2019_2020學(xué)年高中生物專題3胚胎工程3.3胚胎工程的應(yīng)用及前景練習(xí)新人教版選修3.docx

3.3胚胎工程的應(yīng)用及前景一、選擇題1下列關(guān)于胚胎分割技術(shù)的說法，錯(cuò)誤的是( )A被分割的胚胎應(yīng)該是發(fā)育良好的早期胚胎B要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割的原因是防止由分割而來的兩個(gè)遺傳物質(zhì)差異過大C來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)D胚胎分割是進(jìn)行動(dòng)物克隆的方法之一解析：選B因?yàn)閮?nèi)細(xì)胞團(tuán)將來發(fā)育為胎兒的各種組織，因此在分割時(shí)一定要注意將其均等分割，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。2現(xiàn)在有一個(gè)嬰兒在出生后醫(yī)院為他保留了臍血，在他以后生長(zhǎng)發(fā)育過程中如果出現(xiàn)了某種難治療的疾病，就可以通過血液中的干細(xì)胞來為他治病，關(guān)于這個(gè)實(shí)例說法正確的是( )A用干細(xì)胞培育出人體需要的器官用來移植治病，需要激發(fā)細(xì)胞的所有全能性B用臍血中的干細(xì)胞能夠治療這個(gè)孩子所有的疾病C如果要移植用他的干細(xì)胞培育出的器官，需要用到細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)D如果要移植用他的干細(xì)胞培育出的器官，應(yīng)該長(zhǎng)期給他使用免疫抑制藥物解析：選C臍血中含有大量未成熟的造血干細(xì)胞，將臍血細(xì)胞移植，對(duì)白血病、再生障礙性貧血等惡性血液病的治療具有療效；用干細(xì)胞培育出人體需要的器官用來移植治療，只要誘導(dǎo)細(xì)胞分化成該組織、器官即可，不需激發(fā)其所有全能性；臍血移植屬自體移植，基本不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)，不需長(zhǎng)期給他使用免疫抑制藥物。3下列敘述中不屬于胚胎工程優(yōu)點(diǎn)的是( )A胚胎分割提高了家畜胚胎的利用率B胚胎移植可充分發(fā)揮雌性的繁殖潛力C胚胎移植可以產(chǎn)生定向的基因突變D可以保存品種資源和瀕危物種解析：選C胚胎移植只是改變了胚胎的發(fā)育場(chǎng)所，不能導(dǎo)致胚胎發(fā)生定向的基因突變；胚胎分割移植可得到多個(gè)同種基因型的個(gè)體，提高了胚胎的利用率；胚胎移植充分發(fā)揮了優(yōu)良雌性個(gè)體的生殖潛能，促進(jìn)了雌性個(gè)體產(chǎn)生更多的優(yōu)良子代；胚胎工程可保存優(yōu)良品種和瀕危物種。4下列有關(guān)哺乳動(dòng)物胚胎發(fā)育和胚胎工程的敘述，正確的是( )A卵裂期胚胎中細(xì)胞數(shù)目和有機(jī)物總量在不斷增加B胚胎分割時(shí)需將原腸胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割C胚胎干細(xì)胞具有細(xì)胞核大、核仁小和蛋白質(zhì)合成旺盛等特點(diǎn)D移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是受體子宮對(duì)外來胚胎幾乎不發(fā)生排斥反應(yīng)解析：選D由于呼吸作用不斷消耗有機(jī)物，有機(jī)物總量不斷減少，A錯(cuò)誤；胚胎分割時(shí)需將囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，B錯(cuò)誤；胚胎干細(xì)胞具有旺盛的分裂能力，蛋白質(zhì)合成旺盛，核仁明顯，C錯(cuò)誤；同一物種的生理狀況和生殖狀況相同，這是進(jìn)行胚胎移植的生理基礎(chǔ)，D正確。5科學(xué)家將人體皮膚細(xì)胞改造成了多能干細(xì)胞“iPS細(xì)胞”，人類“iPS細(xì)胞”可以形成神經(jīng)元等人體多種組織細(xì)胞。