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高考生物课时提能训练：胚胎工程
命题人 宋文超
一、选择题
1.大部分有性生殖的动物，进行的都是体内受精，受精卵在母体内孕育成一个新个体。下列关于体内受精和早期胚胎发育的叙述，正确的是( )
A.同种动物的雄性个体和雌性个体进行减数分裂的时期差不多
B.防止多精入卵的第一道屏障是卵黄膜封闭作用，第二道屏障是透明带反应
C.一般情况下，卵黄膜内可以有多枚精子，透明带只能有一枚精子
D.早期胚胎细胞的分化最早出现在囊胚期
2.一般来说，早期胚胎的体外培养需要满足以下哪些条件( )
①无毒的环境 ②无菌的环境 ③合成培养基需加血清等物质
④温度与动物体温相近 ⑤需要O2，不需要CO2 ⑥需要CO2调节培养液pH
A.①②③④⑤⑥ B.①②③④ C.①③④⑤⑥ D.①②③④⑥
3.下列是有关胚胎工程的叙述，正确的是( )
A．培养胚胎干细胞时需抑制胚胎干细胞的生长和分化
B．“试管动物”的产生与动物细胞培养技术无关
C．将原肠胚的内细胞团均等分割，可以获得同卵双胞胎或多胞胎
D．体外受精时需要做卵母细胞的采集和培养
4.培育“试管山羊”的基本过程如图所示，若要培育成功，下列叙述正确的是( )

A.甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵
B.乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟
C.丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液
D.丁过程中早期胚胎需移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内
5.下列关于胚胎工程的叙述，正确的是( )
A.胚胎干细胞培养需要先制备滋养层来抑制其分化 B.胚胎分割技术中需要先进行超数排卵
C.胚胎移植过程需要先对供体和受体进行同期发情处理
D.胚胎分割时可采用胰蛋白酶处理囊胚，将内细胞团细胞分散开
6．关于受精过程的叙述，错误的是(　　)
A．获能后的精子与卵子相遇后，释放顶体酶穿过透明带进入放射冠
B．透明带反应是防止多精入卵的第一道屏障 C．精子与卵细胞膜相互融合，精子入卵
D．雄原核形成的同时，卵子完成减数第二次分裂
7．高等哺乳动物受精后不久，受精卵开始进行细胞分裂。经32细胞期、囊胚、原肠胚和组织器官的分化，最后发育成一个完整的幼体。如图是胚胎发育过程中某阶段示意图，有关叙述不正确的是(　　)
A．①②依次为滋养层、内细胞团
B．高等哺乳动物胚胎发育经历的时期是受精卵→卵裂期→32细胞期→囊胚期→原肠胚期→幼体，其中最关键的时期是原肠胚期
C．高等哺乳动物细胞分化开始于囊胚期，终止于生命结束
D．进行胚胎分割时，应选择原肠胚期的胚胎进行

8．通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述，正确的是(　　)
A．对供体和受体母牛都要进行相同激素处理
B．受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行
C．对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植
D．胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低
二、非选择题
9.(13分)国家863计划项目“利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用蛋白”取得重大进展。目前，已经成功获得经纯化的抗凝血酶Ⅲ蛋白，达到国际先进水平。如图是制作崂山奶山羊乳腺生物反应器的流程图：

