
考點一 胚胎工程的理論基礎
1.(2023·天津聯(lián)考)哺乳動物卵原細胞減數分裂形成成熟卵子的過程,只有在促性腺激素和精子的誘導下才能完成。下面為某哺乳動物卵子及早期胚胎的形成過程示意圖(N表示染色體組)。
據圖分析,下列敘述錯誤的是( )
A.次級卵母細胞形成的過程需要激素調節(jié)
B.細胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子
C.Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ細胞分裂后期染色體數目相同
D.培育轉基因動物應選擇細胞Ⅳ作為受體細胞
2.胚胎工程技術挖掘了動物的繁殖潛力,為優(yōu)良牲畜的大量繁殖提供了有效方法。下列有關胚胎工程的敘述,錯誤的是( )
A.胚胎工程可用于稀有動物的種族延續(xù)和培育生物制藥的反應器
B.人工授精需要對精子進行獲能處理但不需要對卵母細胞進行培養(yǎng)
C.早期胚胎培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液都需要加入血清或血漿
D.同期發(fā)情處理使受體和供體的生理狀態(tài)相同,利于移植胚胎繼續(xù)發(fā)育
考點二 胚胎工程技術及其應用
3.(2023·湖南長沙明德聯(lián)考)培育“試管山羊”的基本過程如圖所示,下列有關敘述正確的是( )
A.圖中采集的精子可以直接和卵母細胞受精
B.乙表示受精作用,該過程在子宮內進行
C.丁過程應將早期胚胎移植到與供體表型相同的代孕母羊子宮內
D.可取早期胚胎(如桑葚胚、囊胚)進行均等分割以增加胚胎的數量
4.(2023·山東菏澤模擬)精子載體法是以精子作為載體攜帶外源基因進入卵細胞的方法,利用該方法制備轉基因鼠的基本流程如圖。下列敘述正確的是( )
A.導入外源基因的精子需放入ATP溶液中進行獲能處理才具備受精能力
B.導入外源基因的精子和卵細胞經過②過程后即轉化完成
C.過程③需將受精卵體外培養(yǎng)至桑葚胚或囊胚期才可進行胚胎移植
D.過程④進行同期發(fā)情處理以降低代孕母鼠對外來胚胎的免疫排斥反應
5.如圖表示研究人員利用胚胎工程培育優(yōu)質奶牛的過程,下列相關說法正確的是( )
A.在胚胎發(fā)育過程中,受精卵通過有絲分裂不斷增加體細胞數目
B.在進行步驟③時,應選擇發(fā)育良好的原腸胚來操作
C.在胚胎發(fā)育中,卵裂期細胞數量不斷增多,胚胎體積不斷增大
D.步驟①代表奶牛的體外受精,屬于無性繁殖的方式
6.(2024·廣東統(tǒng)考)羊在畜牧生產和生物醫(yī)學模型構建方面都具有重要價值,因此與羊相關的基礎生物學研究也格外受到關注。科學家通過胚胎工程的方法繁育肉羊。下列相關敘述錯誤的是( )
A.從雌性肉羊卵巢內取出的卵母細胞不可直接進行體外受精
B.可用普通雌性羊作為受體進行胚胎移植,但需生理狀態(tài)相同
C.可以通過胚胎分割技術,得到更多遺傳性狀相同的肉羊后代
D.在胚胎移植前,需要對體外培養(yǎng)的原腸胚進行質量篩查
7.如圖為科研人員利用白鼠和黑鼠的早期胚胎培育黑白嵌合鼠的簡要過程。下列相關敘述不正確的是( )
A.嵌合鼠的培育依據的原理是細胞的全能性
B.過程①中需利用相關技術去除早期胚胎外的透明帶
C.過程②中可利用聚乙二醇誘導卵裂球細胞發(fā)生融合
