高中生物人教版 (新课标)选修3《现代生物科技专题》专题3 胚胎工程3.3 胚胎工程的应用及前景一课一练
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一、单选题(本大题共25小题,共50.0分)
哺乳动物妊娠时间长,每胎产仔少,繁殖速度慢。目前加快优良种畜繁殖速度的最好方法是
A. 动物细胞培养 B. 胚胎移植
C. 动物细胞融合D. 核移植
下图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所作的一系列研究,则相关分析中错误的是( )
A. 过程Ⅰ将胚胎干细胞置于γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上培养时,为满足干细胞增殖所需的营养物质,通常在培养层上还需添加动物血清
B. 过程Ⅱ将带有遗传标记的ES细胞注入囊胚腔,能正常发育成为胚胎,说明ES细胞具有全能性
C. 过程Ⅳ利用免疫缺陷的小鼠目的是受体不对移植的组织细胞产生免疫反应
D. 过程Ⅲ可利用显微注射法将目的基因“褐毛基因”直接导入ES细胞时
胚胎移植的生理学基础说法正确的是 ( ) 。
A. 用促性腺激素使同种动物的供、受体达到同样的生理状态
B. 胚胎移植将原肠胚移入受体内发育
C. 胚胎移植产下的个体在基因控制上与受体母亲相似
D. 受体与胚胎建立联系后不影响其遗传特性,只为胚胎提供了营养等方面的保障
下列材料不能直接用于胚胎移植的是( )
A. 利用酶处理卵裂球获得的细胞
B. 对母畜进行超数排卵处理并配种后从生殖器官中取出的早期胚胎
C. 将通过细胞核移植后形成的重组细胞进行体外培养获得的早期囊胚
D. 将获能的精子和成熟卵细胞在体外共同培养受精后发育得到的原肠胚
胚胎工程的最后一道工序是
A. 胚胎移植技术B. 胚胎分割技术
C. 胚胎性别鉴定技术D. 体外受精技术
下列有关动物胚胎移植的叙述中,正确的是
A. 受体母畜需要遗传性状优良的品种
B. 试管婴儿只是受精过程在试管中进行
C. 超数排卵技术要使用一定的促排卵剂
D. 受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能成功移植
对胚胎分割技术的有关叙述正确的是
A. 凡是利用胚胎工程产生新个体都要用到胚胎分割技术
B. 分割的胚胎直接移植给受体或在体外培养到囊胚阶段再移植到受体内
C. 目前的同卵双胞胎多数是通过胚胎分割技术而产生的
D. 目前该技术只能是在显微镜下用切割针或切割刀把胚胎分割开
以下哪一种胚胎分割的移植效率最高()
A. 二分胚B. 四分胚C. 八分胚D. 十六分胚
下列关于胚胎分割的叙述中,正确的是 ( )
A. 胚胎分割与胚胎移植无关
B. 通常把卵裂球或早期囊胚作为胚胎分割的材料
C. 胚胎分割次数越多,产生的新个体也越多
D. 胚胎包括多个细胞群,所以胚胎分割无需借助显微镜
下列哪种技术,在世界范围内,可做到胚胎移植不受时空的限制,在国际和国内进行交换,代替了活畜引种,节约购买种畜的费用
A. 体外受精技术B. 胚胎移植技术
C. 胚胎分割技术D. 胚胎冷冻保存技术
将绵羊的体细胞核移植到其去核的卵母细胞内形成重构卵母细胞(甲),可以培养成胚胎,并最终发育成完整个体,而将体细胞直接培养(乙)或体细胞核移植到未去核的卵母细胞内(丙)都不能形成胚胎,对这些现象的有关表述不正确的是
A. 绵羊的体细胞核具有发育的全能性
B. 特定的细胞质是实现细胞全能性的必要条件
C. 染色体数量的变异可能使丙不能实现细胞全能性的表达
D. 该技术的原理是动物细胞具有全能性
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
对胚胎分割技术的有关叙述正确的是
A. 凡是利用胚胎工程产生新个体都要用到胚胎分割技术
