2.4胚胎工程及其应用 练习(含解析)2024-2025学年高二下学期生物苏教版选择性必修3

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2.4胚胎工程及其应用 练习(含解析)2024-2025学年高二下学期生物苏教版选择性必修3

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2024年6月12日高中生物作业
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.线粒体置换技术是将妈妈携带突变线粒体的卵子细胞核移植到去核的健康线粒体捐赠者卵胞浆中获得的重构卵母细胞,与携带者丈夫精子进行受精,从而获得重构胚胎也就是通常说的“三亲胚胎”,也被称为“第四代试管婴儿”。下列有关说法错误的是(  )
A.重构卵母细胞需培养成熟才可以与获能精子受精
B.第四代试管婴儿的DNA来自携带者与其丈夫
C.第四代试管婴儿可避免线粒体疾病
D.第四代试管婴儿的培育还需要经历早期胚胎培养和胚胎移植等技术
2.如图为早期胚胎发育过程中某一时期示意图。下列说法正确的是( )
A.该图表示透明带已破裂,出现了孵化现象
B.内细胞团细胞沿透明带内壁扩展和排列
C.前一个时期细胞已经开始出现分化
D.进行胚胎移植时,必须选用该图所示时期的胚胎
3.甲图为牛胚胎移植示意图,乙图为胚胎发育某时期示意图,下列叙述正确的是( )
A.对供体母牛和受体母牛注射性激素,进行同期发情处理
B.甲图中冲卵的目的是获取受精卵
C.可选择发育至乙图阶段的胚胎进行移植
D.性别鉴定时需将图乙②处细胞均等分割并对其做DNA分析
4.一位患有单基因显性遗传病的妇女(其父亲与丈夫表现型正常)想生育一个健康的孩子。医生建议对极体进行基因分析,筛选出不含该致病基因的卵细胞,采用试管婴儿技术辅助生育后代,技术流程示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.只能用雌激素使其超数排卵 B.可选择极体 1 或极体 2 用于基因分析
C.只能在卵巢中采集卵细胞 D.在获能溶液中精子入卵的时期是③
5.下图是利用体细胞核移植来克隆高产奶牛的大致流程示意图,下列相关叙述错误的是( )

A.图中过程①常用显微操作法去除纺锤体和染色体的复合物
B.进行过程②前可用机械方法将动物组织分散成单个细胞
C.图中的重构胚中含有卵母细胞和供体细胞的细胞质
D.进行过程④时需取样滋养层细胞进行DNA分析以鉴定性别
6.哺乳动物卵泡的形成发生在( )
A.胎儿时期 B.出生到成年
C.初情期开始到生殖机能衰退 D.胚胎开始到生殖器官成熟
7.下列关于细胞生命活动的叙述,正确的是( )
A.胚胎发育过程中不会发生细胞凋亡
B.基因突变可使已分化的正常细胞变成癌细胞
C.细胞衰老过程中线粒体的数量减少、体积变小
D.同一个体的造血干细胞和神经细胞所含的核基因不同
8.如图是科学家培养转基因试管牛的过程示意图,下列相关叙述不正确的是( )
A.1部位的细胞具有发育的全能性,将来发育成胎儿的各种组织
B.过程①可以用外源促性腺激素处理,使其排出更多的卵子
C.进行过程③时,受体应处于适合的生理状态,可事先用激素对供体和受体进行同期发情处理
D.为确保得到所需性别的转基因牛,往往对移植前的胚胎进行性别鉴定
9.如图为经过体外受精和胚胎分割移植培育优质奶牛的过程。下列叙述中正确的是( )
A.采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的
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.通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有不同的遗传物质
D.胚胎分割是一种有性生殖
10.为了降低对国外奶牛种质的过度依赖,提高优良母牛的扩繁速度成为关键,而试管牛技术产业化则可以有效解决这一难题。如图是试管奶牛的生产流程示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.①是核移植技术,反映了动物细胞核具有全能性
B.从优良母牛中采集卵母细胞可直接与获能精子进行体外受精
C.在过程①中精卵识别阶段时,卵细胞正处于减数第二次分裂后期
