高考专题训练(十六) 胚胎工程、生态工程和生物技术的安全性、伦理问题1.(2022·天津)下列有关干细胞的叙述，错误的是( )A．自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应B．胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化C．组织的细胞更新包括细胞凋亡和干细胞增殖分化等过程D．造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力，可用于治疗白血病解析 自体干细胞移植过程中，干细胞来自患者本身，干细胞表面的组织相容性抗原与患者自身的组织相容性抗原完全相同，所以不会发生免疫排斥反应，A项正确；组织的细胞更新过程包括细胞分裂增加细胞数量和细胞分化增加细胞种类两个主要方面，同时也有基因控制的细胞自动结束生命的过程，即细胞凋亡，故C项正确；造血干细胞属于专能干细胞，能分化成各种血细胞，通过移植造血干细胞可替代恶性增殖的白细胞，治疗白血病，故D项正确；胚胎干细胞属于全能干细胞，体外培养时可以只增殖不分化，但培养基中加入诱导分化因子时可以分化形成各种组织和器官，故B项错误。答案 B2．(2022·江西抚州一模)下列能正确表示高等动物胚胎发育顺序的是( )A．受精卵→卵裂→原肠胚→囊胚→组织器官分化→幼体B．卵→卵裂→原肠胚→组织器官分化→幼体C．受精卵→桑椹胚→原肠胚→幼体D．受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体解析 胚胎发育顺序是受精卵→桑椹胚→囊胚→原肠胚→幼体。答案 D3．(2022·合肥质检)利用生物工程技术能够实现对良种种畜的快速大量繁殖，以下哪项技术不具备此优点( )A．基因工程技术 B．细胞核移植技术C．胚胎分割技术D．试管动物技术解析 基因工程技术只能定向改变生物性状。答案 A4．(2022·浙江宁波二模)下列有关哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是( )A．超数排卵技术要使用一定的激素如性激素、孕激素等B．滋养层细胞发育成胎膜和胎盘是在囊胚期C．卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加8\nD．胚胎移植实际上是由提供胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同完成的解析 超数排卵技术要使用促性腺激素；滋养层细胞发育成胎膜和胎盘是在囊胚期以后；卵裂期胚胎中细胞数目不断增加，有机物总量由于呼吸消耗减少。答案 D5．(2022·江苏)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解析 胚胎工程中对供体牛的处理，其目的是使供体牛超数排卵，激素为促性腺激素，而对受体牛的处理目的在于同期发情，激素是性激素、孕激素等；超数排卵的雌性个体可以体内受精，早期的胚胎发育也可在牛体内进行；冲卵，是将早期胚胎从牛体内冲洗出来，此时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚期；目前，胚胎分割实现同卵双胎的成功率较高，而同卵多胎的成功率较低。答案 D6．(2022·浙江)下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述，正确的是( )A．绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性B．卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大C．囊胚的滋养层细胞具有发育全能性D．原肠胚发育分化形成内外两个胚层解析 异种精子不能与卵细胞融合，因为精卵细胞表面有特异性相互识别的蛋白，A项正确；卵裂球几乎不生长即迅速地进行下次分裂，卵裂球细胞的体积越来越小，B项错误；滋养层将来发育成胎膜和胎盘，起营养辅助的功能，没有全能性，C项错误；原肠胚发育分化形成外胚层、中胚层和内胚层三个胚层，D项错误。答案 A7．(2022·浙江金华联考)下图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于( )A．湿地生态恢复的生态工程8\nB．节水和废水处理与应用的生态工程C．小流域综合治理与开发的生态工程D．清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程解析 题图中的凤眼莲和绿萍有净化污水的作用，而且处理过的水进行了循环利用，因此该生态工程属于节水和废水处理与应用的生态工程。答案 B8．(2022·浙江金华十校联考)下图是利用胚胎工程技术培育优质奶牛的主要步骤。下列叙述正确的是( )A．胚胎移植可以定向改造动物遗传性状，③需移植到发情的母牛子宫内发育B．A细胞不一定是受精卵细胞C．①②两个胚胎具有不同的遗传物质D．