B. 对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将滋养层均等分割
C. 经胚胎分割的同卵双胎是最常见的
D. 该技术得到的胚胎在各遗传性状上是完全相同的
近年来发展起来的胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机,下图为经体外受精和胚胎分割移植培育优良奶牛的过程。下列相关说法正确的是( )
A. 体外受精所需的成熟卵子可以从母体卵巢中直接获取,但在受精前要对精子进行获能处理
B. 进行胚胎分割时,应选择发育到原肠胚时期的胚胎进行操作
C. 胚胎分割的方法只能用分割针在显微镜下将胚胎均等分割成若干份
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免疫排斥反应
下列关于胚胎分割的叙述正确的是
A. 胚胎分割可将早期胚胎任意分割成多份
B. 将内细胞团均等分割,否则会免影响胚胎的恢复和进一步发育
C. 胚胎分割技术应属于有性生殖
D. 通过胚胎分割技术获得的两个个体的遗传物质相同,生物性状也完全相同
在畜牧业中为迅速扩大良种畜种群数量,可以实施人工方法,比如第一种:通过体外受精技术获得多个受精卵,将培养成的早期胚胎植入同一母畜子宫中,孕育出多胎。第二种:利用某一胚胎进行胚胎分割,并将获得的若干胚胎移植到同一母畜子宫中,孕育出多个后代。下列有关叙述,正确的是( )
A. 两种方法获得的子代的基因型均相同
B. 只有第一种方法需使用某些动物激素
C. 上述两种方法都表明了移植的胚胎数与后代数成正比关系
D. 两种方法均涉及动物胚胎工程实现关键的一步即胚胎移植
下列关于胚胎分割技术的叙述,错误的是( )
A. 胚胎分割技术可以看作是一种无性生殖方法
B. 胚胎分割后要进行胚胎移植
C. 进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的囊胚或原肠胚
D. 如对囊胚期的胚胎进行分割,应注意将内细胞团均等分割
据《干细胞》杂志报道,科学家使用了进行试管受精的年轻女性捐献的卵细胞,以及2名志愿者的皮肤成纤维细胞,成功克隆出了5个人体早期胚胎,进而开发出具有研究价值的胚胎干细胞。下列说法正确的是
A. 上述过程应用了核移植、动物细胞培养、胚胎移植等技术
B. 胚胎体外培养与胚胎干细胞培养的培养液成分是相同的
C. 通过核移植得到的重组细胞进行体外培养时需要更换培养基进行传代培养
D. 上述过程体现了皮肤成纤维细胞核的全能性和胚胎干细胞的发育全能性
下列关于干细胞的描述,不正确的是()
A. 干细胞是具有正常分化能力的细胞
B. 造血干细胞能分化成多种血细胞
C. 胚胎干细胞只能分化,不能分裂
D. 干细胞发生的分化一般是不可逆的
胚胎干细胞是哺乳动物或人的早期胚胎中的细胞,可以进一步分裂、分化成各种组织干细胞,再进一步分化成各种不同的组织。下列叙述错误的是
A. 各种组织干细胞分化形成不同组织细胞是遗传信息执行情况不同的结果
B. 胚胎干细胞有细胞周期,神经干细胞分化形成的神经细胞没有细胞周期
C. 造血干细胞分化形成红细胞、白细胞的过程是不可逆的
D. 肝脏干细胞分化成肝脏细胞的过程表现了细胞的全能性
图1表示的是科学家获得iPS细胞(类似于胚胎干细胞),再将iPS细胞转入小鼠乙体内培养的过程,图2表示研究人员利用小鼠(2N=40)获取单倍体胚胎干细胞的一种方法,SrCl2溶液可激活卵母细胞。以下分析错误的是( )
A. 图1过程中,成纤维细胞转变为iPS细胞,类似于植物组织培养中的脱分化过程
B. 研究人员将iPS细胞团注射入缺乏T细胞的小鼠体内,细胞团能继续生长。由此可推测图1中iPS细胞团逐渐退化的原因可能是小鼠乙发生免疫反应造成的
C. 图2中,研究人员使小鼠丙超数排卵,再利用SrCl2溶液处理后体外培养至④囊胚期,再筛选出单倍体干细胞
D. 研究发现,单倍体胚胎干细胞有发育全能性,该技术培育的单倍体动物可成为研究显性基因功能的理想细胞模型
