2024版高考生物一輪總復(fù)習(xí)第十三單元細(xì)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(chǔ)鞏固練1.下列關(guān)于高等哺乳動(dòng)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(xì)胞的識(shí)別具有物種特異性B.卵裂期胚胎的體積隨細(xì)胞分裂次數(shù)增加而不斷增大C.囊胚的滋養(yǎng)層細(xì)胞具有發(fā)育的全能性D.細(xì)胞開(kāi)始發(fā)生分化的胚胎時(shí)期是原腸胚【答案】A【解析】細(xì)胞膜表面均有糖蛋白，糖蛋白具有細(xì)胞識(shí)別功能，不同物種的精子與卵細(xì)胞的糖蛋白不同，只有同種生物的精卵才能相互識(shí)別結(jié)合，A正確；受精卵在卵裂過(guò)程中，胚胎的總體積基本不變或略有減小，而單個(gè)細(xì)胞的體積不斷減小，B錯(cuò)誤；滋養(yǎng)層將發(fā)育成胎盤和胎膜，而內(nèi)細(xì)胞團(tuán)形成胎兒各種組織，具有發(fā)育的全能性，C錯(cuò)誤；在胚胎發(fā)育的過(guò)程中，細(xì)胞的分化出現(xiàn)在囊胚時(shí)期，D錯(cuò)誤。2.如圖表示高等動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是()A.圖中①過(guò)程表示胚胎發(fā)育，②過(guò)程表示胚后發(fā)育B.受精卵卵裂處于囊胚形成的過(guò)程中，每個(gè)細(xì)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(jìn)行胚胎移植的最好時(shí)期【答案】C【解析】由受精卵發(fā)育為幼體的過(guò)程是胚胎發(fā)育，由幼體發(fā)育為成體的過(guò)程是胚后發(fā)育，A錯(cuò)誤；卵裂形成的囊胚總體積基本不變，而每個(gè)細(xì)胞的體積減小，B錯(cuò)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(xì)胞的分化，最好在早期胚胎時(shí)進(jìn)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(jìn)行移植，D錯(cuò)誤。3.下圖表示通過(guò)體外受精培育牛的過(guò)程，下列敘述不正確的是()A.①過(guò)程獲取的卵母細(xì)胞需鏡檢，若其成熟才可用于②過(guò)程B.獲取的精子經(jīng)獲能后才能進(jìn)行體外受精C.②過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性特點(diǎn)和識(shí)別功能D.④過(guò)程為胚胎移植過(guò)程【答案】C【解析】圖中的②過(guò)程是受精作用，該過(guò)程涉及精卵細(xì)胞的識(shí)別、細(xì)胞膜的融合(與膜的流動(dòng)性有關(guān))、核的融合等。4.如圖是科學(xué)家培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因試管牛的過(guò)程示意圖，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.過(guò)程①通常用促性腺激素處理，可達(dá)到促使動(dòng)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(jìn)行過(guò)程③時(shí)，受體應(yīng)處于適合的生理狀態(tài)，可事先用激素對(duì)供體和受體進(jìn)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(duì)移植前的胚胎進(jìn)行性別鑒定【答案】B【解析】過(guò)程①表示用激素(常用促性腺激素)對(duì)供體母牛進(jìn)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(xì)胞團(tuán)；過(guò)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(guān)，所以進(jìn)行胚胎移植時(shí)，受體應(yīng)處于適合的生理狀態(tài)，可事先用激素對(duì)供體和受體進(jìn)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(duì)移植前的胚胎進(jìn)行性別鑒定，可取圖中2部位(滋養(yǎng)層)的細(xì)胞進(jìn)行DNA分析來(lái)鑒定性別。5.(2022年山東濟(jì)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(xì)胞能夠誘導(dǎo)分化形成所有的細(xì)胞類型，但很難分化形成胎盤。四倍體胚胎與ES細(xì)胞的嵌合體則會(huì)使二者的發(fā)育潛能相互補(bǔ)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(xì)胞期胚胎用滅活病毒誘導(dǎo)法使2細(xì)胞融合，可得到一個(gè)含四個(gè)染色體組的細(xì)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(shí)需移植入與之生理狀態(tài)相同的小鼠子宮內(nèi)才可以進(jìn)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(xì)胞的基因型不同【答案】A【解析】正常小鼠是二倍體，所以2細(xì)胞期胚胎用滅活病毒誘導(dǎo)法使細(xì)胞融合，可得到一個(gè)含四個(gè)染色體組的細(xì)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(xì)胞類型，B錯(cuò)誤；嵌合體胚胎發(fā)育至桑葚胚或囊胚期時(shí)需移植入與之生理狀態(tài)相同的小鼠子宮內(nèi)才可以進(jìn)一步發(fā)育，C錯(cuò)誤；四倍體胚胎與ES細(xì)胞的嵌合體則會(huì)使二者的發(fā)育潛能相互補(bǔ)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(xì)胞的基因型相同，D錯(cuò)誤。B組能力提升練6.科研人員利用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)對(duì)干擾素基因缺失小鼠進(jìn)行基因治療。其主要技術(shù)流程如圖，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)圖中卵母細(xì)胞應(yīng)在體外培養(yǎng)到________期，步驟①應(yīng)先對(duì)卵母細(xì)胞進(jìn)行________處理。