(1)根据流程图分析，动物乳腺生物反应器主要利用了_________技术、胚胎工程技术和细胞培养技术。
(2)要实现①超数排卵，应在崂山奶山羊A发情周期的某一阶段用_________处理，然后在恰当时期采集卵子。通过②采集的精子不能直接使成熟的卵子受精，原因是____________________________________________________________。
(3)过程④需将抗凝血酶Ⅲ基因注入受精卵的雄原核内，在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是_____________________________________________。
(4)要使人的抗凝血酶Ⅲ基因在奶山羊乳腺细胞中特异性表达，完整的基因表达载体要包括目的基因、_________、_________、标记基因等部分。在⑤之前要检测早期胚胎细胞是否已经导入抗凝血酶Ⅲ基因，宜采用_________技术。
(5)若要一次获得多只相同的转基因崂山奶山羊D，⑤应采用_________技术。
10.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_________，为一次获得多个细胞B，往往需要向供体2内注入的是促性腺激素，而不是性激素，原因是____________________________________。
(2)将优良公牛的精子收集后放在一定浓度的肝素溶液中进行培养，其目的是___________________________。
(3)通过应用2获得小牛，涉及到胚胎工程的最后一道“工序”是__________
___________________________。
(4)应用3中的细胞D取自囊胚的_________，细胞C取自牛胎儿的_________。
(5)应用4中获得二分胚①和②，移植到受体牛中得到两只小牛，两只小牛的性别是_________的(“相同”或“不同”)。
11.如图所示为人类“治疗性克隆”的大致过程。请据图作答：

(1)过程A是目前实现体细胞克隆的关键技术，该技术的主要操作是应用患者_________细胞作为核供体，由[ ] _________细胞提供细胞质，进行人工重组。
(2)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的细胞核仍然具有_________。相同的胚胎干细胞能“克隆”出神经细胞、血细胞、肌肉细胞，“克隆”结果多种多样的根本原因是___________________________的结果。
(3)若应用转基因技术治疗遗传性糖尿病，则导入健康人的控制胰岛素合成的基因的受体细胞，是取自通过B得到的结构中的[ ] _________。原因是这些细胞___________
_______。将胰岛素基因导入该细胞通常采用的方法是显微注射法，而将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是_________。
(4)在细胞培养过程中往往会发生细胞接触抑制现象，为了将其分散成单个细胞，通常用__________________进行处理。

12.培育“试管山羊”的基本过程如图所示。据图回答下列问题。

(1)甲过程为______________________，其过程中可通过给母山羊注射______________使其超数排卵。
(2)乙过程的目的之一是______________________处理。
(3)乙过程与丙过程中采用的培养液成分不同，乙过程的培养液为__________________或专用的受精溶液，丙过程的培养液为__________________。
(4)丁过程是____________，是指将早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的代孕母羊子宫内。
13．如图为牛胚胎移植过程示意图，请回答下列问题。

(1)①阶段常用____________激素对供体母牛进行处理，其目的是获得更多的卵子。
(2)冲卵的生理基础是______________________。
(3)③阶段对胚胎进行质量检查，这时的胚胎应发育到________或________阶段。
(4)若要通过④获得遗传物质完全相同的多个新个体，可对③阶段检查合格的胚胎进行______________技术处理，该过程中应注意对______________进行均等分割。
(5)ES或EK细胞的形态特征是____________________________，在培养液中加入____________，可诱导其向不同类型的组织细胞分化。