下列关于哺乳动物的胚胎干细胞的应用,不正确的是()
A. 利用ES细胞可诱导分化形成新的组织细胞的特性,修复坏死或退化的细胞
B. 随组织工程技术的发展,将来可利用ES细胞培育出人造器官
C. 目前人类已能利用ES细胞治疗帕金森综合症、老年痴呆症等顽症
D. ES细胞是研究体外细胞分化的理想材料
下列对胚胎干细胞的认识,不正确的是()
A. 胚胎干细胞来源于早期胚胎和原始性腺
B. 胚胎干细胞的体积大、核大、核仁明显
C. 用分化诱导因子可调控胚胎干细胞的分化
D. 用饲养层细胞培养胚胎干细胞可维持其不分化
胚胎干细胞的特点是()
A. 在形态上,体积大,细胞核大,核仁明显;在功能上具有发育的全能性
B. 在形态上,体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上具有发育的全能性
C. 在形态上,体积小,细胞核小,核仁不明显:在功能上不具有发育的全能性
D. 在形态上,体积大,细胞核小,核仁明显;在功能上具有发育的全能性
胚胎干细胞是指 ( )
A. 来自人或动物的早期胚胎或某些器官中,具有自我更新和多方向分化潜能的原始细胞
B. 胚胎中的细胞
C. 不具有全能性的细胞
D. 分化程度最高的细胞
二、填空题(本大题共2小题,共16.0分)
(8分)哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞.从胚胎中提取干细胞这项技术备受伦理争议,但重组成体细胞却不涉及制造或摧毁胚胎,通过细胞培养、诱导可以克隆器官.请回答下列有关问题:
(1)ES细胞是由 中分离出来的一类细胞;在形态上,表现为体积小、细胞核大、核仁明显;在功能上,具有发育的 .另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,对它可以进行冷冻保存,也可以进行 .
(2)运用 技术可以形成重组细胞,对重组细胞的培养,其培养液与植物细胞培养的培养基主要不同点是含有 .
(3)利用重组细胞培养出的干细胞,也可以形成特定器官组织,这是 的结果.
(4)通过ES细胞培育出的人造组织器官,可以解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后的 问题.
(8分)胚胎工程应用前景广阔,请回答:
(1)胚胎工程是指对动物______________所进行的多种显微操作和处理技术,如体外受精、______、______、胚胎干细胞培养等技术。
(2)合子形成后即在输卵管内进行______________分裂,开始发育。胚胎发育的早期有—段时间是在透明带内进行的,其显著特点是胚胎的总体积____________________________。导致透明袋破裂,胚胎从中伸展出来的过程叫做_____________
(3)防止多个精子与卵子受精的生理机制包括____________,____________。
三、识图作答题(本大题共2小题,共19.0分)
(9分)如图是牛胚胎移植的基本程序示意图.请据图回答问题:
(1)图中b过程分别是指 .
(2)受体母牛必须具备与供体母牛 ,这是胚胎移植能否成功的重要前提.
(3)进行胚胎分割时,应选择发育到 阶段进行操作,在进行胚胎分割时,应注意将 均等分割,以免影响胚胎的恢复和进一步发育.
(4)通过胚胎分割产生的两个或多个个体共有的特点是 .(2分)
(5)动物细胞的体外培养需要满足一定的条件.为了保证培养基无菌无毒的环境,通常在细胞培养液中添加一定的 .此外,还应定期更换培养液.
(6)从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞,称为ES或EK细胞.在体外培养条件下,ES细胞在功能上具有发育的 ,可以体外培养条件下增殖而不发生分化,在 上或在添加抑制因子的培养液中,能够维持不分化的状态.
