备战2025届新高考生物一轮总复习第10单元生物技术与工程课时规范练51胚胎工程（附解析）

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考点一 胚胎工程的理论基础
1.(2023·天津联考)哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程,只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下面为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图(N表示染色体组)。
据图分析,下列叙述错误的是( )
A.次级卵母细胞形成的过程需要激素调节
B.细胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子
C.Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ细胞分裂后期染色体数目相同
D.培育转基因动物应选择细胞Ⅳ作为受体细胞
2.胚胎工程技术挖掘了动物的繁殖潜力,为优良牲畜的大量繁殖提供了有效方法。下列有关胚胎工程的叙述,错误的是( )
A.胚胎工程可用于稀有动物的种族延续和培育生物制药的反应器
B.人工授精需要对精子进行获能处理但不需要对卵母细胞进行培养
C.早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液都需要加入血清或血浆
D.同期发情处理使受体和供体的生理状态相同,利于移植胚胎继续发育
考点二 胚胎工程技术及其应用
3.(2023·湖南长沙明德联考)培育“试管山羊”的基本过程如图所示,下列有关叙述正确的是( )
A.图中采集的精子可以直接和卵母细胞受精
B.乙表示受精作用,该过程在子宫内进行
C.丁过程应将早期胚胎移植到与供体表型相同的代孕母羊子宫内
D.可取早期胚胎(如桑葚胚、囊胚)进行均等分割以增加胚胎的数量
4.(2023·山东菏泽模拟)精子载体法是以精子作为载体携带外源基因进入卵细胞的方法,利用该方法制备转基因鼠的基本流程如图。下列叙述正确的是( )
A.导入外源基因的精子需放入ATP溶液中进行获能处理才具备受精能力
B.导入外源基因的精子和卵细胞经过②过程后即转化完成
C.过程③需将受精卵体外培养至桑葚胚或囊胚期才可进行胚胎移植
D.过程④进行同期发情处理以降低代孕母鼠对外来胚胎的免疫排斥反应
5.如图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程,下列相关说法正确的是( )
A.在胚胎发育过程中,受精卵通过有丝分裂不断增加体细胞数目
B.在进行步骤③时,应选择发育良好的原肠胚来操作
C.在胚胎发育中,卵裂期细胞数量不断增多,胚胎体积不断增大
D.步骤①代表奶牛的体外受精,属于无性繁殖的方式
6.(2024·广东统考)羊在畜牧生产和生物医学模型构建方面都具有重要价值,因此与羊相关的基础生物学研究也格外受到关注。科学家通过胚胎工程的方法繁育肉羊。下列相关叙述错误的是( )
A.从雌性肉羊卵巢内取出的卵母细胞不可直接进行体外受精
B.可用普通雌性羊作为受体进行胚胎移植,但需生理状态相同
C.可以通过胚胎分割技术,得到更多遗传性状相同的肉羊后代
D.在胚胎移植前,需要对体外培养的原肠胚进行质量筛查
7.如图为科研人员利用白鼠和黑鼠的早期胚胎培育黑白嵌合鼠的简要过程。下列相关叙述不正确的是( )
A.嵌合鼠的培育依据的原理是细胞的全能性
B.过程①中需利用相关技术去除早期胚胎外的透明带
C.过程②中可利用聚乙二醇诱导卵裂球细胞发生融合
D.过程③操作前需对多只代孕母鼠进行同期发情处理
关键能力提升练
1.某科研小组采用“胚胎干细胞介导法”将荧光素基因导入纯种灰色小鼠胚胎干细胞(ES细胞)中并整合到染色体上,然后将转基因的ES细胞注射到纯种黄色小鼠囊胚中培育嵌合体小鼠。下列叙述正确的是( )
A.荧光素基因可用于检测子代小鼠体内由灰色小鼠胚胎发育的部分
B.ES细胞是从灰色小鼠囊胚的内细胞团中取出的初步分化的细胞
C.注入ES细胞的囊胚移植前需用促性腺激素对受体母鼠进行超数排卵处理
D.割取黄色小鼠囊胚的滋养层细胞做DNA分析即可检测嵌合体子代鼠的性别
2.(2023·广东深圳一模)生猪育种的过程可采用体外受精技术、孤雌生殖(卵子不经过受精发育成个体)和孤雄生殖(见下表③)等多种辅助生殖技术。某科研团队为研究不同辅助生殖技术下猪胚胎存活率存在差异的原因,追踪了猪早期胚胎发育过程中染色质的空间构象变化(见下表)。下列相关叙述错误的是( )
A.体外受精需对卵母细胞和精子分别进行成熟培养和获能处理
B.与②③不同,①必须将早期胚胎移植给受体才能获得后代
C.母源来源的染色质比父源来源的染色质更容易实现结构的重建
D.染色质结构重建的速率可能在胚胎成功发育中起关键作用