D.进行过程②胚胎移植前,需取囊胚的滋养层细胞进行性别鉴定
11.2017年,中国科学家应用体细胞核移植方法培育了克隆猴“中中”和“华华”。下列有关 “中中”和“华华”的叙述,正确的是( )
A.早期胚胎的培养液中含维生素等能源物质
B.克隆猴是通过无性生殖产生的,无法确定性别
C.克隆猴能100%遗传体细胞供体的性状
D.通过体细胞核移植获得克隆猴的成功率低
12.将雌蛙肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中,形成重建的“合子”。有些“合子”能发育成正常的蝌蚪,而单独培养肠细胞却不能发育成蝌蚪。下列叙述错误的是(  )
A.去除纺锤体—染色体复合物可获得去核卵母细胞
B.核移植后形成的重构胚可以直接移入受体动物体内
C.由“合子”发育成的正常蝌蚪长大后必为雌性蛙
D.“合子”发育而来的蝌蚪遗传物质主要来自肠细胞
二、多选题
13.细胞工程在农业生产、医疗卫生等方面发挥了重要作用。下列关于细胞工程的叙述,正确的是( )
A.利用茎尖组织培养技术培育的脱毒草莓的产量和品质明显优于未脱毒草莓
B.科学家利用植物体细胞杂交技术获得白菜—甘蓝杂种植株,打破了生殖隔离
C.用分割针将桑葚胚分割成2等份,经移植获得同卵双胎的过程属于有性繁殖
D.将病人自身体细胞诱导形成的iPS细胞移植回病人体内,理论上可避免免疫排斥
14.我国科学家成功建立了源自小鼠的孤雄单倍体胚胎干细胞(拥有类似于正常胚胎干细胞特性的细胞类群)。他们将Oct4—EGFP转基因小鼠的单倍体精子的头部转移到移除了细胞核的卵母细胞中,通过Hoechst染色可以发现精子的头部发生了解聚化,约有21%的细胞形成了囊胚期细胞。下列相关说法正确的是( )
A.实验中用到了动物细胞核移植技术
B.Hoechst染色可能是一种染色体染色法
C.孤雄单倍体胚胎干细胞有自我更新的能力,没有分化的潜能
D.孤雄单倍体胚胎干细胞中只有一个染色体组,利于研究一些未知的隐性表型基因
15.在体细胞克隆猴培育过程中,为调节相关基因的表达,研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理,使胚胎的发育率和妊娠率提高,具体培育流程如图所示。下列说法正确的是( )

A.去核时使用的梯度离心、紫外光照射和化学物质处理等方法可以在没有穿透卵母细胞透明带的情况下进行
B.灭活的仙台病毒表面含有糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用,使细胞相互凝聚而发生融合
C.组蛋白低甲基化和高乙酰化水平均有利于重构胚的发育
D.胚胎移植前需要对供、受体进行HLA检测
16.某研究团队利用甲基化酶、去甲基化酶以及基因编辑技术增加了两个父系基因组印记控制区域的甲基化,以及母系控制区域的5个去甲基化,再将一个极体注入经修饰的卵母细胞,然后经早期胚胎培养后进行胚胎移植,成功培育出可育的孤雌小鼠,部分过程如下图所示。相关叙述错误的是( )

A.甲基化会关闭基因的活性,对某些基因进行去甲基化后该基因可正常表达
B.“极体”注入“修饰后的次级卵母细胞”后,可通过电融合法使两细胞融合
C.胚胎移植前,需对供体和受体进行免疫检查,避免发生免疫排斥反应
D.“孤雌小鼠”的诞生过程没有精子参与,其基因型与提供卵母细胞的雌鼠相同
三、非选择题
17.现代生物工程技术推动了医药学、免疫学等领域的发展。例如,为解决不孕不育夫妇的生育问题而出现的试管婴儿技术,给千万家庭带来了福音,但生物技术是一把双刃剑,可以造福人类,若使用不当也可能给人类带来灾难。请回答下列问题:
(1)通过试管婴儿技术繁殖后代属于 (填“有性”或“无性”)生殖。
(2)体外受精首先需采集卵子,发育到 期的卵子能与获能的精子在 完成受精作用。
(3)通过试管动物技术培养发育成的早期胚胎,再经过 可产生多个基因型相同的后代。
(4)“试管婴儿”技术诞生后,继而出现了“设计试管婴儿”技术,后者可以用于治疗需要骨髓移植或造血干细胞移植等疾病。与“试管婴儿”技术不同的是,“设计试管婴儿”技术胚胎在移植前需进行 。现在大多数人反对设计婴儿性别,其原因是 。
18.我国科学家在世界上率先利用去甲基化酶(Kd4d)mRNA,通过调控重构胚相关基因表达,解决了体细胞克隆猴胚胎发育率和妊娠率低这一技术难点,首次成功克隆了食蟹猴(“中中”和“华华”)。克隆猴技术成功研发对于创新药物的临床实验具有重要意义。图是我国科学家利用成纤维细胞和卵母细胞成功克隆食蟹猴的流程图,其中①~⑥表示过程。