(10分)如图为早期胚胎发育过程(图甲)及经过受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程(图乙)。请回答:
(1)图甲中标号3为_________,它将来可发育为_________。
(2)图乙中②指的是_________。进行胚胎分割时,应选择发育到_______________________时期的胚胎进行操作。
(3)图乙中A细胞是_________,在进行体外受精前要对精子进行_________处理。哺乳动物受精过程有哪些机制阻止多精子入卵受精()
A.顶体反应
B.精子穿越卵子透明带触及卵细胞膜,导致透明带反应
C.精子触发卵细胞膜表面微绒毛的抱合反应
D.精子入卵后,触发卵细胞膜反应
( 4)若一次给受体母牛移入多个胚胎,产生的多个后代基因型相同吗?_________,为什么?_________________________________________。(2分)
四、实验题(本大题共2小题,共15.0分)
(7分)如图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答:
(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至_______或胎儿的_______中分离得到的一类细胞。
(2)某患者不能产生正常的白细胞,通过骨髓移植可以达到治疗的目的,骨髓的治疗的实质是将上图的_________细胞移植到患者体内。
(3)若要克隆某种哺乳动物,从理论上分析,上述红细胞、白细胞、神经细胞中不能选用作为供体的细胞的是______,其原因是____________。(2分)
(4)若某药物可抑制肝肿瘤细胞DNA的复制,使用该药物可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期的_________期。
(8分)胚胎工程技术包含的内容很丰富,如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况,其中供体1是良种荷斯坦高产奶牛,供体2是黄牛,请据图回答下列问题:
(1)应用1中获得的小牛,其遗传物质来源于 ,细胞B的名称是 。
(2)应用2中牛完成体内受精的场所是____________,刚种植在子宫内的胚胎其发育程度一般为
期,这种试管牛的产生,采用的胚胎工程技术有 、胚胎移植等。
(3)获得更多基因型完全相同的牛,可采用图中的应用 的培养技术。该技术具体操作时的
注意要点是 。
(4)在体外进行a过程时,通常需要一定的气体环境,其中加入二氧化碳的主要作用是 。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】试题分析:动物细胞培养结构是培养出1个细胞群,故A错。胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,利用供体超数排卵提高繁殖力,妊娠和育仔由受体完成,缩短供体繁殖周期,所以能加快繁殖速度,故B正确。动物细胞融合结构是获得杂种细胞和细胞产品,故C错。核移植是为了获得克隆个体,获得与供体相似个体,故D错。
考点:本题考查动物细胞工程技术相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系能力。
2.【答案】D
【解析】试题分析:动物培养加入动物血清提供营养,A正确;细胞中具有发育成完成个体的全部遗传物质,体现全能性,C正确;过程Ⅳ利用免疫缺陷的小鼠目的是受体不对移植的组织细胞产生免疫反应,培养细胞,C正确。过程Ⅲ可利用显微注射法将目的基因“褐毛基因”与运载体结合后注入到ES细胞,D错误。
考点:本题考查基因工程和细胞工程的相关知识,意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。
3.【答案】D
【解析】促性腺激素是促进供体母本超数排卵的,同期发情一般选择孕激素,A错;胚胎移植使用的早期胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段,B错;胚胎移植产下的个体在基因控制的性状上与受体母亲没有关系,与供体母牛和与之配种的公牛有关,C错;供体胚胎与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但孕育过程中不影响供体胚胎的遗传特性,D正确。故选D。
4.【答案】D
【解析】试题分析:胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术.
A、胰蛋白酶处理卵裂球获得的细胞不能直接移植到同期发情受体的子宫中继续发育,但能移植到输卵管中进一步发育;故A错误.
B、对母畜进行超数排卵处理并配种后从生殖器官中取出的桑椹胚或者囊胚能能直接进行移植;故B错误.
C、将通过细胞核移植后形成的重组细胞进行体外培养获得的早期囊胚,能直接进行移植;故C错误.
D、原肠胚已经出现三个胚层,一般不能再进行胚胎移植;故D正确.
故选:D.