以下有關(guān)“iPS細(xì)胞”的說法，正確的是( )AiPS細(xì)胞分化為神經(jīng)細(xì)胞的過程體現(xiàn)了細(xì)胞的全能性BiPS細(xì)胞有細(xì)胞周期，它分化形成的神經(jīng)細(xì)胞一般不具有細(xì)胞周期CiPS細(xì)胞可分化形成多種組織細(xì)胞，說明“iPS細(xì)胞”在分裂時(shí)很容易發(fā)生突變DiPS細(xì)胞分化成人體多種組織細(xì)胞，是因?yàn)樗哂胁煌谄渌?xì)胞的特定基因解析：選B全能性是指體細(xì)胞發(fā)育為完整個(gè)體的能力，“iPS細(xì)胞”分化為多種組織細(xì)胞的過程不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性；細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果；由題意知，“iPS細(xì)胞”同人體細(xì)胞一樣，具有人體生長(zhǎng)發(fā)育的全套遺傳物質(zhì)。6胚胎分割和胚胎移植是一種快速繁殖優(yōu)良種畜的方法。下列敘述正確的是( )A胚胎分割可以用機(jī)械的方法，也可以用酶處理的方法B分割的胚胎或細(xì)胞必須在體外培養(yǎng)到囊胚階段再移植到受體內(nèi)C胚胎分割產(chǎn)生的后代個(gè)體表現(xiàn)型完全相同D胚胎移植中，供體和受體相當(dāng)于雙親中的父本和母本解析：選A胚胎分割可以用機(jī)械的方法(分割針)，也可以用酶(胰蛋白酶)處理的方法來完成，A正確；分割的胚胎或細(xì)胞可以直接移植，或者培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚早期再移植到受體內(nèi)，B錯(cuò)誤；胚胎分割產(chǎn)生的后代性狀可能不同，因?yàn)樾誀羁赡軙?huì)受到環(huán)境的影響，分割后的細(xì)胞一般在不同的母畜子宮內(nèi)發(fā)育，因而表現(xiàn)可能不同，C錯(cuò)誤；胚胎移植中，供體提供優(yōu)良胚胎，受體提供健康的子宮，不同于有性生殖中雙親的父本(提供精子)和母本(提供卵細(xì)胞)的作用，D錯(cuò)誤。7杜泊羊以其生長(zhǎng)速度快、肉質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，被稱為“鉆石級(jí)”肉用綿羊?？蒲泄ぷ髡咄ㄟ^胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下圖所示，相關(guān)敘述正確的是( )A為了獲得更多的卵母細(xì)胞，需用雌激素對(duì)雌性杜泊羊進(jìn)行處理B卵母細(xì)胞只能從卵巢中采集C為避免代孕綿羊?qū)χ踩肱咛ギa(chǎn)生排斥反應(yīng)，應(yīng)注射免疫抑制劑D為了進(jìn)一步擴(kuò)大繁殖規(guī)模，可通過胚胎分割技術(shù)獲得同卵雙胎解析：選D為了獲得更多的卵母細(xì)胞，需用促性腺激素對(duì)雌羊進(jìn)行處理；卵母細(xì)胞也可從輸卵管中沖取獲得；代孕綿羊與供體綿羊?yàn)橥N動(dòng)物，所以代孕綿羊?qū)σ迫胱訉m的同種外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)；胚胎分割技術(shù)可提高胚胎的利用率，擴(kuò)大繁殖規(guī)模。8胚胎干細(xì)胞是哺乳動(dòng)物或人早期胚胎中的細(xì)胞，可以分裂、分化形成各種組織干細(xì)胞，再進(jìn)一步分化形成各種不同的組織細(xì)胞。下列敘述錯(cuò)誤的是( )A培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞可以維持不分化的狀態(tài)，也可以誘導(dǎo)分化為不同類型的組織細(xì)胞B胚胎干細(xì)胞可用于治療人類的某些頑癥C造血干細(xì)胞分化形成白細(xì)胞的過程是不可逆的D如果通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，成功改造了某血友病女性的造血干細(xì)胞，使其凝血功能全部恢復(fù)正常，當(dāng)她與正常男性結(jié)婚，婚后所生子女的表現(xiàn)型都正常解析：選D通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)，只是成功改造了某血友病女性的造血干細(xì)胞，使其恢復(fù)正常造血功能，而沒有改變其生殖細(xì)胞的血友病基因，該女子仍然會(huì)產(chǎn)生帶有血友病基因的卵子，因而其所生子女中兒子都患病。