高中生物人教版 (2019)选择性必修3三 动物体细胞核移植技术和克隆动物第3课时同步达标检测题

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题组一 动物体细胞核移植技术的过程

1.(2021安徽宿州高二期中)下列对动物核移植技术的描述中,错误的是( 易错 )
A.哺乳动物核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植
B.体细胞核移植的过程中可通过显微操作法去除卵母细胞中的细胞核
C.通过体细胞核移植方法生产的克隆动物是对供核动物进行了100%的复制
D.体细胞核移植过程中通常采用处于减数第二次分裂时期的卵母细胞作为受体细胞
2.(2021山东枣庄滕州一中高二月考)通过体细胞核移植技术培育克隆牛的过程中,未涉及的操作是( )
A.从供体取出组织用动物细胞培养技术培养
B.用灭活的病毒诱导供体细胞与MⅡ期的卵母细胞融合
C.用物理或化学方法激活重组细胞,使其完成细胞分裂和发育进程
D.选择合适时期的胚胎进行移植,使其发育成完整个体
3.以性染色体组成为XY的牛体细胞核移植到牛的去核卵母细胞内,经过多次卵裂后,植入母牛子宫孕育,子代小牛犊的性别是( )
A.性别不能确定B.雌性
C.雄性D.雌雄性别比例为1∶1
4.(2021河南洛阳高二月考)中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作,通过将大熊猫的细胞核植入去核后的兔子卵母细胞中,在世界上最早克隆出一批大熊猫胚胎,表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走到世界前列。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述中不正确的是( )
A.胚胎细胞核移植的成功率高于体细胞核移植
B.兔子卵母细胞质的作用之一是激发大熊猫细胞核的全能性
C.重组细胞最初分裂时,DNA复制后不再进行转录
D.大熊猫的克隆成功证明细胞质具有调控细胞核发育的作用
5.如图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体,性别决定方式为XY型)的流程。据图回答下列问题:
(1)图中A表示正常细胞核,染色体数为2n,则其性染色体的组成可为 。过程①表示去除细胞核,该过程一般要在卵母细胞培养至 期再进行,去核时常采用 的方法。②代表的过程是 。
(2)经过多次传代后,供体细胞中 的稳定性会降低。因此,选材时必须关注传代次数。
(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同,从遗传物质的角度分析其原因是 。
(4)与克隆羊“多莉”培育成功一样,其他克隆动物的成功获得也证明了 。
题组二 体细胞核移植技术的应用前景及存在的问题
6.下列叙述中,不属于动物体细胞核移植技术应用前景的是( )
A.加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育
B.可以用于检测有毒物质,判断某种物质的毒性
C.转基因克隆动物作为生物反应器,生产医用蛋白
D.用克隆动物作疾病模型,便于更好地研究疾病发展过程
7.下列有关体细胞核移植技术的说法不正确的是( 易错 )
A.体细胞核移植技术应用的成功率非常高
B.克隆技术的各个环节有待于进一步改进
C.大多数克隆动物存在健康问题
D.克隆动物的安全性问题仍然存在争议
8.(2020山东高三开学考试)克隆猴“中中”和“华华”的诞生意味着中国科学家成功突破了现有技术中无法克隆非人灵长类动物的世界难题。克隆技术有多种用途,下列应用错误的是( )
