”的说法，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有细胞周期 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 细胞分化成人体多种组织细胞，是因为它具有不同于其他细胞的特 定基因 解析：选 B 全能性是指体细胞发育为完整个体的能力，“iPS 细胞”分化 为多种组织细胞的过程不能体现细胞的全能性；细胞分化是基因选择性表达的结 果；由题意知，“iPS 细胞”同人体细胞一样，具有人体生长发育的全套遗传物 质。 6．胚胎分割和胚胎移植是一种快速繁殖优良种畜的方法。下列叙述正确的 是( ) A．胚胎分割可以用机械的方法，也可以用酶处理的方法 B．分割的胚胎或细胞必须在体外培养到囊胚阶段再移植到受体内 C．胚胎分割产生的后代个体表现型完全相同 D．胚胎移植中，供体和受体相当于双亲中的父本和母本 解析：选 A 胚胎分割可以用机械的方法(分割针)，也可以用酶(胰蛋白酶) 处理的方法来完成，A 正确；分割的胚胎或细胞可以直接移植，或者培养到桑椹 胚或囊胚早期再移植到受体内，B 错误；胚胎分割产生的后代性状可能不同，因 为性状可能会受到环境的影响，分割后的细胞一般在不同的母畜子宫内发育，因 而表现可能不同，C 错误；胚胎移植中，供体提供优良胚胎，受体提供健康的子 宫，不同于有性生殖中双亲的父本(提供精子)和母本(提供卵细胞)的作用，D 错 误。 7．杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为“钻石级”肉用绵羊。 科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示，相关叙述正确的是 ( ) A．为了获得更多的卵母细胞，需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理 B．卵母细胞只能从卵巢中采集 C．为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂 D．为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎 解析：选 D 为了获得更多的卵母细胞，需用促性腺激素对雌羊进行处理； 卵母细胞也可从输卵管中冲取获得；代孕绵羊与供体绵羊为同种动物，所以代孕 绵羊对移入子宫的同种外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应；胚胎分割技术可提 高胚胎的利用率，扩大繁殖规模。 8．胚胎干细胞是哺乳动物或人早期胚胎中的细胞，可以分裂、分化形成各 种组织干细胞，再进一步分化形成各种不同的组织细胞。下列叙述错误的是 ( ) A．培养胚胎干细胞可以维持不分化的状态，也可以诱导分化为不同类型的 组织细胞 B．胚胎干细胞可用于治疗人类的某些顽症 C．造血干细胞分化形成白细胞的过程是不可逆的 D．如果通过转基因技术，成功改造了某血友病女性的造血干细胞，使其凝 血功能全部恢复正常，当她与正常男性结婚，婚后所生子女的表现型都正常 解析：选 D 通过转基因技术，只是成功改造了某血友病女性的造血干细胞， 使其恢复正常造血功能，而没有改变其生殖细胞的血友病基因，该女子仍然会产 生带有血友病基因的卵子，因而其所生子女中儿子都患病。 9．如图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是 ( ) A．甲所表示的细胞不一定是受精卵细胞 B．图中 a 过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段 C．应把③移植到处于发情状态的母牛的输卵管中 D．图示过程使用了细胞培养、胚胎分割、核移植等生物技术 解析：选 A 图中甲所示的细胞可能是受精卵，还可能是重组细胞或早期还 未分化的胚胎细胞，A 正确；图中 a 过程包括卵裂、囊胚阶段，还没有发育到原 肠胚阶段，B 错误；应把③移植到母牛的子宫中而不是输卵管中，C 错误；图示 中没有显示核移植的过程，D 错误。 10．下面是胚胎干细胞分离途径示意图。下列相关说法正确的是( ) A．图中甲所示细胞将来能够发育成胎膜和胎盘 B．胚胎干细胞的体积和细胞核都较小 C．胚胎干细胞可以增殖而不发生分化 D．利用胚胎干细胞培育的人造器官正在大规模应用 解析：选 C 图甲是内细胞团细胞，将来能够发育成胎儿的各种组织，A 错 误；胚胎干细胞的体积较小，细胞核较大，B 错误；在体外培养情况下，胚胎干 细胞可以只增殖而不发生分化，而在一些因素诱导下，也能分化形成新的组织细 胞，C 正确；利用胚胎干细胞培育人造器官，仍在研究阶段，并未达到大规模应 用阶段，D 错误。 11．如图表示利用二倍体小鼠所做的实验，相关分析合理的是( ) A．过程①中存在有丝分裂、减数分裂和细胞分化 B．