人教版 (新課標(biāo))選修3《現(xiàn)代生物科技專題》3.3 胚胎工程的應(yīng)用及前景綜合訓(xùn)練題

這是一份人教版 (新課標(biāo))選修3《現(xiàn)代生物科技專題》3.3 胚胎工程的應(yīng)用及前景綜合訓(xùn)練題，共11頁(yè)。
知能訓(xùn)練·課時(shí)達(dá)標(biāo)
【小題達(dá)標(biāo)練】
1.在胚胎移植過(guò)程中的“沖卵”是指 ( )
A.把受精卵從子宮中沖洗出來(lái)
B.把卵子從子宮中沖洗出來(lái)
C.用促性腺激素處理供體母畜,使其排出更多的卵子
D.把胚胎從子宮中沖洗出來(lái)
【解析】選D。沖卵是指用配制好的沖卵液把胚胎從子宮中沖洗出來(lái),而不是把受精卵或卵子從子宮中沖洗出來(lái)。用促性腺激素處理供體母畜,使其排出更多的卵子的技術(shù)叫超數(shù)排卵。
【易錯(cuò)提醒】正確區(qū)分超數(shù)排卵和沖卵
(1)超數(shù)排卵:簡(jiǎn)稱“超排”,是指給供體母畜注射促性腺激素,使其一次排出比自然情況下多幾倍到十幾倍的卵子,經(jīng)合理的人工授精方法,可以獲得數(shù)量較多的可移植胚胎。
(2)沖卵:是將胚胎從母畜的子宮中沖洗出來(lái),而不是把卵子沖洗出來(lái)。此過(guò)程需要借助特制的沖卵裝置。
2.下列關(guān)于胚胎移植優(yōu)點(diǎn)的敘述,不正確的是 ( )
A.充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力
B.大大縮短了供體本身的繁殖周期
C.經(jīng)移植可得到多個(gè)后代
D.通過(guò)胚胎移植可以產(chǎn)生定向基因突變
【解析】選D。胚胎移植可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力,大大縮短供體本身的繁殖周期,加速育種工作和品種改良,增加雙胎和多胎的比例,但不能改變基因型,不能產(chǎn)生定向基因突變。
3.“試管嬰兒”技術(shù)屬于 ( )
A.胚胎移植 B.組織培養(yǎng)
C.克隆技術(shù)D.基因工程
【解析】選A。利用胚胎移植技術(shù)可將有性生殖細(xì)胞在體外結(jié)合后形成的胚胎植入母體;組織培養(yǎng)是指離體的細(xì)胞、組織或器官在體外培養(yǎng)形成新個(gè)體的過(guò)程;克隆技術(shù)是通過(guò)無(wú)性繁殖的方法產(chǎn)生出來(lái)的一群遺傳特性相同的DNA分子、細(xì)胞或個(gè)體;基因工程指在生物體外,通過(guò)對(duì)生物的基因進(jìn)行改造和重新組合,然后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行無(wú)性繁殖,使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá),產(chǎn)生出人類所需要的基因產(chǎn)物。
4.下列關(guān)于胚胎干細(xì)胞特點(diǎn)的敘述中不正確的是 ( )
A.當(dāng)受精卵發(fā)育成囊胚時(shí),所有的細(xì)胞都是胚胎干細(xì)胞
B.胚胎干細(xì)胞是一種未分化的細(xì)胞,具有發(fā)育全能性
C.在適當(dāng)?shù)臈l件下,胚胎干細(xì)胞可以分化為多種組織
D.培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞的關(guān)鍵是需要一種培養(yǎng)體系,必須能促進(jìn)干細(xì)胞生長(zhǎng)的同時(shí)還要抑制干細(xì)胞的分化
【解析】選A。當(dāng)受精卵發(fā)育成囊胚(早期胚胎)時(shí),內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞是胚胎干細(xì)胞,具有發(fā)育的全能性。培養(yǎng)時(shí)需一種培養(yǎng)體系,必須既能促進(jìn)干細(xì)胞的生長(zhǎng),同時(shí)還要抑制干細(xì)胞的分化。