答案解析
1.【解析】选D。雄性动物进入初情期减数分裂才开始，而雌性动物在胎儿期减数分裂就已经开始，A错；防止多精入卵的第一道屏障是透明带反应，第二道屏障是卵黄膜封闭作用，B错；当第一个精子接触到卵黄膜时，透明带反应才进行，所以透明带内可以有多枚精子，进入卵黄膜的精子只有一个，C错；在囊胚期以前细胞还没有分化，D正确。
2.【解析】选D。早期胚胎的培养条件与动物细胞培养相似，应具有无菌、无毒的环境，适宜的温度和一定浓度的CO2，培养液中需要加入动物血清等物质。
3.【解析】选D。培养胚胎干细胞时需抑制胚胎干细胞的分化；“试管动物”需要通过动物细胞培养技术获得卵裂球或囊胚，然后进行胚胎移植；胚胎分割应对囊胚的内细胞团进行分割。
4.【解析】选A。A项，甲过程为获取卵母细胞，可以注射有关激素使其超数排卵；B项，乙过程的目的之一是促进卵母细胞成熟到减数第二次分裂中期和使精子获能而不是成熟；C项，乙过程的目的之一是使精子获能，需要获能液，丙过程为培养早期胚胎，用培养液，两者成分不同；D项，丁过程中早期胚胎需移植到与供体生理状态相同而不是性状相同的代孕母羊子宫内。
5.【解析】选C。胚胎干细胞培养需要先制备饲养层来抑制其分化；进行体外受精时需要先进行超数排卵；胚胎分割时应用胰蛋白酶处理卵裂球。
【误区警示】滋养层细胞是囊胚外的一层细胞，将来分化成胚胎的附属结构，胚胎干细胞培养时利用胚胎成纤维细胞做饲养层细胞，以抑制胚胎干细胞分化。
6.【解析】解答本题的关键是理清制作崂山奶山羊乳腺生物反应器的流程图涉及到的有关技术手段。
(1)从图解中可以看出，涉及到的过程有体外受精、胚胎移植、重组DNA技术，涉及到的技术手段有基因工程、胚胎工程和细胞培养技术等。
(2)体外受精主要包括卵母细胞的采集和培养、精子的获能和受精等步骤。卵子的采集方法：用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后，从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。
(3)精子入卵后形成一个雄原核，与此同时，精子入卵后被激活的卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体后形成雌原核，并在卵黄膜和透明带的间隙观察到两个极体。
(4)基因表达载体包括目的基因、标记基因、启动子、终止子等部分，目的基因的检测方法是DNA分子杂交技术，其次是检测目的基因是否转录出了mRNA。
答案：(1)转基因(重组DNA)
(2)促性腺激素 精子没有获能
(3)在卵黄膜和透明带的间隙观察到两个极体
(4)启动子 终止子 DNA分子杂交
(5)胚胎分割移植
7.【解析】供体1提供体细胞核，供体2提供卵子的细胞质；性激素对垂体和下丘脑有负反馈作用，注射一定量的性激素后会抑制下丘脑和垂体的活动，从而导致相关激素分泌量下降，进而引起自身性激素分泌量减少，影响排卵；精子受精前需进行获能处理；胚胎移植是胚胎工程的最后一道“工序”；胚胎干细胞是早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞，因此，应用3中的细胞D取自囊胚的内细胞团，细胞C取自牛胎儿的原始性腺；胚胎分割是无性繁殖，子代来自于同一个受精卵，所以得到的小牛性别相同。
答案：(1)供体1和供体2 注射一定量的性激素后会抑制下丘脑和垂体的活动，从而导致相关激素分泌量下降，进而引起自身性激素分泌量减少，影响排卵
(2)诱导精子获能 (3)胚胎移植
(4)内细胞团 原始性腺 (5)相同
8.【解析】(1)治疗性克隆是应用患者的体细胞作为核供体，由卵细胞提供细胞质，进行细胞核移植。
(2)“治疗性克隆”的结果说明高度分化的体细胞的细胞核仍然具有全能性，相同的胚胎干细胞能“克隆”出神经细胞、血细胞、肌肉细胞，“克隆”结果多种多样的根本原因是基因选择性表达的结果。
(3)将健康人的控制胰岛素合成的基因导入受体细胞，可以选择通过B得到的囊胚中的内细胞团细胞，原因是这些细胞分化程度低，全能性高。将目的基因导入植物细胞，常采用农杆菌转化法。
(4)动物细胞培养过程中，需要用胰蛋白酶处理发生接触抑制的细胞，以获得单个细胞。
答案:(1)体 [①]卵 (2)全能性 基因选择性表达(遗传信息的执行情况不同) (3)[④]内细胞团 分化程度极低、全能性高农杆菌转化法 (4)胰蛋白酶
【方法技巧】现代生物技术与生殖方式
(1)植物组织培养：无性生殖，新个体与亲本性状一般相同。
(2)单倍体育种：有性生殖，新个体种类数与花粉种类数相同。
(3)动物克隆技术(核移植技术)：无性生殖，新个体的性状绝大多数与供体(提供细胞核)相同，少部分性状与受体细胞(提供细胞质)相同。
(4)试管婴儿：有性生殖，新个体具备双亲的遗传性状。
(5)胚胎分割：无性生殖，所得新个体性状一般相同。

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