回答下列问题:
(1)①表示食蟹猴成纤维细胞培养过程。当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞会停止分裂增殖,这种现象称为 ,培养时需要提供的气体环境是95%的 、5%的 。
(2)②、③分别表示动物细胞核移植技术中的“移核”和“植核”过程,其中“移核”的目的是 ,常使用的方法是 。
(3)⑤表示胚胎移植过程,移植前,需要对代孕母猴进行同期发情处理,为即将移入的胚胎提供 。将Kd4d(能去除某组蛋白甲基化位点的甲基)的mRNA注入融合细胞,能提高食蟹猴的胚胎发育率和妊娠率,机理可能是 。
(4)在遵循动物研究伦理准则的前提下,克隆猴技术可用于构建动物模型,帮助科学家在临床试验中检测药物的有效性。这是因为这批动物模型 ,因此性状高度相似,可以减少 对实验结果的影响。
19.1890年英国剑桥大学的生物学家将纯种安哥拉兔的两个4细胞胚胎移入一只纯种比利时兔的输卵管内,成功地产下两只纯种安哥拉兔,在此之后胚胎工程技术开始广泛地发展起来。请根据胚胎工程相关的知识回答下列问题:
(1)胚胎工程是指对动物的 所进行的多种显微操作和处理技术。
(2)在自然条件下受精过程是在雌性的输卵管内完成的,完成这个过程的前提是 和卵子发育至 期。
(3)胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的,这一时期称为卵裂期。其特点是 。
20.我国科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑技术和体细胞核移植(SCNT)技术,成功构建了体细胞BMAL1基因(产生昼夜节律必需的基因)敲除的生物节律紊乱猕猴,为相关疾病研究提供了新型动物模型。其中BMAL1基因敲除猴的基本构建流程如图所示。回答下列相关问题:

(1)采集猕猴卵母细胞,在体外培养到 期才去核,去除的“核”实际上是指 。除了使用图中的显微操作法去核,还可使用梯度离心、 和化学物质处理等方法去核。
(2)核移植成功后,用物理或化学方法激活重构胚,目的是 。
(3)一次核移植技术后,需要获得更多的基因敲除猴,可在囊胚期对早期胚胎进行胚胎分割,操作时要注意 。
(4)不考虑基因突变,利用A6的成纤维细胞进行克隆获得的多只第二代基因敲除猴的基因型 (填“相同”或“不相同”)。与第一代BMAL1基因敲除猴模型相比,第二代猕猴模型用于研究生物节律紊乱及相关药物研发的优势是 (写出1点即可)。
21.我国科学家在体细胞克隆猴的培育过程中,为了调节相关基因的表达,提高胚胎的发育率和妊娠率,研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理了它。培育克隆猴的流程如下图所示,回答下列问题:
(1)体细胞克隆猴的培育过程中用到的动物细胞工程技术是 ,在体细胞培养的过程中需要创造的气体环境是 。
(2)卵母细胞通过 去核,去核的原因是 。
(3)用灭活的仙台病毒对体细胞进行短暂处理的目的是 ,在进行胚胎移植前,可通过胚胎分割增加克隆数量,应选择 期的胚胎进行分割。
(4)试分析组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA和组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA发挥作用的机制是 。
(5)体细胞克隆猴一出生就轰动了全世界,该项成果可以提供遗传背景相同或相似的实验动物,克隆猴的培育大大促进了对人类疾病的研究和治疗。但是科学家对此项技术有所担心,原因是 。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.B
【分析】试管婴儿是指人的卵细胞和精子在体外完成受精作用,发育到早期胚胎的一定阶段,再移入到母体子宫内继续发育到足月诞生的婴儿,由于受精过程和早期胚胎发育通常在试管中完成,所以叫试管婴儿。
【详解】A、体外受精时,卵母细胞需培养成熟至MⅡ期具备受精能力,才可以和获能精子进行体外受精,A正确;
B、细胞中的DNA包括核DNA和质DNA,第四代试管婴儿的核DNA来自携带者及其丈夫,质DNA来自捐赠者线粒体DNA,B错误;