9如圖是利用胚胎工程技術(shù)培育優(yōu)質(zhì)奶牛的主要步驟。下列敘述正確的是( )A甲所表示的細(xì)胞不一定是受精卵細(xì)胞B圖中a過程包括卵裂、囊胚和原腸胚等階段C應(yīng)把移植到處于發(fā)情狀態(tài)的母牛的輸卵管中D圖示過程使用了細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎分割、核移植等生物技術(shù)解析：選A圖中甲所示的細(xì)胞可能是受精卵，還可能是重組細(xì)胞或早期還未分化的胚胎細(xì)胞，A正確；圖中a過程包括卵裂、囊胚階段，還沒有發(fā)育到原腸胚階段，B錯(cuò)誤；應(yīng)把移植到母牛的子宮中而不是輸卵管中，C錯(cuò)誤；圖示中沒有顯示核移植的過程，D錯(cuò)誤。10下面是胚胎干細(xì)胞分離途徑示意圖。下列相關(guān)說法正確的是( )A圖中甲所示細(xì)胞將來能夠發(fā)育成胎膜和胎盤B胚胎干細(xì)胞的體積和細(xì)胞核都較小C胚胎干細(xì)胞可以增殖而不發(fā)生分化D利用胚胎干細(xì)胞培育的人造器官正在大規(guī)模應(yīng)用解析：選C圖甲是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞，將來能夠發(fā)育成胎兒的各種組織，A錯(cuò)誤；胚胎干細(xì)胞的體積較小，細(xì)胞核較大，B錯(cuò)誤；在體外培養(yǎng)情況下，胚胎干細(xì)胞可以只增殖而不發(fā)生分化，而在一些因素誘導(dǎo)下，也能分化形成新的組織細(xì)胞，C正確；利用胚胎干細(xì)胞培育人造器官，仍在研究階段，并未達(dá)到大規(guī)模應(yīng)用階段，D錯(cuò)誤。11如圖表示利用二倍體小鼠所做的實(shí)驗(yàn)，相關(guān)分析合理的是( )A過程中存在有絲分裂、減數(shù)分裂和細(xì)胞分化B圖中囊胚的細(xì)胞基因型都相同C代孕母鼠需進(jìn)行同期發(fā)情處理D嵌合體幼鼠是四倍體解析：選C過程沒有減數(shù)分裂，只有有絲分裂和細(xì)胞分化；圖中囊胚的細(xì)胞來自兩種小鼠，故這些細(xì)胞基因型不相同；胚胎移植過程中，需要對(duì)供、受體雌鼠進(jìn)行同期發(fā)情處理；嵌合體幼鼠染色體并未加倍，仍是二倍體。12牛雄性胚胎中存在特異性HY抗原，可在牛早期胚胎培養(yǎng)液中添加HY單克隆抗體，篩選胚胎進(jìn)行移植，以利用乳腺生物反應(yīng)器進(jìn)行生物制藥。下列相關(guān)敘述正確的是( )AHY單克隆抗體由骨髓瘤細(xì)胞分泌B應(yīng)選用原腸胚做雌雄鑒別C鑒別后的雄性胚胎可直接做胚胎移植D用HY抗原免疫母?？色@得相應(yīng)抗體解析：選DHY單克隆抗體由雜交瘤細(xì)胞分泌，A錯(cuò)誤；應(yīng)選擇囊胚期的滋養(yǎng)層細(xì)胞做雌雄鑒別，B錯(cuò)誤；鑒別后的雌性胚胎才可用于胚胎移植，C錯(cuò)誤；用HY抗原免疫母牛可獲得相應(yīng)抗體，D正確。二、非選擇題13以下是科學(xué)家采用不同方法培育良種牛的過程，ah為操作過程，請(qǐng)據(jù)圖回答有關(guān)問題：(1)圖中用到的生物技術(shù)有：_等。(寫出三種)(2)圖中用到的激素是_，其目的是獲得更多的卵母細(xì)胞，經(jīng)受精后可得到多個(gè)早期胚胎。(3)c過程名稱為_，一般是對(duì)發(fā)育到_(階段)的早期胚胎進(jìn)行處理，再植入到受體內(nèi)。在對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時(shí)，應(yīng)注意將_均等分割，以免影響胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。(4)用于移植的胚胎除圖中所示外還有_(一項(xiàng)即可)等來源。