图中a过程包括卵裂、囊胚和原肠胚等阶段解析 胚胎移植不能定向改造动物遗传性状；①②两个胚胎具有相同的遗传物质；图中a过程包括卵裂、桑椹胚、囊胚。答案 B9．(2022·江苏南通模拟)受精过程的顺序为( )①第一次卵裂开始 ②释放第二极体 ③顶体反应 ④穿越透明带 ⑤雌、雄原核的形成 ⑥核膜消失，雌雄原核融合A．①②③④⑤⑥B．③②④⑤⑥①C．④⑤②①③⑥D．③④②⑤⑥①解析 受精过程中，获能的精子与卵子相遇时即发生顶体反应；当精子穿越透明带触及卵黄膜时，透明带立即封闭以阻止其他精子进入，进而激活次级卵母细胞完成减数第二次分裂，释放第二极体，雌雄原核形成后，核膜消失，雌雄原核融合在一起，形成合子，开始第一次卵裂。答案 D8\n10．(2022·天津虹桥模拟)科学家运用胚胎移植技术培育试管牛时，首先用激素促进良种母牛超数排卵，然后进行体外受精和培育，最后把胚胎送入母牛子宫内，孕育成小牛产出。下列分析错误的是( )A．供体与受体在胚胎移植前后的生理环境须保持一致B．在胚胎移植前可采用胚胎分割技术快速繁殖良种牛C．运用胚胎移植技术培育的试管牛属于动物克隆范畴D．需配制一系列不同成分的培养液以培养不同发育时期的胚胎解析 胚胎移植是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，使之继续发育为新个体。胚胎若通过体外或体内受精经培养或发育而获得，则为有性生殖；胚胎分割的实质是无性生殖。试管牛是指试管内(体外)受精，经培养、胚胎移植而产生的小牛，此试管牛若经胚胎分割则为克隆(无性生殖)牛，否则不属克隆范畴。答案 C11．(2022·浙江杭师大附中模拟)动物细胞培养是动物细胞工程的基础，如右图所示，a是核移植技术，b是体外受精技术，c是胚胎分割技术，①②③依次表示其结果。据图回答，下面说法正确的是( )A．①反映了动物细胞也具有全能性B．②的设计产生不存在伦理争议C．③中个体的基因型和表现型未必完全相同D．①②③都属于无性繁殖解析 ①反映了动物细胞核也具有全能性；②的设计产生即设计试管婴儿存在伦理争议；③中个体的基因型相同，表现型由于还受环境影响，所以基因型相同，表现型未必完全相同；核移植和胚胎分割移植属于无性繁殖，体外受精属于有性繁殖。答案 C12．(2022·辽宁本溪一模)科学家将人体皮肤细胞改造成了多能干细胞——“iPS细胞”，人类“iPS细胞”可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下有关说法正确的是( )A．iPS细胞分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性8\nB．iPS细胞有细胞周期，它分化形成的神经细胞一般不具细胞周期C．iPS细胞可分化形成多种组织细胞，说明“iPS细胞”在分裂时很容易发生突变D．iPS细胞在分化时正常基因突变成原癌基因是细胞癌变的原因解析 iPS细胞分化为神经细胞是基因的选择性表达；iPS细胞能连续分裂，有细胞周期，它分化形成的神经细胞高度分化，一般不具细胞周期；iPS细胞可分化形成多种组织细胞，说明“iPS细胞”全能性较高；正常细胞都含有原癌基因。答案 B13．(2022·安徽安庆二模)中新社2022年10月25日报道，中科院昆明动物研究所季维智研究员领导的研究小组，日前成功培育出中国首例转基因猕猴。这一研究成果标志着中国科学家在非人灵长类转基因动物研究方面达到世界领先水平，为未来人类重大疾病的非人灵长类动物模型的深入研究奠定了坚实的基础。下图是转基因猕猴培育过程示意图，请据图回答问题。(1)过程②中常用________的方法将目的基因导入受精卵。(2)在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外，还需要提供CO2气体以维持________。(3)图中过程⑦称为________，为使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同，此前需对代孕雌猴作________处理。(4)若要同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴，可对早期胚胎进行________，操作时选择发育到桑椹胚或囊胚期的胚胎。若选用囊胚期的胚胎，操作过程中需要特别注意的问题是____________________________________________。解析 (1)将目的基因导入动物受精卵中，常用的方法是显微注射法。(2)在动物细胞培养中，培养箱中5%CO2的作用是维持培养液的pH。(3)过程⑦称为胚胎移植，代孕雌猴需作同期发情处理，以保证它与供体雌猴生殖器官的生理变化相同。(4)若选用囊胚期的胚胎进行胚胎分割，操作过程需要特别注意对囊胚的内细胞团进行均等分割，否则会影响胚胎的成活与发育。答案 (1)显微注射(2)培养液的pH8\n(3)胚胎移植 同期发情(4)胚胎分割 对囊胚的内细胞团进行均等分割14．(2022·东北师大附中、哈师大附中等联考)长期以来，优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈，近年来发展起来的细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机，请据图完成下列问题。