C、第四代试管婴儿是由携带者突变线粒体的卵子提供细胞核,捐赠者提供去核的细胞质,可避免携带者的线粒体疾病通过母系遗传传递给下一代,C正确;
D、第四代试管婴儿的培育还需要经历早期胚胎培养到适宜时期,再经历胚胎移植等技术移植到母体子宫孕育成熟,D正确。
故选B。
2.A
【分析】根据胚胎形态的变化,可将早期发育的胚胎分为桑葚胚、囊胚、原肠胚等。其中桑葚时卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团;囊胚时,胚胎进一步发育,细胞逐渐分化。聚集在胚胎一端的细胞形成内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织;而沿透明带内壁扩展和排列的细胞,称为滋养层细胞,它们将来发育成胎膜和胎盘。随着胚胎的进一步发育,囊胚进一步扩大,会导致透明带破裂,胚胎从其中伸展出来,这一过程叫作孵化。分析题图可知,该时期为囊胚时期,胚胎已经完成孵化。
【详解】A、由图可知,透明已经破裂,胚胎从其中伸展出来,此过程为孵化,A正确;
B、滋养层细胞沿透明带内壁扩展和排列,内细胞团聚集在胚胎一端,B错误;
C、由分析可知,该时期为囊胚时期,前一个时期为桑葚胚,细胞未出现分化,C错误;
D、由分析可知,此时胚胎已经孵化,将在子宫内与母体建立联系,不宜进行胚胎移植,D错误。
故选A。
3.C
【分析】胚胎移植,又称受精卵移植,是指将雌性动物体内的的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状况相同的其他雌性动物体内,使之继续发育为新个体的技术。
【详解】A、对供体母牛和受体母牛注射孕激素,进行同期发情处理,使其处于相同的生理状态,A错误;
B、冲卵中的“卵”是指胚胎,因此冲卵的实质是获得早期胚胎,B错误;
C、乙开始出现细胞分化,是囊胚期,可选择发育至乙图阶段的胚胎进行移植,C正确;
D、性别鉴定时需将图乙②内细胞团处细胞均等分裂,但做DNA分析应选择①滋养层细胞,D错误。
故选C。
4.B
【分析】1、一位患有单基因显性遗传病的妇女,进行基因分析可筛选出不含该致病基因的卵细胞,说明该患病妇女为杂合子。
2、一个卵原细胞减数分裂产生三个第二极体和一个卵细胞,极体最终退化消失。
3、通常说的“卵子”指次级卵母细胞,精卵结合指的是成熟的精子与次级卵母细胞识别,在入卵的同时,次级卵母细胞完成减数第二次分裂产生卵细胞,最后完成精核与卵核的融合。
【详解】A、用促性腺激素使其超数排卵,而不是用雌激素,A错误;
B、卵原细胞减数第一次分裂中同源染色体分离,其上基因也随之分离,最终产生一个次级卵母细胞和一个第一极体, 二者基因互补,次级卵母细胞减数第二次分裂着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,其上基因也随之分离,最终产生一个卵细胞和一个第二极体,二者基因相同,且卵细胞可用于受精,而极体最后退化消失,因此可选择极体1或极体2用于基因分析,B正确;
C、卵巢和输卵管中都能采集卵细胞,C错误;
D、在获能溶液中精子入卵(次级卵母细胞)的时期是②,D错误。
故选B。
5.D
【分析】动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎。在体外将采集到的卵母细胞培养到减数第二次分裂中期才成熟,可以通过显微操作技术去除卵母细胞的细胞核和第一极体,核移植时,对提供细胞核和细胞质的奶牛不需要进行同期发情处理,使用电脉冲等方法可以激活重组细胞使其完成细胞分裂和发育。
【详解】A、在体细胞核移植过程中,去核实质上是去除纺锤体—染色体复合物,图中过程①常用显微操作法去除纺锤体和染色体的复合物,A正确;
B、进行过程②前,可以采用机械方法将动物组织分散成单个细胞,获取供体细胞,B正确;
C、将供体细胞注入去核卵母细胞中,构成重构核,图中的重构胚中含有卵母细胞和供体细胞的细胞质,C正确;
D、图中的供体细胞核来自高产奶牛,则胚胎移植后生出的犊牛性别为雌性,因此进行过程④时不需要取样滋养层细胞进行DNA分析以鉴定性别,D错误。
D错误。
故选D。
6.A
【分析】哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的准备,是在出生前即胎儿时期完成的,而精子的发生在初情期,直至生殖机能衰退,在睾丸的曲细精管内不断进行生殖细胞的增殖,源源不断的产生精子。