5.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查胚胎工程相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构能力。正确解答本题的关键是理解并掌握胚胎工程的操作过程。
【解答】
A.胚胎移植技术是胚胎工程的最后一道工序,A正确;
B.胚胎分割技术是胚胎工程过程的手段之一,分割后的胚胎仍然要通过胚胎移植才能发育成子代个体,B错误;
C.胚胎性别鉴定技术是胚胎移植前的工序之一,C错误;
D.通过体外受精技术获得的胚胎仍然要通过胚胎移植才能发育成子代个体,D错误。
故选A。
6.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查胚胎移植的相关知识,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力;能运用所学知识,准确判断问题的能力。胚胎移植的基本程序:对供体和受体的选择和处理(同期发情处理,超数排卵处理)、配种或进行人工授精、对胚胎的收集检查培养或保存、进行胚胎移植。其中对受体的选择,不需选择遗传性状优良的品种,但需要具有正常繁殖能力的健康个体,对供体的选择,需要选择遗传性状优良的品种。
【解答】
A.受体母畜不需选择遗传性状优良的品种,但需要具有正常繁殖能力的健康个体,A错误;
B.试管婴儿技术除了受精过程在体外进行外,其早期胚胎发育过程也在体外进行,B错误;
C.胚胎工程中,往往对母畜注射一定的促性腺激素,促进母畜超数排卵,C正确;
D.受精卵只有培养到桑椹胚或囊胚才能移植,D错误。
故选C。
7.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查胚胎分割,意在考查学生对知识的理解和应用能力。
【解答】
A.利用胚胎工程产生新个体不一定都要用到胚胎分割技术,A错误;
B.分割的胚胎直接移植给受体或在体外培养到囊胚阶段再移植到受体内,B正确;
C.目前的同卵双胞胎多数不是通过胚胎分割技术而产生的,C错误;
D.目前该技术可以在实体显微镜或显微操作仪下用切割针或切割刀把胚胎分割开,D错误。
故选B。
8.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查胚胎分割的相关知识,理解并识记相关内容是解题的关键。
【解答】
就目前的胚胎分割移植而言,以二分胚的分割和移植效率最高,同卵多胎成功率较低。综上所述:BCD错误,A正确。
故选A。
9.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查胚胎分割,意在考查学生对知识的理解和记忆能力。
【解答】
A.胚胎分割后再移植可以同时获得多个性状相同的个体,A错误;
B.通常把卵裂球或早期囊胚作为胚胎分割的材料,因为该期的细胞具有全能性,B正确;
C.胚胎分割技术产生同卵多胚的可能性是有限的,胚胎分割次数越多,胚胎越不易成活,C错误;
D.胚胎分割需借助显微仪器,包括实体显微镜和显微操作仪,D错误。
故选B。
10.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查胚胎移植的相关知识,要求考生识记胚胎移植的生理学基础和基本程序,了解胚胎移植的意义,能结合所学的知识作出准确的判断,属于考纲识记层次的考查。
【解答】
胚胎冷冻保存技术是将动物的早期胚胎,通过特殊的保护剂和降温措施,使其长期保存在超低温环境下。其优势是可以使胚胎移植不受时间和地域限制,简化引种过程,节约费用。综上所述,D正确,ABC错误。
故选D。
11.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查核移植的相关知识,意在考查学生分析问题和解决问题的能力。
【解答】
A、将绵羊的体细胞核移植到其去核的卵母细胞内形成重构卵(甲),可以培养成胚胎,并最终发育成完整个体,说明体细胞核具有发育的全能性,A正确;D错误;
B、必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成新个体,因为卵细胞的细胞质可使体细胞细胞核全能性得到表达.B正确;
C、细胞核移植到未去核的卵母细胞内(乙)不能形成胚胎,是因为该重组细胞含有3个染色体组,染色体数量的变异使乙不能实现细胞全能性,C正确;
故选D。
12.【答案】B
【解析】试题分析:试管牛和克隆牛的培育过程中都用到了胚胎移植,故A正确。用来促进供体母牛超数排卵的是垂体分泌的促性腺激素,故B错误。通常进行胚胎移植的时期是桑葚胚或囊胚,故C正确。采取胚胎分割技术可以同时获得多个性状相同的家畜个体,故D正确。
考点:本题考查胚胎工程相关知识,意在考察考生对知识点的理解掌握程度。
13.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查胚胎分割的相关知识,意在考查考生从题中获取信息的能力,并运用所学知识对信息进行分析、推理和解释现象的能力。
【解答】
A.利用胚胎工程产生新个体不一定要用到胚胎分割技术,A错误;
B.对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将内细胞团均等分割,B错误;
C.经胚胎分割的同卵双胎是最常见的,C正确;
D.通过胚胎分割技术获得的两个个体的遗传物质相同,但生物的性状不一定完全相同,因为生物的性状还需环境因素的影响,D错误。