D.過程③操作前需對多只代孕母鼠進行同期發(fā)情處理
關鍵能力提升練
1.某科研小組采用“胚胎干細胞介導法”將熒光素基因導入純種灰色小鼠胚胎干細胞(ES細胞)中并整合到染色體上,然后將轉基因的ES細胞注射到純種黃色小鼠囊胚中培育嵌合體小鼠。下列敘述正確的是( )
A.熒光素基因可用于檢測子代小鼠體內由灰色小鼠胚胎發(fā)育的部分
B.ES細胞是從灰色小鼠囊胚的內細胞團中取出的初步分化的細胞
C.注入ES細胞的囊胚移植前需用促性腺激素對受體母鼠進行超數排卵處理
D.割取黃色小鼠囊胚的滋養(yǎng)層細胞做DNA分析即可檢測嵌合體子代鼠的性別
2.(2023·廣東深圳一模)生豬育種的過程可采用體外受精技術、孤雌生殖(卵子不經過受精發(fā)育成個體)和孤雄生殖(見下表③)等多種輔助生殖技術。某科研團隊為研究不同輔助生殖技術下豬胚胎存活率存在差異的原因,追蹤了豬早期胚胎發(fā)育過程中染色質的空間構象變化(見下表)。下列相關敘述錯誤的是( )
A.體外受精需對卵母細胞和精子分別進行成熟培養(yǎng)和獲能處理
B.與②③不同,①必須將早期胚胎移植給受體才能獲得后代
C.母源來源的染色質比父源來源的染色質更容易實現結構的重建
D.染色質結構重建的速率可能在胚胎成功發(fā)育中起關鍵作用
3.(2023·廣東珠海聯(lián)考)中國科學家首次利用基因編輯的方法,并通過體細胞克隆技術,獲得5只生物節(jié)律核心基因BMAL1敲除的克隆猴,這5只小猴的生物節(jié)律紊亂。下列說法錯誤的是( )
A.體細胞克隆猴的成功培育對于醫(yī)學研究具有重要意義
B.該過程運用了細胞核移植技術,接受供體細胞核的是發(fā)育到MⅡ期的次級卵母細胞
C.培育生物節(jié)律紊亂小猴的過程中,需對重組細胞進行早期胚胎培養(yǎng)并進行胚胎移植
D.培育生物節(jié)律紊亂小猴的過程中,不可以用蛋白酶合成抑制劑激活重構胚
4.(2023·山東聊城模擬)研究人員欲采用“異源囊胚補全法”將人源iPS細胞培育出的腎元祖細胞導入囊胚,然后移植到去除生腎區(qū)既存的腎元祖細胞的仔豬體內,培育出100%人源iPS細胞來源的腎單位并實際應用于移植醫(yī)療(如圖所示)。下列說法不正確的是( )
A.培育人源腎元祖細胞需向iPS細胞培養(yǎng)液中加入定向誘導分化劑
B.過程②需要將熒光蛋白標記的人源腎元祖細胞植入囊胚的內細胞團
C.過程③操作之前需對代孕豬進行同期發(fā)情處理
D.該技術培育的人源腎臟不必考慮腎移植個體之間的遺傳差異
答案:
必備知識基礎練
1.C 解析 據圖可知,初級卵母細胞形成次級卵母細胞的過程需要促性腺激素的調節(jié),A項正確;細胞Ⅲ為次級卵母細胞,減數分裂Ⅱ是在輸卵管中伴隨著受精作用完成的,B項正確;Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分別為初級卵母細胞、次級卵母細胞和受精卵,它們在細胞分裂后期的染色體組數依次為2N、2N、4N,染色體數目不同,C項錯誤;動物細胞的受精卵全能性高,因此培育轉基因動物常用受精卵作為受體細胞,D項正確。
2.B 解析 人工授精需要對精子進行獲能處理,同時將卵母細胞培養(yǎng)到MⅡ期,B項錯誤。
3.D 4.C