图中囊胚的细胞基因型都相同 C．代孕母鼠需进行同期发情处理 D．嵌合体幼鼠是四倍体 解析：选 C 过程①没有减数分裂，只有有丝分裂和细胞分化；图中囊胚的 细胞来自两种小鼠，故这些细胞基因型不相同；胚胎移植过程中，需要对供、受 体雌鼠进行同期发情处理；嵌合体幼鼠染色体并未加倍，仍是二倍体。 12．牛雄性胚胎中存在特异性 HY 抗原，可在牛早期胚胎培养液中添加 HY 单克隆抗体，筛选胚胎进行移植，以利用乳腺生物反应器进行生物制药。下列相 关叙述正确的是( ) A．HY 单克隆抗体由骨髓瘤细胞分泌 B．应选用原肠胚做雌雄鉴别 C．鉴别后的雄性胚胎可直接做胚胎移植 D．用 HY 抗原免疫母牛可获得相应抗体 解析：选 D HY 单克隆抗体由杂交瘤细胞分泌，A 错误；应选择囊胚期的 滋养层细胞做雌雄鉴别，B 错误；鉴别后的雌性胚胎才可用于胚胎移植，C 错误； 用 HY 抗原免疫母牛可获得相应抗体，D 正确。 二、非选择题 13．以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a～h 为操作过程，请 据图回答有关问题： (1)图中用到的生物技术有：________________________________等。(写出 三种) (2)图中用到的激素是______________，其目的是获得更多的卵母细胞，经 受精后可得到多个早期胚胎。 (3)c 过程名称为__________，一般是对发育到________(阶段)的早期胚胎进 行处理，再植入到受体内。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应注意将 ③______________均等分割，以免影响胚胎的恢复和进一步发育。 (4)用于移植的胚胎除图中所示外还有________________________(一项即可) 等来源。 解析：(1)图中应用的生物技术较多，h 是基因工程，b 是早期胚胎培养，c 是胚胎分割，d、f 为胚胎移植。(2)用促性腺激素处理良种奶牛，可促使其超数 排卵，这样可以获得更多的卵母细胞。(3)c 过程为胚胎分割，对发育到桑椹胚或 囊胚阶段的早期胚胎进行胚胎分割处理，再植入到受体内，可获得遗传物质完全 相同的两个新个体。在操作过程中，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响胚 胎的恢复和进一步发育。(4)用于移植的胚胎除可通过胚胎分割获得外，也可来 自核移植的胚胎。 答案：(1)转基因技术(基因工程)、胚胎分割、胚胎移植、胚胎的早期培养(写 出三种即可) (2)促性腺激素 (3)胚胎分割 桑椹胚或囊胚 内细胞团 (4)核移植的胚胎(合理即可) 14．干扰素是治疗癌症的重要药物，传统方法必须从血液中提取，每升人血 液中只能提取 0.5 μg，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下 图的方式生产干扰素。试回答相关问题： (1)若要使获得的转基因牛乳汁中含有人干扰素，构建的基因表达载体必须 包括：乳腺蛋白基因的启动子、人干扰素基因、终止子、________和复制原点等。 将 基 因 表 达 载 体 导 入 受 精 卵 最 有 效 的 方 法 是 _______________________________________________________________。 (2)通常情况下，对供体和受体母牛选择后，要用激素进行______________。 并用激素对供体母牛做________处理。 (3)为了实现干扰素的批量生产，早期胚胎进行移植之前要进行质量检测， 并要求早期胚胎细胞中的性染色体组成为________。选择发育良好的囊胚或 ________胚进行移植。为了提高胚胎利用效率，可在这两个阶段进行胚胎分割， 胚胎分割可以看作动物________(填“有性”或“无性”)繁殖的方法之一。 (4)近年来，关于胚胎干细胞的研究越来越多。胚胎干细胞具有发育的全能 性，如图所示的细胞 A 和细胞 B 分别是________细胞、________细胞，可以从 这些细胞中获得胚胎干细胞。 解析：(1)将目的基因注入动物细胞的最有效方法是显微注射法。(2)胚胎移 植过程中要注意对供体、受体进行同期发情处理，同时要对供体母牛进行超数排 卵处理，以获得更多的后代。(3)因为需要从乳汁中提取药物，所以应选择性染 色体组成为 XX 的雌性个体；胚胎分割是无性繁殖的方法之一。(4)通常从早期胚 胎的内细胞团或胎儿的原始性腺获得胚胎干细胞。 答案：(1)标记基因 显微注射法 (2)同期发情处理 超数排卵 (3)XX 桑 椹 无性 (4)内细胞团 原始性腺 15．Leigh 氏综合征是一种攻击神经系统的严重神经障碍病，其致病基因位 于线粒体 DNA 中。一位母亲约有 1/4 的线粒体携带这种致病基因，她的前两个 孩子因为患有 Leigh 氏综合征而夭亡。