故选C。
14.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查胚胎工程的相关技术,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识的网络结构的能力。
【解答】
A.从母体卵巢中得到的卵子还不成熟,要在体外培养到减数第二次分裂中期才具有与精子结合的能力,而精子也需经获能处理才具受精能力,A项错误;
B.进行胚胎分割时,应选择发育到桑椹胚或囊胚时期的胚胎进行操作,B项错误;
C.进行胚胎分割时,除采用切割针或切割刀片将胚胎切开外,还可以采用酶处理等方式将卵裂球中的细胞分散开,C项错误;
D.受体母牛必须和供体牛属于同一物种,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不发生排斥反应,D项正确。
故选D。
15.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查胚胎分割技术相关知识,意在考查考生识记能力和理解能力。
【解答】
A.胚胎分割不是任意分割,如将内细胞团均等分割,A错误;
B.胚胎分割时一般选用发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,对囊胚期的胚胎进行分割时,要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育,B正确;
C.胚胎分割技术属于无性生殖,C错误;
D.生物个体的性状还受环境的影响,通过胚胎分割技术获得的两个个体遗传物质相同,但生物性状一般不完全相同,D错误。
故选B。
16.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查胚胎移植和克隆的相关知识,意在考查学生理解所学知识要点、获取信息以及运用所学知识分析问题、解决问题的能力。
【解答】
A.第一种方法中属于有性生殖,不同受精卵分别发育形成的个体的基因型不一定相同,A错误;
B.两种方法均需对受体母畜使用一些动物激素,如孕激素,B错误;
C.胚胎分割分割成的胚胎数目过多或移植的胚胎数目过多可能导致成活率降低,所以不成正比关系,C错误;
D.两种方法均涉及动物胚胎工程实现关键的一步即胚胎移植,D正确。
故选D。
17.【答案】C
【解析】【分析】本题考查胚胎分割的相关知识,要求考生识记胚胎分割的相关知识,包括胚胎分割的概念、特点和注意点,只需考生识记相关知识点即可正确作答。
【解答】
A.胚胎分割技术属于无性繁殖,A正确;
B.分割后的胚胎,必需通过胚胎移植技术,送入胚胎受体内发育,B正确;
C.进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,而原肠胚已经分化,不能用于胚胎分割移植,C错误;
D.对囊胚期的胚胎进行分割,应注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后的胚胎的恢复和进一步发育,D正确。
故选C。
18.【答案】C
【解析】试题分析:由题意分析可知,上述过程应用了核移植、动物细胞培养等技术,但是没有胚胎移植技术,A错误;胚胎体外培养与胚胎干细胞培养的培养液成分是不相同的,B错误;通过核移植得到的重组细胞进行体外培养时需要更换培养基进行传代培养,C正确;细胞全能型的表达必须发育到一个完整的个体,D错误。
考点:本题考查干细胞的相关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。
19.【答案】C
【解析】【分析】
本题主要考查干细胞的相关知识,意在考查考生分析和解决问题的能力。
【解答】
A.干细胞是具有正常分化能力的细胞,A正确;
B.造血干细胞能分化成多种血细胞,B正确;
C.胚胎干细胞能分化,能分裂,C错误;
D.干细胞发生的分化一般是不可逆的,D正确。
故选C。
20.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查干细胞及细胞分化的有关知识,考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力。正确理解细胞分化的特点是解题的关键。
【解答】
A.细胞分化的实质是基因选择性表达,A正确;
B.干细胞具有强的分裂能力,有细胞周期,细胞分化后,失去分裂能力,没有细胞周期,B正确;
C.细胞分化一般是不可逆的,C正确;
D.细胞的全能性指高度分化的细胞具有发育成完整个体的潜能,D错误。
故选D。
21.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查基因工程和细胞工程的相关知识,意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。
【解答】
A.成纤维细胞为高度分化的细胞,iPS细胞类似于胚胎干细胞,所以图1过程中,成纤维细胞转变为iPS细胞,类似于植物组织培养中的脱分化过程,A正确;
B.研究人员将iPS细胞团注射入缺乏T细胞的小鼠体内,细胞团能继续生长,由此可推测图1中iPS细胞团逐渐退化的原因可能是小鼠乙发生免疫反应造成的,B正确;
C.由图可知,图2中,研究人员使小鼠丙超数排卵,再利用SrCl2溶液处理后体外培养至④囊胚期,再筛选出单倍体干细胞,C正确;
D.由于单倍体中不含等位基因,所以该技术培育的单倍体动物可成为研究隐性基因功能的理想细胞模型,D错误。
