(完整版)高三一轮复习选修三胚胎工程工程经典习题

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课时考点训练

题组一、胚胎发育及基础理论

1.(2013年高考江苏卷)软骨发育不全为常染色体显性遗传病,基因型为HH 的个体早期死亡。一对夫妻均为该病患者,希望通过胚胎工程技术辅助生育一个健康的孩子。下列做法错误的是()

A.首先经超排卵处理后进行体外受精

B.从囊胚中分离细胞,培养后检测基因型

C.根据检测结果筛选基因型为hh的胚胎

D.将胚胎培养至原肠胚期后移植到子宫

解析:本题考查胚胎工程技术的具体应用。体外受精时首先要利用相关激素处理雌性个体促进其排出更多的卵子,从而有利于提高体外受精的成功率;由于该对夫妇均为软骨发育不全患者,因此他们的孩子可能患病,也可能正常,因此应从囊胚中分离细胞,培养后检测其基因型,然后根据检测结果选择基因型为hh的胚胎进行胚胎移植;进行胚胎移植的最佳时期为桑椹胚期或囊胚期,而不能选用原肠胚期的胚胎进行移植(原肠胚细胞已发生细胞分化)。

答案:D

2.(2013年高考山东卷)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。

解析:该题综合考查动物细胞工程和胚胎工程技术的原理和方法。(1)对动物细胞进行的初次培养为原代培养,动物细胞培养时具有细胞贴壁生长和接触抑制现象。(2)胚胎移植所需的胚胎可从供体输卵管中通过冲卵的方法获得,也可将卵子经体外受精或核移植后获得的受精卵或重组细胞,进一步培养得到早期胚胎。(3)图中重组囊胚通过胚胎移植技术移入白鼠子宫内继续发育,暂不移入的胚胎可进行冷冻保存。(4)胚胎干细胞常由囊胚的内细胞团分离培养获得,由于iPS 细胞具有发育的全能性,经定向诱导可分化形成特定组织细胞,因而在医学上具有广阔的应用前景。

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

3.胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术,可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培养试管牛的过程。 ⎪⎪⎪

良种母牛――→采集卵母细胞—良种公牛――→采集 精子 —→受精卵――→培养早期胚胎――→

A 普通母牛子宫――→分娩试管牛

(1)从良种母牛采集的卵母细胞,都需要进行体外培养,其目的是________;从良种公牛采集的精子需________后才能进行受精作用。

(2)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的O 2以维持细胞呼吸外,还需要提供________气体以维持________。

(3)图中过程A称为________,它在胚胎工程中的意义在于________。

(4)研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器,需将目的基因导入牛受精卵,最常用的导入方法是

_________________________________________________________________ _______;

获得转基因母牛后,如果________,即说明目的基因已经表达。

解析:本题考查胚胎工程和基因工程的过程与应用。(1)刚获取的卵母细胞还没有发育成熟,不能与精子受精,需要在人工模拟环境(如温度、营养、pH等)条件下,使获取的卵母细胞成熟;采集的精子要进行获能处理,获能方法有培养法和化学诱导法。(2)在培养受精卵时,需要提供一定的CO2,CO2溶于水呈弱酸性,从而维持培养液pH的稳定。(3)胚胎移植是胚胎工程实施过程的重要环节,可以充分发挥优良个体的繁殖潜力,大大推动畜牧业的发展。(4)将目的基因导入动物受精卵大多采用显微注射法;转基因成功与否,可通过检测是否有目的基因控制的产物合成。

答案:(1)使卵母细胞成熟(或使卵母细胞获得受精能力)获能(2)CO2培养液(基)的pH(3)胚胎移植提高优良母畜的繁殖率(4)显微注射法牛奶中含有人类白细胞介素(或牛乳腺细胞已合成人类白细胞介素)

题组二、胚胎工程的应用

4.(2013年高考天津卷)哺乳动物卵原细胞减数分裂形成成熟卵子的过程,只有在促性腺激素和精子的诱导下才能完成。下面为某哺乳动物卵子及早期胚胎的形成过程示意图(N表示染色体组)。

据图分析,下列叙述错误的是()

A.次级卵母细胞形成的过程需要激素调节

B.细胞Ⅲ只有在精子的作用下才能形成成熟卵子

C.Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ细胞分裂后期染色体数目相同

D.培育转基因动物应选择细胞Ⅳ作为受体细胞

解析:本题考查胚胎工程中卵子的产生及早期胚胎发育的有关知识。由图可见,促性腺激素促进初级卵母细胞完成减数第一次分裂;次级卵母细胞发育到减数第二次分裂中期,与精子受精后,才能完成减数第二次分裂;培养转基因动物时,受体细胞一般用受精卵即Ⅳ细胞。Ⅱ、Ⅲ细胞在分裂后期染色体数目与体细胞相同,而Ⅳ细胞在分裂后期染色体数目是体细胞的两倍。

答案:C

5.(2013年高考福建卷)克隆猪成功率较低,与早期胚胎细胞的异常凋亡有关。Bcl2基因是细胞凋亡抑制基因,用PCR技术可以检测该基因转录水平,进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系。克隆猪的培育及该基因转录水平检测流程如图。

请回答:

(1)图中重组细胞的细胞核来自________细胞,早期胚胎移入受体子宫后继续发育,经桑椹胚、囊胚和________胚最终发育为克隆猪。

(2)在PCR过程中可检测出cDNA中Bcl 2 cDNA的分子数,进而计算总mRNA中Bcl 2 mRNA的分子数,从而反映出Bcl2基因的转录水平。

①图中X表示________过程。

②从基因组数据库中查询Bcl 2 mRNA的核苷酸序列,以便根据这一序列设计合成________用于PCR扩增,PCR过程第一轮循环的模板是________。

解析:本题通过胚胎工程和基因工程的综合知识,主要考查考生对基础知识的识记和理解应用能力。(1)图中重组细胞的细胞核来自良种猪的体细胞,胚胎发育过程中囊胚继续发育形成原肠胚。(2)以mRNA为模板形成DNA的过程为