【详解】哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备,是在胎儿期完成的,A正确。
故选A。
7.B
【分析】1、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质:基因的选择性表达。2、对于单细胞生物而言,细胞衰老就是个体衰老;对于多细胞生物而言,细胞衰老和个体衰老不是一回事,个体衰老是细胞普遍衰老的结果。3、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程,是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。
【详解】A、细胞凋亡是由基因控制的细胞自主的有序的死亡,胚胎发育过程中也会发生细胞凋亡,A错误;
B、癌变发生的一个很重要的原因是因为细胞基因组发生了突变,基因突变可使已分化的正常细胞变成癌细胞,B正确;
C、细胞衰老过程中线粒体的数量减少、体积变大,C错误;
D、同一个体的造血干细胞和神经细胞都是有丝分裂而来,所含的核基因相同,D错误。
故选B。
8.A
【分析】分析题图:①通常用促性激素处理,促进雌性个体超数排卵;②表示将目的基因导入受体细胞;③表示胚胎移植过程。1、2和3所在的是囊胚,其中1为透明带,2是滋养层细胞,3是内细胞团细胞,具有全能性。
【详解】A、1部位的细胞表示透明带,不具有发育的全能性,3表示内细胞团细胞,将来发育成胎儿的各种组织,A错误;
B、过程①可以用外源促性腺激素处理,使雌性个体超数排卵,B正确;
C、进行过程③胚胎移植时,受体应处于适合的生理状态,可事先用刺激素(孕激素)对供体和受体进行同期发情处理,提高胚胎移植的成功率,C正确;
D、为确保得到所需性别的转基因牛,往往对移植前的胚胎进行性别鉴定,即取2部位(滋养层)的细胞做DNA检测来鉴定性别,D正确。
故选A。
9.A
【分析】胚胎分割的特点:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。目前以二分胚的分割和移植效率最高。
【详解】A、采用胚胎分割技术产生同卵多胚的数量是有限的,胚胎分割的分数越多,操作的难度越大,移植的成功率也越低,A正确;
B、胚胎分割时应选择发育良好、胚胎正常的桑葚胚(桑椹胚)或囊胚时期的胚胎,B错误;
C、通过胚胎分割产生的两个或多个个体具有相同遗传性状,原因是其具有相同的遗传物质,C错误;
D、胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等,经移植获得同卵双胚或多胚的技术,属于无性生殖,D错误。
故选A。
10.D
【分析】1、体外受精主要包括:卵母细胞的采集和培养、精子的采集和获能、受精。
2、胚胎移植的基本程序主要包括:①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。④对胚胎进行移植。⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
【详解】A、由图可知,①是体外受精,是精卵结合的过程,A错误;
B、从卵巢中采集的卵母细胞需培养成熟(减数第二次分裂中期)后才可与获能的精子进行体外受精,B错误;
C、在过程①中精卵识别阶段时,卵细胞正处于减数第二次分裂中期,C错误;
D、在进行胚胎移植之前,需对早期胚胎进行性别鉴定,可取囊胚期的滋养层细胞进行DNA分析,D正确。
故选D。
11.D
【分析】克隆猴是通过无性生殖—体细胞核移植技术产生的,其性别由提供细胞核的供体猴的性别决定,其绝大多数遗传物质是来自于体细胞供体的细胞核。
【详解】A、维生素不属于能源物质,A错误;
B、克隆猴是通过无性生殖产生的,其性别由提供细胞核的供体猴的性别决定,B错误;
C、克隆动物的绝大多数遗传物质是来自于体细胞供体的细胞核,但也有来自卵母细胞的细胞核外(线粒体)中的遗传物质,C错误;
D、体细胞核移植技术已经在多种动物中获得成功,但其成功率仍然非常低,D正确。
故选D。
12.B
【分析】1、动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体。核移植得到的动物称克隆动物。
2、动物核移植技术的原理是动物细胞的细胞核具有全能性。
【详解】A、用显微去核法处理卵母细胞的目的是获得去核卵母细胞,这里的去核实质是去除纺锤体—染色体复合物,A正确;