A.使生物多样性大大增加
B.用于保护濒危物种
C.繁殖某一性别的家畜
D.繁殖家畜中的优良品种
9.研究者采集了一只睡眠紊乱明显的猕猴的体细胞,通过克隆技术,获得了五只克隆猴用于研究生物节律与衰老疾病之间的关系。在此研究中,克隆猴相比有性生殖而来的猴,优势在于( )
A.生长发育时间大大缩短
B.实验对象间的性状差异较小
C.寿命更长
D.抵抗疾病的能力更强
能力提升练
题组 动物体细胞核移植技术的综合应用
1.(2021山东师范大学附中高二月考,)中国科学院团队对雌性猕猴进行克隆,成功获得“中中”和“华华”两姐妹,突破了现有技术无法体细胞克隆非人灵长类动物的世界难题,为建立人类疾病的动物模型,研究疾病机理,研发诊治药物带来光明前景。如图为“中中”和“华华”的培育流程,相关叙述不正确的是( )
A.该过程属于无性繁殖
B.图中的卵子实际上是次级卵母细胞
C.③是动物胚胎的体外培养过程,需无菌、无毒环境
D.中中、华华的性别由成纤维细胞的遗传物质决定
2.(2021北京海淀高三一模,)我国科学家利用基因编辑技术,获得一只生物节律核心基因BMAL1敲除的猕猴。取其成纤维细胞与去核的卵母细胞融合,发育形成的早期胚胎植入代孕雌猴子宫内,获得5只克隆猴,用于研究节律机制。以下叙述不正确的是( )
A.克隆猴基因组成差异小,作为实验动物便于研究
B.可用电融合法诱导去核卵母细胞和成纤维细胞融合
C.猕猴的受精卵经基因编辑后形成的胚胎可发育为克隆猴
D.克隆猴的获得体现了动物体细胞的细胞核具有全能性
3.(2020浙江高三联考,)1978年,我国著名生物学家童第周将黑斑蛙的成体细胞核移植到某受体细胞中,并使该重组细胞发育成了正常的蝌蚪,下列有关克隆蝌蚪的叙述中,错误的是( )
A.童第周所取黑斑蛙的成体细胞核不能来自红细胞
B.题干中涉及的受体细胞,一般是指去核卵母细胞
C.该重组细胞发育成克隆蝌蚪不需要再进行胚胎移植
D.上述过程需要借助精密的显微操作仪和细胞融合法
4.(2020江苏南通高三第一次调研改编,)为研究治疗性克隆技术能否用于帕金森病的治疗,科研人员利用帕金森病模型鼠进行如图实验,相关叙述错误的是( )
A.过程①中选择MⅡ期的卵母细胞有利于细胞核全能性恢复
B.过程②重组细胞培养需对细胞进行一次脱分化和两次胰蛋白酶处理
C.过程③的关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达
D.过程④对受体小鼠无需注射免疫抑制剂来抑制其细胞免疫功能
5.(不定项)(2021山东高二联合调研,)重构胚激活的终极目标是要使处于MⅡ期的卵母细胞恢复分裂周期。由于持续高水平的成熟促进因子(MPF)和细胞静止因子(CSF)的存在,导致MⅡ期的卵母细胞不能进入末期。研究表明,任何能够让胞质中Ca2+水平升高的机制都可以激活重构胚。下列相关分析正确的是( )
A.自然受精过程中,精子入卵可能促进了Ca2+内流,升高了胞质中Ca2+水平
B.在体细胞核移植过程中,通过电融合法可使供体细胞与去核卵母细胞融合,形成重构胚
C.蛋白酶合成抑制剂能抑制MPF和CSF的合成,故可通过蛋白酶合成抑制剂处理重构胚使其保持休眠
D.通过核移植产生重构胚发育形成的个体不利于物种多样性的形成,但在畜牧业、医疗卫生领域有广泛应用
6.(2021甘肃兰州高三一模,)克隆猫“大蒜”的本体是一只英国短毛猫,它是我国首例完全自主培育的克隆猫。它的本体陪伴了主人近三年的美好时光后,因泌尿系统疾病死亡,它的主人找到相关机构,成功克隆出了“大蒜”延续这一份陪伴,如图是克隆猫“大蒜”的培育过程示意图,回答下列问题:
(1)从死亡不久的“大蒜”本体腿部取得表皮细胞,在构建重组细胞前需进行动物细胞培养,培养时首先要保证 的环境,此外还需要定期更换培养液,原因是 。
(2)去除卵母细胞的细胞核采用 法,在操作过程中将供体细胞注入去核卵母细胞后,通过 使两细胞融合。
(3)克隆猫“大蒜”和它之前的本体在外貌上有一定的细微差别,从遗传物质角度分析,这是因为 。
答案全解全析
第3课时 动物体细胞核移植技术和克隆动物
基础过关练
1.C 哺乳动物核移植包括胚胎细胞核移植和体细胞核移植,A正确;体细胞核移植时通常用去核的MⅡ期卵母细胞作受体细胞,去除卵母细胞核时,可采用显微操作法,B、D正确;通过体细胞核移植方法生产的克隆动物不是对供核动物的完全复制,因为克隆动物还有一部分遗传物质来自受体的细胞质,C错误。
易错警示
不明确体细胞核移植技术获得的动物与供核动物性状不完全相同的原因
(1)克隆动物线粒体中的DNA即“细胞质基因”来自去核卵母细胞。(2)性状受环境的影响。(3)个体在发育过程中有可能发生突变。
2.B 从供体取出组织用动物细胞培养技术培养属于体细胞核移植技术培育克隆牛的一个步骤,A不符合题意;诱导供体细胞与MⅡ期卵母细胞融合没有用到灭活的病毒,B符合题意;体细胞核移植技术中,可以用物理或化学方法激活重组细胞,使其完成细胞分裂和发育进程,属于体细胞核移植技术培育克隆牛的一个步骤,C不符合题意;选择合适时期的胚胎进行移植,使其发育成完整个体,属于体细胞核移植技术培育克隆牛的一个步骤,D不符合题意。
3.C 根据题干信息可知,提供细胞核的个体的性染色体组成为XY,因此克隆动物的性别为雄性。
4.C 胚胎细胞分化程度低,分裂能力强,胚胎细胞核移植的成功率高于体细胞核移植,A正确;卵母细胞质中含有促使细胞核全能性表达的物质,B正确;重组细胞最初分裂时,DNA复制完成后,可以进行转录形成RNA,C错误;大熊猫的克隆成功能证明细胞质具有调控细胞核发育的作用,D正确。
5.答案 (1)XX或XY MⅡ 显微操作 胚胎移植 (2)遗传物质 (3)卵母细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响 (4)动物已分化的体细胞的细胞核具有全能性
解析 (1)由题意知,该动物体的性别决定方式为XY型,故图中A表示正常细胞核,染色体数为2n,则其性染色体的组成可为XX或XY。过程①表示去除细胞核,该过程一般要在卵母细胞培养至MⅡ期再进行,去核时常采用显微操作法。②代表的过程是胚胎移植。(2)动物细胞培养时,多次传代后,供体细胞中的遗传物质稳定性会降低,故选材时必须注意传代次数。(3)克隆动物的遗传物质包括供体核遗传物质和受体细胞质中的遗传物质,由于卵母细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响,因此克隆动物与供体动物性状不完全相同。(4)克隆动物的成功获得证明动物已分化体细胞的细胞核具有全能性。
6.B 利用体细胞核移植技术可以加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育,A正确;检测有毒物质,判断某种物质的毒性属于动物细胞培养技术的应用,不是动物体细胞核移植技术的应用,B错误;转基因克隆动物可以作为生物反应器,生产许多珍贵的医用蛋白,C正确;利用克隆动物作疾病模型,有利于人们研究疾病的发展过程和治疗疾病,D正确。
7.A 目前,用体细胞核移植技术得到克隆动物的成功率还很低,A错误;克隆技术并没有完全成熟,各个环节有待于进一步改进,B正确;克隆技术并没有完全成熟,绝大多数克隆动物存在健康问题,C正确;克隆动物的安全性问题仍然存在争议,D正确。
易错警示
误认为体细胞核移植的难度低于胚胎细胞核移植
