高中生物胚胎工程的应用及前景试题

1课时跟踪检测(十一)胚胎工程的应用及前景(满分：50分时间：25分钟)一、选择题(每小题2分，共20分)1．下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述，错误的是()A．对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理B．人工授精后的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割C．利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎D．一次给受体母羊植入多个胚胎，可增加双胞胎和多胞胎的比例2．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。以下说法不．正确的是()A．这里说的同“种”是指同一“物种”B．加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛，生出荷斯坦奶牛，可以说移植成功了C．同种动物之间生理特征相近，进行胚胎移植易于成功D．不管是否妊娠，同种动物生殖器官生理变化都是一样的3．胚胎移植是胚胎工程中的最后一道工序，下列关于胚胎移植的叙述正确的是()A．胚胎移植过程中的冲卵是指从输卵管中冲出卵子B．不同动物胚胎移植的时间不同，牛的胚胎移植最好在原肠胚时期进行C．供体和受体要进行免疫检查，防止发生免疫排斥反应D．只有供、受体的生理环境高度一致，移入受体的胚胎才能被接受4．下列关于胚胎工程的叙述，错误的是()A．体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精B．受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植C．早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清D．试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术5．下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是()A．卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加B．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割C．胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点D．胚胎干细胞是一类未分化细胞，可从早期胚胎中分离获取6．既能进行胚胎性别鉴定，又能进行胚胎移植的最佳示意图是()27．胚胎干细胞是从哺乳动物或人的早期胚胎中分离出来的一类细胞，具有发育的全能性，它可进一步分化发育成各种不同的组织细胞。下图所示为干细胞的培养过程，请问图中哪一阶段的细胞是全能干细胞()A．囊胚B．内细胞团C．血液组织干细胞D．各种血细胞8．下列有关胚胎工程的叙述，正确的是()A．囊胚期细胞分化是由遗传物质突变引起的B．采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵C．成熟的卵子与获能的精子相遇形成的受精卵，需培养到一定阶段才可移植D．哺乳动物早期胚胎在囊胚期之前形成了胎盘，与母体子宫建立组织上的联系，便于胚胎的存活9．下列有关叙述中错误的是()A．利用胚胎分割技术可以获得两个或多个基因型相同的胚胎B．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C．采集到的精子和卵细胞相遇即可发生受精作用D．卵细胞受精完成的标志是在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体10．下图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所做的一系列研究，过程Ⅰ是将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响的因素。过程Ⅱ是将目的基因导入胚胎干细胞的过程。下列有关叙述不．正确的是()A．过程Ⅰ的研究利用了胚胎干细胞具有全能性的特点B．过程Ⅰ中，囊胚的后一个阶段形成了内、中、外三个胚层及两个囊胚腔C．过程Ⅱ中可用显微注射法将目的基因导入胚胎干细胞D．过程Ⅱ中需要用到的工具酶有限制酶、DNA连接酶二、非选择题(共30分)11．(10分)以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a～h为操作过程，请据图回答有关问题：3(1)图中c的操作名称是________，d、f的操作名称是________。(2)图中用到的激素是________，其目的是获得更多的卵母细胞，卵母细胞受精后发育可得到早期胚胎；图中早期胚胎属于胚胎发育的________期，其中胚胎干细胞来源于________(填数字标号)。(3)过程h常用的方法是______________。采用__________技术来检测转基因牛D的DNA上是否插入了目的基因。(4)图中A、B牛的性别________(填“相同”“不相同”或“不一定相同”)。12．(10分)(山东高考)科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS)，继而利用iPS细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如下：(1)从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为________，培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为________。(2)图中2­细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得，该过程称为________；也可从灰鼠体内取出卵子，通过________后进行早期胚胎培养获得。(3)图中重组囊胚通过________技术移入白鼠子宫内继续发育，暂不移入的胚胎可使用________方法保存。