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

(3)步驟③選擇ES細(xì)胞作為受體細(xì)胞而不是上皮細(xì)胞，是因?yàn)镋S細(xì)胞______________，該過(guò)程需要先利用________技術(shù)擴(kuò)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(yīng)在培養(yǎng)液中加入________。為檢測(cè)干擾素基因是否在小鼠體內(nèi)成功表達(dá)，可以采用________________技術(shù)。

【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(dǎo)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(zhǎng)，產(chǎn)奶量高。某科技公司進(jìn)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(guò)程示意圖。(1)圖中①過(guò)程常用________激素促進(jìn)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(guò)______過(guò)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(lái)進(jìn)行質(zhì)量檢查，此時(shí)胚胎發(fā)育時(shí)期為_(kāi)___________。

(3)圖中④過(guò)程為_(kāi)_______，在此之前先要對(duì)本地母牛進(jìn)行__________處理。胚胎在本地母牛子宮內(nèi)能夠存活的生理學(xué)基礎(chǔ)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(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)【解析】(1)圖中①過(guò)程常用促性腺激素促進(jìn)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(guò)獲能過(guò)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(lái)進(jìn)行質(zhì)量檢查，此時(shí)胚胎發(fā)育時(shí)期為桑葚胚或囊胚。(3)分析題圖可知，圖中④過(guò)程為胚胎移植，在此之前先要對(duì)本地母牛進(jìn)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(xué)基礎(chǔ)是受體對(duì)外來(lái)胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。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(guò)程示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)對(duì)捐卵者的健康要求是____________。通常給捐獻(xiàn)卵母細(xì)胞者注射______________使其超數(shù)排卵。

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

(3)重組細(xì)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(shù)。

(4)“三親嬰兒”技術(shù)類似于設(shè)計(jì)試管嬰兒，設(shè)計(jì)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(jìn)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(cè)受精狀況和受精卵的發(fā)育能力胚胎移植(4)基因檢測(cè)(或遺傳學(xué)診斷)9.器官移植中供體器官的嚴(yán)重缺乏一直是困擾需要器官移植患者的關(guān)鍵問(wèn)題。中山大學(xué)眼科中心主任葛堅(jiān)領(lǐng)導(dǎo)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(guò)程中為了防止雜菌污染要加入一定量的________；而由于人們對(duì)細(xì)胞所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)還沒(méi)有完全弄清楚，所以還要加入________。

(2)囊胚已出現(xiàn)細(xì)胞分化，應(yīng)將猴子的皮膚干細(xì)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(shí)驗(yàn)中③和④要同時(shí)注射激素的目的是________。而將囊胚移入代孕鼠體內(nèi)屬于________技術(shù)，此技術(shù)對(duì)代孕受體的要求是_____________________________。

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

【答案】(1)抗生素血清(或血漿)(2)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)(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(dòng)物(4)充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力胚胎分割10.(2022年廣東茂名模擬)目前，干細(xì)胞廣泛應(yīng)用于與衰老有關(guān)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(xì)胞補(bǔ)充至患者體內(nèi)后，干細(xì)胞會(huì)主動(dòng)遷移到受損的組織及器官，并在局部分化為相應(yīng)的有活性的體細(xì)胞，替代已損傷或死亡的細(xì)胞，修復(fù)受損組織的結(jié)構(gòu)和功能。(1)胚胎干細(xì)胞是干細(xì)胞的一種，是從____________________中分離出來(lái)的一類細(xì)胞，其體積小，是高度未分化的細(xì)胞，具有__________性。

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

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

(3)進(jìn)行胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，常在培養(yǎng)皿底部制備一層________細(xì)胞，使干細(xì)胞能夠維持不分化的狀態(tài)。利用胚胎干細(xì)胞治療與細(xì)胞衰老有關(guān)的疾病是將干細(xì)胞移植到患者體內(nèi)，通過(guò)________誘導(dǎo)因子，誘導(dǎo)分化出相應(yīng)細(xì)胞，替換掉衰老或病變細(xì)胞，從而達(dá)到治療疾病的目的。胚胎干細(xì)胞可以利用核移植獲得，寫(xiě)出簡(jiǎn)要實(shí)驗(yàn)思路：_________________________________________。

【答案】(1)早期胚胎或原始性腺發(fā)育的全能(2)相同細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，遺傳物質(zhì)并未發(fā)生改變O2是細(xì)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(xì)胞的細(xì)胞核移入一個(gè)去核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的早期胚胎，從早期胚胎中分離得到胚胎干細(xì)胞【解析】(1)胚胎干細(xì)胞是從早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞，其體積小，是高度未分化的細(xì)胞，具有發(fā)育的全能性。(2)細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，遺傳物質(zhì)并未發(fā)生改變，所以胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)出的各種細(xì)胞的遺傳物質(zhì)相同。