8\n(1)在试管牛和克隆羊的培育过程中都必须用到的生物技术有________(至少写出两项)。(2)超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射________；冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子宫内的________冲洗出来。(3)从A到E中，适宜于牛的胚胎移植时期有________；图中标号3为________，它将来可发育为胎膜和胎盘。(4)动物的早期胚胎移植到同种且________与供体相同的动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫胚胎移植。用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞膜________________________________________。(5)试管牛E的性别为________。克隆羊多利的性状和________最接近，原因是__________________________________。解析 在试管牛和克隆羊的培育过程中都必须用到的生物技术就是动物细胞培养、胚胎移植等。促性腺激素在胚胎移植中有非常重要的作用，包括超数排卵和同期发情处理。从A到E中，分别是受精卵、二细胞胚胎、四细胞胚胎、桑椹胚和囊胚，适宜于牛的胚胎移植时期有桑椹胚和囊胚。动物的早期胚胎移植到同种且生理状态与供体相同的动物体内，使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。生理状态相同更有利于胚胎的存活。克隆是无性繁殖，所以其子代的雌雄取决于所取的雌雄个体的供体细胞。答案 (1)动物细胞培养、胚胎移植(2)促性腺激素 (早期)胚胎(3)D、E 滋养层细胞(4)生理状态 对物质的吸收具有选择透过性8\n(5)雌性或雄性(不能确定) 白面绵羊 克隆羊多利的细胞核来自于白面绵羊，生物体的性状主要是由细胞核基因控制的15．请回答胚胎工程和基因工程方面的问题。(1)应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、________、________以及在母体中发育和产出等过程。(2)在“试管牛”的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行处理，使其________。另外，培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和________。(3)通常奶牛每次排出一枚卵母细胞，采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞，常使用的激素是________。(4)利用基因工程可以获得转基因牛，从而改良奶牛的某些性状。基因工程的四个基本操作步骤是________、基因表达载体的构建、________和________。若要获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，则所构建的基因表达载体必须包括：某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、________、________、________和复制原点等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是________(显微注射法、农杆菌转化法)，为获得能大量产生人干扰素的转基因牛，该基因表达载体应导入的受体细胞是________(受精卵、乳腺细胞)。解析 (1)体外受精得到的受精卵经早期胚胎培养，然后将早期胚胎移植到受体的子宫。(2)精子获能后才具有受精能力。卵母细胞要培养到减数第二次分裂中期才能与精子受精，在减数第二次分裂中期，能观察到一个次级卵母细胞和一个第一极体。(3)超数排卵常用促性腺激素处理供体母牛。(4)基因工程的四个基本操作步骤是获取目的基因、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。若转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，应用人干扰素基因作目的基因，并与牛乳腺分泌蛋白基因组合在一起，牛的乳汁中才含有人干扰素，该基因表达载体包括牛乳腺分泌蛋白基因、目的基因、启动子、终止子、标记基因、复制原点等。将基因表达载体导入动物细胞用显微注射法，受体细胞是受精卵，由这样的受精卵发育而来的牛是转基因牛。答案 (1)早期胚胎培养 胚胎移植(2)获能 第一极体(3)促性腺激素(4)获取目的基因 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 人干扰素基因(或目的基因) 终止子 标记基因 显微注射法 受精卵8