5.(2015·大連高二檢測(cè))胚胎分割技術(shù)是一種現(xiàn)代生物技術(shù),下列關(guān)于這一技術(shù)的敘述中正確的是 ( )
①胚胎分割是將早期胚胎任意分割成多份
②胚胎分割技術(shù)可以獲得同卵雙胎或多胎
③胚胎分割技術(shù)屬于無(wú)性繁殖,因此屬于克隆
④胚胎分割技術(shù)可以分割任意時(shí)期的胚胎
A.①②B.②③
C.①③④D.①②③④
【解題指南】解答本題的關(guān)鍵是掌握胚胎分割進(jìn)行的時(shí)期、分割時(shí)的注意事項(xiàng)等問(wèn)題,需明確以下三點(diǎn):
(1)胚胎分割可以看作是動(dòng)物無(wú)性繁殖或克隆的方法之一。
(2)胚胎分割時(shí)需對(duì)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。
(3)胚胎分割應(yīng)選擇囊胚或桑胚時(shí)期。
【解析】選B。胚胎分割是指采用機(jī)械方法將早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎,但不能任意分割成多份,因?yàn)榉指钸^(guò)多可造成不能發(fā)育成新個(gè)體。由于胚胎分割獲得后代的過(guò)程是無(wú)性繁殖,故屬于克隆。
6.美國(guó)的一個(gè)研究小組在《科學(xué)》雜志上撰文透露,他們利用成年豬的動(dòng)脈血管細(xì)胞和能夠模擬胚胎環(huán)境的新型生物效應(yīng)器,成功地在實(shí)驗(yàn)室培育出了新的動(dòng)脈血管。這種血管的外形和功能與真的血管一樣。這一研究成果是生物組織培養(yǎng)工程領(lǐng)域的重大進(jìn)展。下列關(guān)于以上技術(shù)的敘述中,不正確的是 ( )
A.以上技術(shù)屬于“克隆”
B.這種技術(shù)可能要利用去核卵母細(xì)胞
C.這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是要激發(fā)血管細(xì)胞的“全能性”
D.這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是要激發(fā)血管細(xì)胞發(fā)育成血管的潛能
【解析】選C。細(xì)胞的“全能性”是指已經(jīng)分化的細(xì)胞,仍然具有發(fā)育成個(gè)體的潛能。但題干信息顯示,只是將動(dòng)脈血管細(xì)胞培育成了新的動(dòng)脈血管,即激發(fā)了細(xì)胞發(fā)育成某種器官的潛能。由于高度分化的動(dòng)物細(xì)胞全能性受到了嚴(yán)格限制,因此,要使其脫離分化的狀態(tài),目前常用的方法是借助于去核卵母細(xì)胞,故這項(xiàng)技術(shù)可能要利用去核卵母細(xì)胞。這項(xiàng)技術(shù)是將動(dòng)脈血管細(xì)胞再培育為動(dòng)脈血管,所以屬于克隆。
7.下圖是胚胎干細(xì)胞分離途徑示意圖。下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.圖中A所示細(xì)胞將來(lái)能夠發(fā)育成胎膜和胎盤
B.胚胎干細(xì)胞的體積和細(xì)胞核都較小
C.胚胎干細(xì)胞可以增殖而不發(fā)生分化
D.利用胚胎干細(xì)胞培育的人造器官正在大規(guī)模應(yīng)用
【解析】選C。圖中A是內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞,將來(lái)能夠發(fā)育成胎兒的各種組織;胚胎干細(xì)胞的體積較小,細(xì)胞核較大;在體外培養(yǎng)情況下,胚胎干細(xì)胞可以只增殖而不發(fā)生分化;利用胚胎干細(xì)胞可以誘導(dǎo)形成人造器官,但目前并沒(méi)有大規(guī)模應(yīng)用。
【互動(dòng)探究】D項(xiàng)中,利用胚胎干細(xì)胞培育人造器官的培養(yǎng)基中需不需要加入飼養(yǎng)層細(xì)胞?為什么?