B、核移植后形成的重构胚需要通过早期胚胎培养技术培养到桑椹胚或囊胚时期方可进行移植,B错误;
C、有些“合子”能发育成的正常蝌蚪,一般情况下其长大后的性别必为雌性,因为该合子的细胞核是由雌性蛙的体细胞提供的,C正确;
D、题意显示,重建的合子是由雌蛙肠细胞的细胞核移植到去核的蛙卵中获得的,因此,“合子”发育而来的蝌蚪遗传物质主要来自肠细胞,D正确。
故选B。
13.ABD
【分析】马铃薯、草莓和香蕉等通常是用无性繁殖的方式进行繁殖的,它们感染的病毒很容易传给后代。病毒在作物体内逐年积累,就会导致作物产量降低,品质变差。早在20世纪50年代,科学家就发现植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒。因此,切取一定大小的茎尖进行组织培养,再生的植株就有可能不带病毒,从而获得脱毒苗。
【详解】A、植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少,甚至无病毒,利用茎尖组织培养技术培育的脱毒草莓的产量和品质明显优于未脱毒草莓,A正确;
B、科学家利用植物体细胞杂交技术获得白菜—甘蓝杂种植株,该植株可产生可育的后代,打破了生殖隔离,B正确;
C、用分割针将桑葚胚分割成2等份,经移植获得同卵双胎的过程属于无性繁殖,C错误;
D、自体细胞移植,HLA完全相同,可避免免疫排斥,D正确。
故选ABD。
14.ABD
【分析】胚胎干细胞(简称ES、EK或ESC细胞)是早期胚胎(原肠胚期之前)或原始性腺中分离出来的一类细胞,它具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性。无论在体外还是体内环境,ES细胞都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。
【详解】A、将Oct4―EGFP转基因小鼠的单倍体精子的头部转移到移除了细胞核的卵母细胞中,为核移植技术,A正确;
B、通过Hoechst染色可以发现精子的头部发生了解聚化,Hoechst染色可能是一种染色体染色法,B正确;
C、分裂是分化的基础,孤雄单倍体胚胎干细胞有自我更新的能力,也有分化的潜能,C错误;
D、孤雄单倍体是单倍体精子发育而来,其胚胎干细胞中只有一个染色体组,利于研究一些未知的隐性表型基因,D正确。
故选ABD。
15.ABC
【分析】细胞核移植概念:将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微直接去除法还有人采用密度梯度离心,紫外光短时间照射、化学物质处理等方法。
【详解】A、采用梯度离心,紫外光短时间照射、化学物质处理等方法去除细胞核。这些方法都是在没有刺破透明带或卵母细胞质膜的情况下实现细胞核的去除或使卵细胞核DNA变性,从而达到去核的目的,A正确;
B、灭活的仙台病毒诱导细胞融合的原理是病毒表面含有糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用,使细胞相互凝聚,细胞膜上的蛋白质分子和脂质(主要是磷脂)分子重新排布,细胞膜打开,细胞发生融合,B正确;
C、研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚,同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理了它,即将组蛋白去甲基化和增加乙酰化(高乙酰化),有利于重构胚的分裂和发育,使其完成细胞分裂和发育进程,C正确;
D、由于供受体处于相同的生理状态,不会发生免疫排斥,故胚胎移植前不需要进行HLA检测,D错误。
故选ABC。
16.CD
【分析】分析图示,从卵泡中取出卵母细胞,再将经过甲基化处理的卵母细胞进行早期胚胎培养、胚胎移植等获得孤雌小鼠。
【详解】A、DNA分子甲基化会影响基因的表达,从而关闭基因的活性,而对某些基因进行去甲基化后该基因可正常表达,A正确;
B、诱导细胞融合的方法有三种::生物方法-病毒、化学方法-聚乙二醇(PEG)、物理方法-离心、震动、电刺激,因此“极体”注入“修饰后的次级卵母细胞”后,可通过电融合法使两细胞融合,B正确;
C、受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应,因此胚胎移植前,不需要对供体和受体进行免疫检查,C错误;