她的第三个孩子因为接受另一名女性捐赠 的健康基因而成为全球首个拥有“三个父母”的男婴。请根据男婴孕育过程回答 下面的问题： (1)该母亲的前两个孩子患病夭亡的原因是____________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________， 该健康男婴孕育过程中依次使用了__________、______________、早期胚胎 培养和胚胎移植等技术。 (2)图示过程中代表该母亲卵母细胞的是________(填“A”或“B”)。取卵之前， 该母亲需要注射________激素。 (3)早期胚胎需经过____________________(水平)检测合格后才能植入母亲 的子宫继续发育。 (4)在胚胎孕育过程中，医疗团队特意选择了男性胚胎移入子宫发育，原因 是_______________________________________________________________。 解析：(1)根据题意可知，该母亲约有 1/4 的线粒体携带这种致病基因，并且 该母亲可能产生含较多缺陷线粒体的卵细胞，而受精卵的线粒体几乎全部来自卵 细胞，这导致前两个孩子患病夭亡；根据图示信息可知，该健康男婴孕育过程中 依次使用了核移植、体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术。(2)图中首先 对卵母细胞 A 去核，然后与卵母细胞 B 的细胞核融合，重组的卵细胞中含有卵 母细胞 A 的细胞质，说明 A 的细胞质基因是正常的，因此代表该母亲卵母细胞 的是 B。取卵之前，该母亲需要注射促性腺激素，进行超数排卵。(3)早期胚胎需 经过 DNA 分子水平检测合格后才能植入母亲的子宫继续发育。(4)在胚胎孕育过 程中，由于男性的线粒体不会遗传给后代，因此医疗团队特意选择了男性胚胎移 入子宫发育。 答案：(1)该母亲可能产生含较多缺陷线粒体的卵细胞，而受精卵的线粒体 几乎全都来自卵细胞，导致前两个孩子患病夭亡 核移植 体外受精 (2)B 促 性腺 (3)DNA 分子水平 (4)男性的线粒体不会遗传给后代 16．EPO 是促红细胞生成素(Erythropoietin)的英文简称，是一种激素样物质， 可促进体内新红细胞生成。人类已可通过基因工程合成 EPO 基因，并采用中国 仓鼠卵巢(CHO)细胞表达系统来获取产物。其过程如下： 请回答下列问题： (1)从人体组织中提取 EPO 的 mRNA，通过逆转录得到________，再通过 PCR 技术获得大量 EPO 基因。 (2)供体母鼠通常情况下每次排卵 8～12 枚，为使其超 数 排 卵 ， 需 注 射 ________ 激 素 以 排 出 更 多 的 卵 子 ， 培 养 到 __________________期与获能的精子相遇时，精子首先发生______反应，穿越放 射冠和透明带，完成体外受精。 (3)①过程构建了基因表达载体，内部包括不可缺少的组成部分，其中 ________能驱动基因的转录。 (4)采用____________技术，将重组表达载体导入小鼠受精卵中，将受精卵 移入发育培养液中继续培养。培养液成分除一些无机盐和有机盐类外，还需添加 维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及________等物质。 (5)当胚胎发育至________________时期，向受体移植，为获得更多个转基 因胚胎，要将________均等切割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。 此外，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行____________。 解析：(1)获取目的基因的方法可通过逆转录法，故从人体组织中提取 EPO 的 mRNA，通过逆转录得到 cDNA，再通过 PCR 技术获得大量 EPO 基因。(2) 为使供体母鼠超数排卵，需注射促性腺激素以排出更多的卵子，卵子需培养到减 数第二次分裂中期时才能与获能的精子完成受精作用，两者相遇时，精子首先发 生顶体反应，穿越放射冠和透明带。(3)①过程为形成基因表达载体的过程，基 因表达载体包括启动子、终止子等，其中启动子为 RNA 聚合酶识别和结合的部 位，能驱动基因的转录。(4)常用显微注射技术将目的基因导入受精卵；培养动 物细胞的培养液中一定含有血清。(5)胚胎移植一般在桑椹胚或囊胚时期进行， 为获得更多转基因胚胎，要将囊胚的内细胞团均等切割，否则会影响分割后胚胎 的恢复和进一步发育。此外，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行性别鉴 定。 答案：(1)cDNA (2)促性腺 减数第二次分裂中 顶体 (3)启动子 (4)显 微注射 血清 (5)桑椹胚或囊胚 内细胞团 性别鉴定