(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的________分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育全能性，有望在对人类iPS细胞进行定向________后用于疾病的细胞治疗。13．(10分)阅读以下材料：资料甲：传统哺乳动物的胚胎干细胞是在经核移植构建成重组胚胎的过程中获得的。资料乙：现代在哺乳动物的体细胞中导入4个多能性相关的基因、2种特殊组蛋白的基因，在添加特殊化合物的培养基中培养，能快速获得诱导性多能干细胞(iPS)。但是，这种方法诱导的多能干细胞必须应用逆转录病毒才能进行基因组整合。资料丙：应用iPS已经成功培养和分化出心肌、神经、胰腺、骨等多种体细胞和不同的4组织，多能干细胞的研究在器官再生、修复和疾病治疗方面极具应用价值。回答下列问题：(1)胚胎干细胞是从动物胚胎发育至________期的内细胞团或胎儿的________中分离得到的一类细胞。(2)iPS建立的过程需将病毒介导后的细胞接种于________细胞上，并于ES细胞专用培养体系中培养，以维持不分化状态；所用逆转录病毒相当于基因工程中的________，且病毒应对生物体________。(3)在体外培养条件下，培养液中加入________因子，可诱导iPS向不同类型的组织细胞分化，分化的实质是细胞中基因________的结果。(4)对上述两种方法获得的由自体干细胞诱导分化形成的相应组织、器官进行移植，与传统器官移植相比，其优点是可避免发生__________反应。答案1．选B收集胚胎时应收集处于桑椹胚或囊胚期的胚胎。2．选D处于发情期的动物的生殖器官的生理变化是相同的。3．选C胚胎移植中的冲卵是指从子宫中冲出胚胎，而卵子采集中的冲卵才是指从输卵管中冲取卵子。牛胚胎移植时选用的胚胎是桑椹胚或囊胚。受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥反应，因此不需要进行免疫检查。4．选B不同的动物体胚胎移植的时间不同，比如人的体外受精胚胎可在8～16个细胞阶段移植，牛的胚胎一般要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段才可移植。5．选D由于呼吸作用不断消耗有机物，有机物总量不断减少；胚胎分割时需将囊胚的内细胞团均等分割；胚胎干细胞具有旺盛的分裂能力，蛋白质合成旺盛，核仁应较大；胚胎干细胞是一类未分化、分裂能力很强的细胞，可从早期胚胎中分离获取。6．选A进行胚胎移植的最佳时期是囊胚期；取细胞进行胚胎性别鉴定时只能取滋养层的细胞，而不能取内细胞团中的细胞。7．选B哺乳动物的胚胎干细胞是从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，它具有发育的全能性，可进一步分化形成造血干细胞和神经干细胞等各种不同的专能干细胞。内细胞团在囊胚期才出现，它是发育成胚胎本身的基础，属于全能干细胞。8．选C囊胚期细胞分化是由于基因的选择性表达；卵母细胞要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精；囊胚期之前细胞未分化，从囊胚阶段开始初步分化，分化出内细胞团和滋养层细胞，其中滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。9．选C利用胚胎分割技术获得的组织细胞来自同一个受精卵，基因型相同；饲养层细胞可以抑制干细胞分化，所以诱导胚胎干细胞分化成器官的培养基中不能加入饲养层细胞；采集到的精子需经获能处理，采集到的卵子需发育到减数第二次分裂中期才具有受精能5力；在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体说明卵细胞已经完成受精。10．选B过程Ⅰ利用了细胞的全能性。囊胚的后一个阶段是原肠胚，具有内、中、外三个胚层和原肠腔、囊胚腔两个囊腔。过程Ⅱ中，将目的基因导入动物受体细胞常用的方法是显微注射法，基因工程中常用的工具酶有限制酶、DNA连接酶。11．解析：(1)分析题图可知，a过程是体外受精，b过程是早期胚胎培养，c操作是胚胎分割，d、f操作是胚胎移植。(2)用促性腺激素处理母畜，可获得更多的卵母细胞，卵母细胞受精后发育可得到早期胚胎；胚胎移植时宜选用桑椹胚期或囊胚期胚胎，囊胚的内细胞团细胞具有全能性，胚胎干细胞可来源于此。(3)常用显微注射法将外源基因导入动物受体细胞，采用DNA分子杂交技术来检测转基因牛D的DNA上是否插入了目的基因。(4)A、B牛由同一个胚胎分割而来，二者遗传物质相同，性别相同。答案：(1)胚胎分割胚胎移植(2)促性腺激素囊胚③(3)显微注射法DNA分子杂交(4)相同12．解析：(1)原代培养指将动物组织用酶处理成单个细胞后进行的初次培养。接触抑制指贴壁的细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。(2)将早期胚胎从母体子宫中冲洗出来叫冲卵。(3)暂不进行胚胎移植的胚胎可放入－196℃的液氮中保存。(4)iPS与ES细胞一样，可通过诱导定向分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。答案：(1)原代培养接触抑制(2)冲卵(或：冲胚)体外受精(或：核移植)(3)胚胎移植冷冻(或：低温)(4)内细胞团诱导分化13．解析：(1)胚胎干细胞来源于早期胚胎(囊胚期的内细胞团)或原始性腺。(2)胚胎干细胞在体外培养条件下可不断增殖而不分化，但需要在饲养层细胞上或添加抑制因子的培养液中培养。由资料乙可知，逆转录病毒的作用是将目的基因(多能性相关基因及特殊组蛋白的基因)导入到受体细胞中，相当于基因工程中运载体的作用，作为运载体应对受体细胞无害。(3)在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸、丁酰环腺苷酸等化学物质时，就可诱导ES细胞分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达。(4)自体干细胞诱导分化形成的相应组织、器官，与自身的抗原性是一致的，因此不会引起免疫排斥反应。答案：(1)囊胚原始性腺(2)饲养层(运)载体无害(3)分化诱导选择性表达(4)免疫排斥