故选D。
22.【答案】C
【解析】【分析】
本题主要考查胚胎干细胞的相关知识,旨在考查学生对知识的识记能力和理解能力。
【解析】
A.胚胎干细胞具有发育的全能型,可以诱导分化为新的组织细胞,修复坏死或退化的细胞,A正确;
B.胚胎干细胞可以诱导分化为各种器官,B正确;
C.目前只是临床实验阶段,并没有真正用于疾病治疗,C错误;
D.ES细胞是研究体外细胞分化的理想材料,D正确。
故选C。
23.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查胚胎干细胞的研究和应用,要求考生识记胚胎干细胞的来源及特点,掌握胚胎干细胞的相关应用,能结合所学的知识准确判断各选项。
【解答】
A.胚胎干细胞来源于早期胚胎或原始性腺,A正确;
B.细胞在形态上,表现为体积小、细胞核大、核仁明显,B错误;
C.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,应该加入分化诱导因子,C正确;
D.在体外培养条件下,ES细胞可以增殖而不分化,可进行遗传改造,D正确。
故选B。
24.【答案】B
【解析】略
25.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查胚胎干细胞的相关知识,要求考生识记胚胎干细胞的来源、特点,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系的能力;能运用所学知识,对生物学问题作出准确的判断。
【解答】
哺乳动物的胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞,具有自我更新和多方向分化潜能的原始细胞,分化程度较低,具有全能性。综上A正确,BCD错误。
故选A。
26.【答案】(1)早期胚胎或原始性腺全能性遗传改造
(2)核移植动物血清
(3)细胞分化
(4)免疫排斥
【解析】试题分析:ES细胞具有胚胎细胞的特性,体积较小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物任何一种组织细胞.另一方面,在体外培养条件下,ES细胞可不断增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可以进行某些遗传改造.通过ES细胞可以培育出人造组织器官,可以解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后的免疫排斥问题.
(1)哺乳动物的ES细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞.ES细胞具有胚胎细胞的特性,体积较小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物任何一种组织细胞.另一方面,在体外培养条件下,ES细胞可不断增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可以进行某些遗传改造.
(2)运用核移植技术可以形成重组细胞.对重组细胞的培养,其培养液中除了含有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等营养成分外,还需加入血清、血浆等天然物质.
(3)利用重组细胞培养出的干细胞,再诱导干细胞分化形成特定器官组织,实质是基因的选择性表达.
(4)通过ES细胞可以培育出人造组织器官,且这类器官移植属于自体移植,不会发生免疫排斥反应,这样可以解决目前临床上存在的供体器官不足和器官移植后的免疫排斥问题.
故答案:
(1)早期胚胎或原始性腺全能性遗传改造
(2)核移植动物血清
(3)细胞分化
(4)免疫排斥
27.【答案】(1) 早期胚胎或配子 胚胎移植
(2)有丝 不增加或略有缩小 孵化
(3)透明带反应 卵细胞膜作用
【解析】【分析】
本题知识点简单,考查胚胎工程的概念及操作对象、胚胎移植、体外受精等知识点,要求考生识记胚胎工程的概念及相关技术,明确受精过程以及早期胚胎发育的特点。
【解答】
(1)胚胎工程是对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
(2)合子属于体细胞,因此合子形成后即在输卵管内进行有丝分裂,开始发育。胚胎发育的早期有—段时间是在透明带内进行的,即卵裂期,其显著特点是,细胞不断的进行有丝分裂,细胞数目不断增加,但是胚胎的总体积不增加或略有缩小。囊胚发育后期导致透明带破裂,胚胎从中伸展出来的过程叫做孵化。
(3)防止多个精子与卵子受精的生理机制包括:透明带反应和卵细胞膜作用。
28.【答案】(1)冲卵
(2)相同的生理状态
(3)桑椹胚或囊胚内细胞团
(4)具有相同的遗传物质
(5)抗生素
(6)全能性饲养层细胞
【解析】试题分析:分析题图:图示表示牛胚胎移植的基本程序.胚胎移植的基本程序:对供体和受体的选择和处理(同期发情处理,超数排卵处理)、配种或进行人工授精、对胚胎的收集检查培养或保存、进行胚胎移植.图中a是超数排卵、b是冲卵(其中卵是指胚胎)、c是指胚胎移植.
(1)由以上分析可知:图中b过程是指冲卵,即将供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来.
(2)胚胎移植能否成功的重要前提是:受体母牛必须具备与供体母牛相同的生理状态,这为胚胎植入受体提供了相同的生理环境.