动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植的难度,这是因为动物体细胞与胚胎细胞相比,分化程度高,全能性表达困难。
8.A 克隆动物得到的是与提供细胞核的亲本几乎一样的个体,不能使生物多样性大大增加,A错误;克隆技术有多种用途,包括用于保护濒危物种、繁殖某一性别的家畜以及繁殖家畜中的优良品种,B、C、D正确。
9.B 克隆动物也要经历生长发育,周期没有缩短,A错误;克隆动物属于无性繁殖,实验对象间的性状差异较小,B正确;无法证明克隆动物的寿命更长,C错误;无法证明克隆动物抵抗疾病的能力更强,D错误。
能力提升练
1.C 该过程没有经过精卵的结合,属于无性繁殖过程,A正确;图中的卵子实际上是处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞,B正确;③是动物胚胎移植过程,②是动物胚胎的体外培养过程,C错误;中中、华华是由重组细胞发育而来的,其细胞核内的遗传物质来自成纤维细胞,因此性别由成纤维细胞的遗传物质决定,D正确。
2.C 由于克隆猴基因组成差异小,用克隆猴作为实验动物,有利于实验中无关变量的控制,增强实验的可信度,A正确;动物细胞融合的过程需要人工诱导,可用电融合法诱导去核卵母细胞和成纤维细胞融合,B正确;猕猴的受精卵经基因编辑后形成的胚胎发育成的个体不能叫作克隆猴,克隆猴是通过体细胞核移植技术获得的,C错误;动物细胞核含有该物种的全套遗传信息,克隆猴的获得体现了动物体细胞的细胞核具有全能性,D正确。
3.A 蛙的红细胞含有细胞核,童第周所取黑斑蛙的成体细胞核可以来自红细胞,A错误;核移植的受体细胞一般是去核的卵母细胞,B正确;蝌蚪属于体外受精,故该重组细胞发育成克隆蝌蚪不需要再进行胚胎移植,C正确;核移植过程需要借助精密的显微操作仪和细胞融合法,D正确。
4.B 卵母细胞中含激发细胞核全能性表达的物质,核移植过程中选择MⅡ期的卵母细胞有利于细胞核全能性恢复,A正确;动物细胞培养时,需对细胞或组织进行胰蛋白酶处理,不进行脱分化处理,B错误;过程③是诱导分化过程,其关键是利用特定条件诱导胚胎干细胞相关基因表达,C正确;过程④移植的神经元细胞由取自该小鼠自身细胞诱导分化而来,受体小鼠不会发生免疫排斥反应,D正确。
5.ABD 由题意可知,任何能使钙离子水平升高的机制都可以激活重构胚,故自然受精过程中,精子的进入可能促进钙离子内流,提高了胞质中钙离子水平,A正确;在体细胞核移植过程中,通过电融合法可使供体细胞与去核卵母细胞融合,形成重构胚,B正确;蛋白酶抑制剂会抑制MPF和CSF的合成,而MPF与CSF的作用是使MⅡ期的卵母细胞不能进入末期,使用蛋白酶合成抑制剂会促进重构胚完成分裂,C错误;通过核移植产生重构胚发育形成的个体不利于物种多样性的形成,但对于畜牧业、医疗卫生领域有广泛应用,D正确。
6.答案 (1)无毒、无菌 防止细胞代谢物积累对细胞自身造成伤害 (2)显微操作 电融合法 (3)卵母细胞质中的遗传物质对克隆猫的某些性状产生影响
解析 (1)动物细胞培养时,首先要保证被培养的细胞处于无毒、无菌的环境,此外,还需要定期更换培养液,防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害。(2)去除卵母细胞的细胞核采用显微操作法,供体细胞注入受体卵母细胞后,可通过电融合法促进两细胞融合。(3)生物的性状主要由细胞核控制,克隆猫的主要性状与本体猫相同,但是卵母细胞质中的遗传物质也控制某些性状,因此克隆猫和本体猫的某些性状有差异。
1.C
2.B
3.C
4.C
6.B
7.A
8.A
9.B
1.C
2.C
3.A
4.B
5.ABD