解析：(1)圖中應(yīng)用的生物技術(shù)較多，h是基因工程，b是早期胚胎培養(yǎng)，c是胚胎分割，d、f為胚胎移植。(2)用促性腺激素處理良種奶牛，可促使其超數(shù)排卵，這樣可以獲得更多的卵母細(xì)胞。(3)c過程為胚胎分割，對(duì)發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段的早期胚胎進(jìn)行胚胎分割處理，再植入到受體內(nèi)，可獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個(gè)新個(gè)體。在操作過程中，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會(huì)影響胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。(4)用于移植的胚胎除可通過胚胎分割獲得外，也可來自核移植的胚胎。答案：(1)轉(zhuǎn)基因技術(shù)(基因工程)、胚胎分割、胚胎移植、胚胎的早期培養(yǎng)(寫出三種即可)(2)促性腺激素(3)胚胎分割桑椹胚或囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(4)核移植的胚胎(合理即可)14干擾素是治療癌癥的重要藥物，傳統(tǒng)方法必須從血液中提取，每升人血液中只能提取0.5 g，所以價(jià)格昂貴。美國加利福尼亞的某生物制品公司用如下圖的方式生產(chǎn)干擾素。試回答相關(guān)問題：(1)若要使獲得的轉(zhuǎn)基因牛乳汁中含有人干擾素，構(gòu)建的基因表達(dá)載體必須包括：乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子、人干擾素基因、終止子、_和復(fù)制原點(diǎn)等。將基因表達(dá)載體導(dǎo)入受精卵最有效的方法是_。(2)通常情況下，對(duì)供體和受體母牛選擇后，要用激素進(jìn)行_。并用激素對(duì)供體母牛做_處理。(3)為了實(shí)現(xiàn)干擾素的批量生產(chǎn)，早期胚胎進(jìn)行移植之前要進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，并要求早期胚胎細(xì)胞中的性染色體組成為_。選擇發(fā)育良好的囊胚或_胚進(jìn)行移植。為了提高胚胎利用效率，可在這兩個(gè)階段進(jìn)行胚胎分割，胚胎分割可以看作動(dòng)物_(填“有性”或“無性”)繁殖的方法之一。(4)近年來，關(guān)于胚胎干細(xì)胞的研究越來越多。胚胎干細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，如圖所示的細(xì)胞A和細(xì)胞B分別是_細(xì)胞、_細(xì)胞，可以從這些細(xì)胞中獲得胚胎干細(xì)胞。解析：(1)將目的基因注入動(dòng)物細(xì)胞的最有效方法是顯微注射法。(2)胚胎移植過程中要注意對(duì)供體、受體進(jìn)行同期發(fā)情處理，同時(shí)要對(duì)供體母牛進(jìn)行超數(shù)排卵處理，以獲得更多的后代。(3)因?yàn)樾枰獜娜橹刑崛∷幬?，所以?yīng)選擇性染色體組成為XX的雌性個(gè)體；胚胎分割是無性繁殖的方法之一。(4)通常從早期胚胎的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)或胎兒的原始性腺獲得胚胎干細(xì)胞。答案：(1)標(biāo)記基因顯微注射法(2)同期發(fā)情處理超數(shù)排卵(3)XX桑椹無性(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)原始性腺15Leigh氏綜合征是一種攻擊神經(jīng)系統(tǒng)的嚴(yán)重神經(jīng)障礙病，其致病基因位于線粒體DNA中。一位母親約有1/4的線粒體攜帶這種致病基因，她的前兩個(gè)孩子因?yàn)榛加蠰eigh氏綜合征而夭亡。她的第三個(gè)孩子因?yàn)榻邮芰硪幻跃栀?zèng)的健康基因而成為全球首個(gè)擁有“三個(gè)父母”的男嬰。