3.(2023·广东珠海联考)中国科学家首次利用基因编辑的方法,并通过体细胞克隆技术,获得5只生物节律核心基因BMAL1敲除的克隆猴,这5只小猴的生物节律紊乱。下列说法错误的是( )
A.体细胞克隆猴的成功培育对于医学研究具有重要意义
B.该过程运用了细胞核移植技术,接受供体细胞核的是发育到MⅡ期的次级卵母细胞
C.培育生物节律紊乱小猴的过程中,需对重组细胞进行早期胚胎培养并进行胚胎移植
D.培育生物节律紊乱小猴的过程中,不可以用蛋白酶合成抑制剂激活重构胚
4.(2023·山东聊城模拟)研究人员欲采用“异源囊胚补全法”将人源iPS细胞培育出的肾元祖细胞导入囊胚,然后移植到去除生肾区既存的肾元祖细胞的仔猪体内,培育出100%人源iPS细胞来源的肾单位并实际应用于移植医疗(如图所示)。下列说法不正确的是( )
A.培育人源肾元祖细胞需向iPS细胞培养液中加入定向诱导分化剂
B.过程②需要将荧光蛋白标记的人源肾元祖细胞植入囊胚的内细胞团
C.过程③操作之前需对代孕猪进行同期发情处理
D.该技术培育的人源肾脏不必考虑肾移植个体之间的遗传差异
答案：
必备知识基础练
1.C 解析 据图可知,初级卵母细胞形成次级卵母细胞的过程需要促性腺激素的调节,A项正确;细胞Ⅲ为次级卵母细胞,减数分裂Ⅱ是在输卵管中伴随着受精作用完成的,B项正确;Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分别为初级卵母细胞、次级卵母细胞和受精卵,它们在细胞分裂后期的染色体组数依次为2N、2N、4N,染色体数目不同,C项错误;动物细胞的受精卵全能性高,因此培育转基因动物常用受精卵作为受体细胞,D项正确。
2.B 解析 人工授精需要对精子进行获能处理,同时将卵母细胞培养到MⅡ期,B项错误。
3.D 4.C
5.A 解析 在进行步骤③时,应选择发育良好的桑葚胚或囊胚来操作,B项错误;在胚胎发育中,卵裂期细胞数量不断增多,细胞体积不断减小,胚胎体积基本不变或稍小,C项错误;步骤①代表奶牛的体外受精,属于有性生殖,D项错误。
6.D 解析 从卵巢内取出的卵母细胞不可直接进行体外受精,需要培养到MⅡ期,A项正确;胚胎移植需要受体的生理状态满足胚胎的发育,B项正确;可以通过胚胎分割技术获得遗传性状相同的多个子代,C项正确;早期胚胎培养到桑葚胚或囊胚阶段进行移植,D项错误。
7.C 解析 嵌合鼠的培育是将嵌合胚胎培育为完整个体,依据的原理是细胞的全能性,A项正确;过程①中为实现早期胚胎的嵌合,需利用相关技术去除早期胚胎外的透明带,B项正确;过程②不需要诱导卵裂球细胞发生融合,C项错误;过程③操作前需对多只代孕母鼠进行同期发情处理,以保证受体与供体的生殖器官的生理变化是相同的,D项正确。
关键能力提升练
1.A 解析 荧光素基因导入灰色小鼠胚胎,荧光素基因会表达荧光蛋白,将来检测子代小鼠有荧光蛋白的即为灰色小鼠胚胎发育而来的,据此推测荧光素基因在该实验操作中可起到检测灰色小鼠囊胚发育的部分的作用,A项正确;ES细胞可取自囊胚的内细胞团或早期胚胎的原始性腺,B项错误;注入ES细胞的囊胚移植前需用孕激素对受体母鼠进行同期发情处理,C项错误;嵌合体小鼠中既有纯种灰色小鼠胚胎干细胞,也有纯种黄色小鼠细胞,只割取黄色小鼠囊胚的滋养层细胞做DNA分析不能检测出嵌合体子代鼠的性别,D项错误。
2.B 解析 体外受精时采集的卵母细胞应培养到MⅡ期,精子应经过获能处理,这样两者才能受精形成受精卵,A项正确;①②③都需要将早期胚胎移植给受体才能获得后代,B项错误;据表格可知,在桑葚胚时,孤雌胚胎和孤雄胚胎的染色质特殊区域都能进行部分重建,但去核后体外受精(孤雄生殖)重建速率更慢,说明母源来源的染色质比父源来源的染色质更容易实现结构的重建,C项正确;无论是体外受精技术,还是孤雌生殖(卵子不经过受精发育成个体)和孤雄生殖,胚胎发育过程中都需要染色质空间构象重建,说明染色质结构重建的速率可能在胚胎成功发育中起关键作用,D项正确。
3.D 解析 在医学研究中通常需要用到遗传背景相似或相同的实验动物,体细胞克隆猴成功培育对于医学研究具有重要意义,A项正确;生物节律紊乱的小猴是通过体细胞克隆技术获得的,接受供体细胞核的是发育到MⅡ期的次级卵母细胞,B项正确;核移植获得的重组细胞需在体外培养以获得早期胚胎,然后通过胚胎移植技术将其移植到代孕母体继续发育,C项正确;体细胞核移植过程中,用物理或化学方法(如电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等)激活重构胚,使其完成细胞分裂和发育进程,D项错误。
4.D 解析 该技术培育的人源肾脏依然需要考虑肾移植个体之间的遗传差异,因为该方法获得的肾脏可能含有囊胚的细胞发育的部分,D项错误。操作
对象
辅助生殖技术
4细胞胚胎期
桑葚胚
胚胎存
活率
MⅡ期
卵母
细胞
①体外受精技术
染色质空间构象较快建立
高
②孤雌生殖
染色质特殊区域解体
解体区域部分重建较慢
低
③去核后体外受精
解体区域部分重建更慢
低