D、孤雌小鼠是由次级卵母细胞发育而来,如果提供卵细胞的基因型是AaBb,经过减数分裂形成的次级卵母细胞基因型可以是AABB,所以二者基因型可能不同,D错误。
故选CD。
17.(1)有性
(2) 减数第二次分裂中 获能溶液 或专用的受精溶液
(3)胚胎分割和胚胎移植
(4) 遗传学诊断 此做法破坏了人类正常的性别比例,违反了伦理道德
【分析】试管婴儿是体外受精-胚胎移植技术的俗称,是指采用人工方法让卵细胞和精子在体外受精,并进行早期胚胎发育,然后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿。
(1)
试管婴儿技术中仍有精子和卵细胞结合成受精卵的过程,其生殖方式仍然是有性生殖。
(2)
体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤。采集的卵子,需将其培养到减数第二次分裂中期才具备与精子受精的能力,精子获能后可以在获能溶液或专用的受精溶液中与培育成熟的卵子完成受精作用形成受精卵。
(3)
胚胎移植时,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能。通过试管动物技术培养发育成的早期胚胎,再经过胚胎分割和胚胎移植可产生多个基因型相同的后代。
(4)
“试管婴儿”技术主要用于治疗不孕不育夫妇的生育问题,而“设计试管婴儿”技术可以用于治疗需要骨髓移植或者造血干细胞移植等疾病,且胚胎在移植前需进行遗传学诊断。设计婴儿性别等会引起性别比例失调,违反了伦理道德。
18.(1) 接触抑制 空气 二氧化碳
(2) 确保核遗传物质全部来自供体细胞 显微操作法
(3) 合适的生理环境 经翻译形成的Kd4d,降低了组蛋白甲基化水平,使重构胚相关基因能正常表达
(4) 核遗传物质一致(相同) 无关变量
【分析】动物细胞核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育成为动物个体。
【详解】(1)在动物细胞培养过程中,当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时,细胞会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制,培养时需要提供的气体环境是95%的空气和5%的二氧化碳,其中95%空气是细胞代谢必需的,5%的CO2具有维持培养液的pH的作用。
(2)图中②表示动物细胞核移植技术中的“移核”,体细胞核移植时通常用去核的卵母细胞做受体细胞,去除卵母细胞核时,可采用显微操作法,“移核”的目的是确保核遗传物质全部来自供体细胞。
(3)⑤表示胚胎移植过程,移植前,需要对代孕母猴进行同期发情处理,这样可以使移植的胚胎获得相同的生理环境,以保证胚胎能够继续发育。Kd4d能能去除某组蛋白甲基化位点的甲基,甲基化能抑制某些基因表达,因此推测将Kd4d(能去除某组蛋白甲基化位点的甲基)的mRNA注入融合细胞,能提高食蟹猴的胚胎发育率和妊娠率,机理可能是Kd4d的mRNA经翻译形成的Kd4d,降低了组蛋白甲基化水平,使重构胚相关基因能正常表达。
(4)通过克隆技术发育形成的动物核遗传物质一致(相同),可用于构建动物模型,帮助科学家在临床试验中检测药物的有效性,因为它们性状高度相似,可以减少无关变量对实验结果的影响。
19.(1)早期胚胎或配子
(2) 精子获能 MⅡ
(3)细胞分裂方式为有丝分裂,细胞的数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加,或略有缩小
【分析】胚胎工程是指对动物的早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎工程涉及体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
【详解】(1)胚胎工程是指对动物的早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术。
(2)自然状态下,精子需要进行获能处理,卵子在输卵管内发育到MⅡ期时,精卵细胞才能在输卵管结合完成受精过程。
(3)卵裂期细胞分裂方式为有丝分裂,细胞的数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加,或略有缩小。