請(qǐng)根據(jù)男嬰孕育過程回答下面的問題：(1)該母親的前兩個(gè)孩子患病夭亡的原因是_，該健康男嬰孕育過程中依次使用了_、_、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)。(2)圖示過程中代表該母親卵母細(xì)胞的是_(填“A”或“B”)。取卵之前，該母親需要注射_激素。(3)早期胚胎需經(jīng)過_(水平)檢測(cè)合格后才能植入母親的子宮繼續(xù)發(fā)育。(4)在胚胎孕育過程中，醫(yī)療團(tuán)隊(duì)特意選擇了男性胚胎移入子宮發(fā)育，原因是_。解析：(1)根據(jù)題意可知，該母親約有1/4的線粒體攜帶這種致病基因，并且該母親可能產(chǎn)生含較多缺陷線粒體的卵細(xì)胞，而受精卵的線粒體幾乎全部來自卵細(xì)胞，這導(dǎo)致前兩個(gè)孩子患病夭亡；根據(jù)圖示信息可知，該健康男嬰孕育過程中依次使用了核移植、體外受精、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植等技術(shù)。(2)圖中首先對(duì)卵母細(xì)胞A去核，然后與卵母細(xì)胞B的細(xì)胞核融合，重組的卵細(xì)胞中含有卵母細(xì)胞A的細(xì)胞質(zhì)，說明A的細(xì)胞質(zhì)基因是正常的，因此代表該母親卵母細(xì)胞的是B。取卵之前，該母親需要注射促性腺激素，進(jìn)行超數(shù)排卵。(3)早期胚胎需經(jīng)過DNA分子水平檢測(cè)合格后才能植入母親的子宮繼續(xù)發(fā)育。(4)在胚胎孕育過程中，由于男性的線粒體不會(huì)遺傳給后代，因此醫(yī)療團(tuán)隊(duì)特意選擇了男性胚胎移入子宮發(fā)育。答案：(1)該母親可能產(chǎn)生含較多缺陷線粒體的卵細(xì)胞，而受精卵的線粒體幾乎全都來自卵細(xì)胞，導(dǎo)致前兩個(gè)孩子患病夭亡核移植體外受精(2)B促性腺(3)DNA分子水平(4)男性的線粒體不會(huì)遺傳給后代16EPO是促紅細(xì)胞生成素(Erythropoietin)的英文簡(jiǎn)稱，是一種激素樣物質(zhì)，可促進(jìn)體內(nèi)新紅細(xì)胞生成。人類已可通過基因工程合成EPO基因，并采用中國倉鼠卵巢(CHO)細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)來獲取產(chǎn)物。其過程如下：請(qǐng)回答下列問題：(1)從人體組織中提取EPO的mRNA，通過逆轉(zhuǎn)錄得到_，再通過PCR技術(shù)獲得大量EPO基因。(2)供體母鼠通常情況下每次排卵812枚，為使其超數(shù)排卵，需注射_激素以排出更多的卵子，培養(yǎng)到_期與獲能的精子相遇時(shí)，精子首先發(fā)生_反應(yīng)，穿越放射冠和透明帶，完成體外受精。(3)過程構(gòu)建了基因表達(dá)載體，內(nèi)部包括不可缺少的組成部分，其中_能驅(qū)動(dòng)基因的轉(zhuǎn)錄。(4)采用_技術(shù)，將重組表達(dá)載體導(dǎo)入小鼠受精卵中，將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。培養(yǎng)液成分除一些無機(jī)鹽和有機(jī)鹽類外，還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分，以及_等物質(zhì)。(5)當(dāng)胚胎發(fā)育至_時(shí)期，向受體移植，為獲得更多個(gè)轉(zhuǎn)基因胚胎，要將_均等切割，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。此外，移植前需對(duì)已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進(jìn)行_。解析：(1)獲取目的基因的方法可通過逆轉(zhuǎn)錄法，故從人體組織中提取EPO的mRNA，通過逆轉(zhuǎn)錄得到cDNA，再通過PCR技術(shù)獲得大量EPO基因。(2)為使供體母鼠超數(shù)排卵，需注射促性腺激素以排出更多的卵子，卵子需培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期時(shí)才能