提示:不需要。飼養(yǎng)層細(xì)胞可以抑制干細(xì)胞分化,所以誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞分化成器官的培養(yǎng)基中不能加入飼養(yǎng)層細(xì)胞。
8.(2015·衡水高二檢測(cè))以下關(guān)于胚胎分割移植的說(shuō)法不正確的是 ( )
A.就目前的胚胎分割移植而言,產(chǎn)生的同卵雙胎較多,同卵多胎成功率較低
B.胚胎分割所需要的主要儀器設(shè)備為實(shí)體顯微鏡和顯微操作儀
C.可在囊胚階段將胚胎隨機(jī)分割成兩份或多份,然后移植
D.用分割針將桑椹胚均分成兩部分,可直接將裸半胚移植入受體
【解析】選C。胚胎分割時(shí),同卵雙胎的成功率較高,同卵多胎的成功率很低,A項(xiàng)正確;胚胎分割所需要的主要儀器設(shè)備是實(shí)體顯微鏡和顯微操作儀,B項(xiàng)正確;囊胚階段進(jìn)行分割時(shí),一定要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,C項(xiàng)錯(cuò)誤;用分割針可以將桑椹胚均等分割成兩部分,可以直接將裸半胚移植入受體,D項(xiàng)正確。
【大題提升練】
1.下圖為經(jīng)過(guò)體外受精和胚胎分割移植培育優(yōu)質(zhì)奶牛的過(guò)程,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)A細(xì)胞是 ,在進(jìn)行體外受精前要對(duì)精子進(jìn)行 處理。
(2)進(jìn)行胚胎分割時(shí),應(yīng)選擇發(fā)育到 時(shí)期的胚胎進(jìn)行操作。
(3)②指的是 。
(4)通過(guò)同一胚胎的分割移植培育出的小牛的性別 。
(5)通過(guò)體細(xì)胞克隆技術(shù)培育的小牛,其性別取決于 ,該繁殖方式屬于 。
(6)受體母牛必須和供體牛屬于 。移植后的胚胎能在受體子宮中存活的生理基礎(chǔ)是 。
【解題指南】從圖中可知有體外受精、胚胎分割和胚胎移植三個(gè)重要的生理過(guò)程,體外受精前要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理,囊胚階段要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,胚胎分割屬于無(wú)性繁殖。
【解析】(1)圖中A表示卵母細(xì)胞(或次級(jí)卵母細(xì)胞),在進(jìn)行體外受精前,要對(duì)精子進(jìn)行獲能處理。(2)受精卵經(jīng)過(guò)體外培養(yǎng)形成早期胚胎,為快速繁育優(yōu)良品種,可以采用胚胎分割的技術(shù)手段,即選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚進(jìn)行分割。(3)圖中①表示內(nèi)細(xì)胞團(tuán),②表示囊胚腔。(4)同一胚胎分割后產(chǎn)生的個(gè)體因?yàn)樗倪z傳物質(zhì)相同,所以性別相同。(5)通過(guò)體細(xì)胞克隆技術(shù)培育的小牛,其性別與供核的親本相同,該技術(shù)屬于克隆的范疇,為無(wú)性繁殖。(6)大量的研究已經(jīng)證明,受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。
答案:(1)(次級(jí))卵母細(xì)胞 獲能 (2)桑椹胚或囊胚
(3)囊胚腔 (4)相同 (5)供核的親本 無(wú)性繁殖
(6)同一物種 受體子宮對(duì)外來(lái)胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)
2.(2015·山東高考)治療性克隆對(duì)解決供體器官缺乏和器官移植后免疫排斥反應(yīng)具有重要意義。流程如下:
(1)過(guò)程①采用的是細(xì)胞工程中的 技術(shù),過(guò)程②采用的是胚胎工程中的 技術(shù)。
(2)體細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)時(shí),所需氣體主要有O2和CO2,其中CO2的作用是維持培養(yǎng)液(基)的 。
(3)如果克隆過(guò)程中需進(jìn)行基因改造,在構(gòu)建基因表達(dá)載體(重組載體)時(shí)必須使用 和 兩種工具酶?；虮磉_(dá)載體上除目的基因外,還需有
基因,以便選出成功導(dǎo)入基因表達(dá)載體的細(xì)胞。
(4)胚胎干細(xì)胞可以來(lái)自囊胚中的 。在一定條件下,胚胎干細(xì)胞可以分化形成不同的組織器官。若將圖中獲得的組織器官移植給個(gè)體 (填“A”或“B”),則不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。
【解析】(1)過(guò)程①表示將從體細(xì)胞中分離出的細(xì)胞核與去核的卵(母)細(xì)胞重組形成重組細(xì)胞的過(guò)程,因此采用的是細(xì)胞工程中的(體細(xì)胞)核移植技術(shù)。過(guò)程②表示將重組細(xì)胞培養(yǎng)成為早期胚胎的過(guò)程,所以采用的是胚胎工程中的(早期)胚胎培養(yǎng)技術(shù)。
(2)在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí),CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液(基)的pH(或酸堿度)。
(3)在基因工程中,構(gòu)建基因表達(dá)載體(重組載體)時(shí),必須使用限制性(核酸)內(nèi)切酶(或限制酶)和DNA連接酶?；虮磉_(dá)載體的組成,除目的基因外,還必須有啟動(dòng)子、終止子以及標(biāo)記基因等,其中標(biāo)記基因的作用是篩選出成功導(dǎo)入基因表達(dá)載體的細(xì)胞。