20.(1) MII 纺锤体—染色体复合物 紫外线短时间照射
(2)使其完成细胞分裂和发育进程
(3)将囊胚的内细胞团均等分割
(4) 相同 遗传背景一致
【分析】动物细胞培养的条件营养:将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配置而成的培养基,称为合成培养基。(通常需要加入血清等一些天然成分)无菌、无毒的环境:添加抗生素温度、pH和渗透压:36.5±0.5℃ 7.2~7.4。气体环境:O2是细胞代谢所需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。置于含有95%空气和5%CO2混合气体的CO2培养箱进行培养。动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中,使这个重新组合的细胞发育成新胚胎,继而发育成动物个体的技术。
【详解】(1)由于MII期卵母细胞具备受精能力,细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质核营养条件,去除的“核”实际上是纺锤体—染色体复合物,还可以使用紫外线短时间照射去核。
(2)为了使重构胚完成细胞分裂和发育进程,核移植成功后,需要用物理或化学方法激活重构胚。
(3)进行胚胎分割,操作时要注意将囊胚的内细胞团均等分割,以免影响后期胚胎的发育。
(4)根据提示,第二代基因敲除猴是由A6的成纤维细胞进行克隆获得,因此他们的基因型应该相同,因此将第二代猕猴模型用于研究生物节律紊乱及相关药物研发的优势是遗传背景一致。
21.(1) 核移植技术、动物细胞培养 95%的空气和5%的二氧化碳
(2) 显微操作(法) 使核移植胚胎的核遗传物质全部来自提供体细胞的动物
(3) 诱导细胞融合 桑葚胚或囊胚
(4)Kdm4d的mRNA表达的组蛋白去甲基化酶,能降低组蛋白的甲基化水平;组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA可以抑制组蛋白脱乙酰酶的作用
(5)担心该技术用于克隆人(人类的生殖性克隆)
【分析】1、动物细胞核移植是用体细胞作为供体细胞进行的细胞核移植,将供核细胞注射到培养到减数第二次分裂中期的卵母细胞中,用人工的方法将其培养成胚胎,再将胚胎移植到雌性动物子宫内,就可以孕育出新的个体。
2、哺乳动物胚胎发育过程为:受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体。
3、动物细胞培养需要满足以下条件:①无菌、无毒的环境;②营养;③温度:36.5℃±0.5℃;④气体环境:95%空气+5%CO2。
(1)
体细胞克隆猴的培育过程中用到了动物细胞工程技术中的核移植技术、动物细胞培养等技术。在体细胞培养时,培养液中除应含有细胞所需要的各种营养物质外,通常需要加入动物血清等一些天然成分,并将其置于含有95%空气气和5%CO2混合气体的CO2培养箱中培养,培养过程中需要定期更换培养基,并创造无菌、无毒环境。
(2)
为了使核移植胚胎的核遗传物质全部来自提供体细胞的动物,卵母细胞需要去核;目前动物细胞核移植技术普遍使用的去核方法是显微操作法。
(3)
灭活的仙台病毒的作用是诱导体细胞和去核卵母细胞融合。胚胎分割时,一般采用发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。对囊胚期的胚胎进行分割时,要特别注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育。
(4)
将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚,使其翻译成组蛋白去甲基化酶Kdm4d,降低组蛋白的甲基化水平;用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理重构胚,可以通过抑制组蛋白脱乙酰酶的作用,提高组蛋白的乙酰化水平。
(5)
人与猴的亲缘关系较近,生理过程及致病机理较相似,克隆猴的培育大大促进了对人类疾病的研究和治疗,但科学家也担心该技术用于克隆人(人类的生殖性克隆)。
答案第1页,共2页
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