5.A 解析 在進行步驟③時,應選擇發(fā)育良好的桑葚胚或囊胚來操作,B項錯誤;在胚胎發(fā)育中,卵裂期細胞數量不斷增多,細胞體積不斷減小,胚胎體積基本不變或稍小,C項錯誤;步驟①代表奶牛的體外受精,屬于有性生殖,D項錯誤。
6.D 解析 從卵巢內取出的卵母細胞不可直接進行體外受精,需要培養(yǎng)到MⅡ期,A項正確;胚胎移植需要受體的生理狀態(tài)滿足胚胎的發(fā)育,B項正確;可以通過胚胎分割技術獲得遺傳性狀相同的多個子代,C項正確;早期胚胎培養(yǎng)到桑葚胚或囊胚階段進行移植,D項錯誤。
7.C 解析 嵌合鼠的培育是將嵌合胚胎培育為完整個體,依據的原理是細胞的全能性,A項正確;過程①中為實現早期胚胎的嵌合,需利用相關技術去除早期胚胎外的透明帶,B項正確;過程②不需要誘導卵裂球細胞發(fā)生融合,C項錯誤;過程③操作前需對多只代孕母鼠進行同期發(fā)情處理,以保證受體與供體的生殖器官的生理變化是相同的,D項正確。
關鍵能力提升練
1.A 解析 熒光素基因導入灰色小鼠胚胎,熒光素基因會表達熒光蛋白,將來檢測子代小鼠有熒光蛋白的即為灰色小鼠胚胎發(fā)育而來的,據此推測熒光素基因在該實驗操作中可起到檢測灰色小鼠囊胚發(fā)育的部分的作用,A項正確;ES細胞可取自囊胚的內細胞團或早期胚胎的原始性腺,B項錯誤;注入ES細胞的囊胚移植前需用孕激素對受體母鼠進行同期發(fā)情處理,C項錯誤;嵌合體小鼠中既有純種灰色小鼠胚胎干細胞,也有純種黃色小鼠細胞,只割取黃色小鼠囊胚的滋養(yǎng)層細胞做DNA分析不能檢測出嵌合體子代鼠的性別,D項錯誤。
2.B 解析 體外受精時采集的卵母細胞應培養(yǎng)到MⅡ期,精子應經過獲能處理,這樣兩者才能受精形成受精卵,A項正確;①②③都需要將早期胚胎移植給受體才能獲得后代,B項錯誤;據表格可知,在桑葚胚時,孤雌胚胎和孤雄胚胎的染色質特殊區(qū)域都能進行部分重建,但去核后體外受精(孤雄生殖)重建速率更慢,說明母源來源的染色質比父源來源的染色質更容易實現結構的重建,C項正確;無論是體外受精技術,還是孤雌生殖(卵子不經過受精發(fā)育成個體)和孤雄生殖,胚胎發(fā)育過程中都需要染色質空間構象重建,說明染色質結構重建的速率可能在胚胎成功發(fā)育中起關鍵作用,D項正確。
3.D 解析 在醫(yī)學研究中通常需要用到遺傳背景相似或相同的實驗動物,體細胞克隆猴成功培育對于醫(yī)學研究具有重要意義,A項正確;生物節(jié)律紊亂的小猴是通過體細胞克隆技術獲得的,接受供體細胞核的是發(fā)育到MⅡ期的次級卵母細胞,B項正確;核移植獲得的重組細胞需在體外培養(yǎng)以獲得早期胚胎,然后通過胚胎移植技術將其移植到代孕母體繼續(xù)發(fā)育,C項正確;體細胞核移植過程中,用物理或化學方法(如電刺激、Ca2+載體、乙醇和蛋白酶合成抑制劑等)激活重構胚,使其完成細胞分裂和發(fā)育進程,D項錯誤。
4.D 解析 該技術培育的人源腎臟依然需要考慮腎移植個體之間的遺傳差異,因為該方法獲得的腎臟可能含有囊胚的細胞發(fā)育的部分,D項錯誤。操作
對象
輔助生殖技術
4細胞胚胎期
桑葚胚
胚胎存
活率
MⅡ期
卵母
細胞
①體外受精技術
染色質空間構象較快建立
高
②孤雌生殖
染色質特殊區(qū)域解體
解體區(qū)域部分重建較慢
低
③去核后體外受精
解體區(qū)域部分重建更慢
低
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