(3)进行胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚阶段进行操作.在对囊胚阶段的胚胎进行胚胎分割时,应注意将内细胞团均等分割,以免影响胚胎的恢复和进一步发育.
(4)来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,所以通过胚胎分割产生的两个或多个个体共有的特点是具有相同的遗传物质.
(5)动物细胞的体外培养需要满足一定的条件.为了保证培养基无菌无毒的环境,通常在细胞培养液中添加一定的抗生素,以防止培养过程中的污染.此外,还应定期更换培养液,以便清除代谢产物,防止细胞代谢积累对细胞自身造成的危害.
(6)ES细胞具有胚胎细胞的特性,体积较小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物任何一种组织细胞.另一方面,在体外培养条件下,ES细胞在饲养层细胞上或在添加抑制因子的培养液中,可不断增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可以进行某些遗传改造.
故答案: (1)冲卵
(2)相同的生理状态
(3)桑椹胚或囊胚内细胞团
(4)具有相同的遗传物质
(5)抗生素
(6)全能性饲养层细胞
29.【答案】(1)滋养层;胎膜和胎盘
(2)囊胚腔 ;桑椹胚或囊胚
(3)(次级)卵母细胞;获能;B、D
(4)不一定相同;因为这些胚胎细胞可能由不同的受精卵发育而来,它们的基因型可能相同,也可能不同
【解析】【分析】本题结合采用体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程图,考查体外受精、胚胎移植、胚胎分割等知识,要求考生识记体外受精的过程,识记胚胎移植的概念,识记胚胎分割的特点及注意事项,能运用所学的知识准确答题,属于考纲识记层次的考查。
【解答】(1)图甲中标号3为滋养层,它将来可发育为胎膜和胎盘。
(2)囊胚时期的细胞开始分化,聚集在细胞一端,个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织,沿透明带内壁的较小的细胞是滋养层,将来发育为胎儿的胎膜和胎盘,随着进一步发育,内部出现了含有液体的囊腔——囊胚腔。
(3)图乙中A细胞是(次级)卵母细胞,在进行体外受精前要对精子进行获能处理。哺乳动物受精过程通过透明带反应和卵细胞膜反应阻止多精子入卵受精。
(4)因为一次移植的多个胚胎可能由不同的受精卵发育而来,它们的基因型可能相同,也可能不同。
30.【答案】(1)囊胚 原始性腺细胞(2)造血干(3)红细胞 成熟的红细胞中无细胞核(4)间
【解析】试题分析:胚胎干细胞来源于早期胚胎和原始性腺,其中早期胚胎是从动物胚胎发育至囊胚期的内细胞团。白细胞是由骨髓中的造血干细胞分化而来的,所以骨髓的治疗的实质是将上图的造血干细胞移植到患者体内。哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核,不能选用作为供体细胞。DNA复制发生在间期,所以抑制肝肿瘤细胞DNA的复制,可使肝肿瘤细胞停留在细胞周期的间期,从而有效地抑制肿瘤细胞的增殖。
考点:本题考查干细胞的相关知识。
点评:本题意在考查考生的识图能力、识记能力和理解能力,属于容易题。
31.【答案】(1)供体1和供体2(不写全不给分) 卵细胞
(2)输卵管 桑椹胚或囊胚 体外受精、早期胚胎培养(答出其中1种)
(3)胚胎分割 将内细胞团均等分割
(4)维持适宜PH值
【解析】试题分析:(1)据图可知应用1为克隆牛,其细胞核遗传物质来源于供体1,细胞质遗传物质来源于供体2. 细胞B的名称是卵细胞,因为卵细胞含丰富细胞质,一方面可以激发体细胞核全能性,另一方面可提供重组细胞的发育初期所需营养。(2)应用2为试管牛,体内受精的场所是输卵管。移植的胚胎为早期胚胎(桑椹胚或囊胚)。试管动物采用的胚胎工程技术有体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植等。(3)获得更多基因型完全相同的牛,可采用图中的应用3(胚胎分割)技术。该技术具体操作时的注意要点是将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。(4)早期胚胎培养加入二氧化碳的主要作用是维持适宜PH值,提供动物细胞适宜的生活环境。
考点:本题考查配套工程技术相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系能力和识图能力。
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