(4)胚胎干細(xì)胞可以來(lái)自囊胚中的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)。圖中獲得的重組細(xì)胞,其細(xì)胞核來(lái)自個(gè)體B,由其培養(yǎng)形成的組織器官的遺傳物質(zhì)組成幾乎與個(gè)體B完全相同,因此將該組織器官移植給個(gè)體B不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。
答案:(1)(體細(xì)胞)核移植 (早期)胚胎培養(yǎng)
(2)pH(或酸堿度)
(3)限制性(核酸)內(nèi)切酶(或限制酶)
DNA連接酶(注:兩空可顛倒) 標(biāo)記
(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán) B
3.(2015·昆明高二檢測(cè))根據(jù)下列有關(guān)胚胎工程的示意圖,分析回答:
(1)為使A羊超數(shù)排卵,向其注射 激素,選擇 期的卵母細(xì)胞進(jìn)行體外受精。
(2)將早期胚胎注入D羊子宮內(nèi)的技術(shù)叫 ,D羊被稱為 (填“供體”或“受體”);為使D羊的生理狀況更適合完成該技術(shù)操作,要對(duì)D羊進(jìn)行
處理以提高成功率。
(3)從早期胚胎分離出的ES細(xì)胞可誘導(dǎo)分化出不同的組織細(xì)胞,這是因?yàn)樵诠δ苌螮S細(xì)胞具有 ;早期胚胎培養(yǎng)時(shí),培養(yǎng)液中除營(yíng)養(yǎng)成分外,還需加入
。
【解析】(1)要使雌性母羊超數(shù)排卵應(yīng)注射促性腺激素,進(jìn)行體外受精應(yīng)選擇MⅡ期的卵母細(xì)胞。
(2)將胚胎注入代孕母體內(nèi)常用的方法是胚胎移植,D羊是代孕的,是受體,為了使D羊的生理狀況更適合完成胚胎移植,對(duì)D羊進(jìn)行同期發(fā)情處理。
(3)ES細(xì)胞具有發(fā)育的全能性,因此可以分化成不同的組織細(xì)胞,進(jìn)行胚胎分割一定要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割,早期胚胎培養(yǎng)時(shí),培養(yǎng)液中還需要加入血清或血漿等天然成分。
答案:(1)促性腺 MⅡ
(2)胚胎移植 受體 同期發(fā)情
(3)發(fā)育的全能性 血清
4.(2013·山東高考)科學(xué)家通過(guò)誘導(dǎo)黑鼠體細(xì)胞去分化獲得誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞(iPS),繼而利用iPS細(xì)胞培育出與黑鼠遺傳特性相同的克隆鼠,流程如下:
(1)從黑鼠體內(nèi)獲得體細(xì)胞后,對(duì)其進(jìn)行的初次培養(yǎng)稱為 ,培養(yǎng)的細(xì)胞在貼壁生長(zhǎng)至鋪滿培養(yǎng)皿底時(shí)停止分裂,這種現(xiàn)象稱為 。
(2)圖中2-細(xì)胞胚胎可用人工方法從灰鼠輸卵管內(nèi)獲得,該過(guò)程稱為
,也可從灰鼠體內(nèi)取出卵子,通過(guò) 后進(jìn)行早期胚胎培養(yǎng)獲得。
(3)圖中重組囊胚通過(guò) 技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育,暫不移入的胚胎可使用 方法保存。
(4)小鼠胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)可由囊胚的 分離培養(yǎng)獲得,iPS與ES細(xì)胞同樣具有發(fā)育全能性,有望在對(duì)人類iPS細(xì)胞進(jìn)行定向 后用于疾病的細(xì)胞治療。
【解題指南】解答本題時(shí),需要注意以下兩點(diǎn):
(1)明確沖卵是從母體內(nèi)獲得胚胎,而不是卵子。
(2)明確獲得的胚胎經(jīng)質(zhì)量檢查后的兩條處理途徑:一是直接向受體移植,二是放入-196℃的液氮中保存。
【解析】本題考查動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、胚胎工程的有關(guān)內(nèi)容。(1)原代培養(yǎng)指將動(dòng)物組織用酶處理成單個(gè)細(xì)胞后進(jìn)行的初次培養(yǎng)。接觸抑制指貼壁的細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互接觸時(shí),細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖的現(xiàn)象。(2)將早期胚胎從母體中沖洗出來(lái)的操作叫沖卵。(3)暫不進(jìn)行胚胎移植的胚胎可放入-196℃的液氮中冷凍保存。(4)胚胎干細(xì)胞簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞,是由早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞。iPS細(xì)胞與ES細(xì)胞一樣,可通過(guò)定向誘導(dǎo)分化修補(bǔ)某些功能異常的細(xì)胞來(lái)治療疾病。
答案:(1)原代培養(yǎng) 接觸抑制
(2)沖卵 體外受精(或核移植)
(3)胚胎移植 冷凍(或低溫)
(4)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞 誘導(dǎo)分化
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