1、1第 2 章胚胎工程检测(时间:60 分钟,满分:100 分)一、选择题(每小题 2.5 分,共 50 分)1.牛排卵时,排出的细胞为( )A.卵原细胞B.初级卵母细胞C.成熟卵细胞D.次级卵母细胞解析:分析比较卵细胞的形成和受精作用,排卵排出的是处于减数分裂的中期的次级卵母细胞。答案:D2.防止多精入卵的第二道屏障是( )A.顶体反应B.透明带反应C.卵细胞膜反应D.雌、雄原核结合答案:C3.奶牛场通过性别控制获得更多的雌性牛犊,以增加牛奶产量。可以采取的方法是( )A.通过分离出 X 精子与卵细胞结合受精B.通过分离出 X 精子和 Y 精子并与卵细胞结合受精C.通过分离出 Y 精子并与卵细
2、胞结合受精D.通过分离含 X、Y 染色体的精子与卵细胞结合受精解析:奶牛属于 XY 型性别决定的生物。由于精子有 X 和 Y 两种类型,而卵细胞只有 X 一种类型,所以决定牛犊性别的关键是哪种类型的精子与卵细胞结合。要想获得雌性牛犊,通过分离出 X 精子与卵细胞结合即可。答案:A4.良种“试管牛”的繁殖过程是用激素促进甲牛超数排卵,然后把卵细胞与人工采集的乙牛的精子进行体外授精,在特定培养基上培育成早期胚胎,再把早期胚胎送入经过激素处理的丙牛的子宫内,孕育成“试管牛”。下列相关叙述错误的是( )A.产生“试管牛”的生殖方式属于有性生殖B.处理甲牛的激素可能是孕激素C.甲牛、乙牛对该“试管牛”核
3、基因的贡献相同D.该技术可应用于优良种畜的快速繁殖解析:“试管牛”的获得经过了精卵结合,属有性生殖。处理甲牛的激素为促性腺激素。甲牛提供卵细胞,乙牛提供精子,二者对“试管牛”核基因的贡献相同。该技术可用于优良种畜的快速繁殖。答案:B5.雌性动物卵母细胞减数分裂过程中,着丝粒的分裂发生在( )A.初级卵母细胞的形成过程中B.次级卵母细胞的形成过程中C.精子入卵后D.卵裂过程中解析:在卵细胞形成的过程中,着丝粒的分裂发生在减数分裂过程中。具体过程是:在雌性动物排卵前,初级卵母细胞进行减数分裂得到次级卵母细胞,次级卵母细胞进行减数分裂,但停止在分裂中期,然后由卵巢排出进入输卵管中准备受精,当遇到精子
4、后,精子入卵,激发次级卵母细胞完成减数分裂并放出第二极体。答案:C6.加拿大的荷斯坦奶牛每年产奶量可达 10 t 以上。我国引进了 1 000 头牛胚胎,是由荷斯坦公牛的精子和荷斯坦母牛的卵细胞受精后形成的,并移植到黑龙江当地的受体牛中。这些牛产下的牛犊育成后,可替代年产奶量不足 3 t 的当地奶牛。这些牛犊的优良性状( )2A.只来自荷斯坦公牛B.只来自荷斯坦母牛C.来自荷斯坦公牛和母牛D.来自黑龙江当地奶牛解析:引进的牛胚胎是由荷斯坦牛的精子和卵细胞受精后发育而成的,细胞内的基因来自荷斯坦公牛和母牛。黑龙江当地母牛作为“代孕妈妈”,只是为牛胚胎的发育提供了生理环境。答案:C7.下列叙述错误
5、的是( )受精卵中的全部遗传物质的一半来自精子 男性两侧输精管结扎后,睾丸仍能产生精子,男性的第二性征不变 受精卵中细胞核基因一半来自精子,一半来自卵细胞 受精过程是指精子和卵细胞的细胞核融合A. B.C. D.解析:受精过程包括精子和卵细胞的细胞质、细胞核的融合,形成的受精卵中的细胞核基因一半来自精子,一半来自卵细胞,但细胞质基因绝大部分来自卵细胞,因为卵细胞大,含细胞质多,而精子小,含细胞质少,并且在受精时,由细胞质组成的精子的尾部留在外面,不参与受精卵的构成。男性结扎的输精管只是精子排出的通道,所以结扎后并不影响睾丸产生精子。第二性征是由性激素控制的,而睾丸产生的雄性激素是由血液运输的,
6、而不是由输精管运输,所以结扎后也不影响男性的第二性征。答案:B8.以下关于胚胎分割移植的说法,不正确的是( )A.就目前的胚胎分割移植而言,产生的同卵双胎较多,同卵多胎成功率较低B.胚胎分割所需要的主要仪器设备为实体显微镜和显微操作仪等C.可将囊胚阶段的胚胎进行随机分割成两份或多份,然后移植D.用分割针将桑椹胚分成两部分,可直接将裸半胚移植入受体解析:若分割时不能将内细胞团均等分割,会出现内细胞团多的部分正常发育,少的部分发育受阻或发育不良,甚至不能发育等问题,所以囊胚阶段不能随机分割。答案:C9.从卵巢中直接采集的卵母细胞都要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精。以下叙述正确的是 (
7、 )A.从卵巢中采集的卵母细胞是动物正常排卵过程产生的卵母细胞B.体外培养至减数分裂中期,才算成熟C.体外培养过程需在含促性腺激素的培养液中进行D.经促性腺激素处理,从输卵管中冲取的卵子也要在体外人工培养才能与获能的精子受精解析:从卵巢中采集的卵母细胞是动物的非正常排卵过程产生的卵母细胞,这些卵母细胞还未从卵泡中排出;体外培养不需加促性腺激素,促性腺激素的靶器官是性腺,不能直接作用于卵母细胞;经促性腺激素处理,从输卵管中冲取的卵子可直接与获能的精子受精。答案:B10.下列属于胚胎工程最后一道“工序”的是( )A.体外授精 B.早期胚胎培养C.胚胎移植 D.胚胎分割解析:在胚胎工程中通过任何一项
8、技术,如转基因、核移植或体外授精等技术获得的胚胎,都必须移植给受体才能获得后代。因此,胚胎移植是胚胎工程技术的最后一道“工序”。答案:C11.干细胞是一类保持旺盛分裂能力,将来可以分化成不同组织细胞的细胞群。在高等动物胚胎发育过程中,不能作为胚胎干细胞来源的是哪些时期的细胞?( )受精卵 卵裂期 囊胚期 原肠胚期 原肠胚晚期A. B.C. D.解析:胚胎干细胞可来源于囊胚及囊胚之前的卵裂期,而原肠胚时期细胞已经发生了分化,故不能作为胚胎干细胞的来源。3答案:D12.下列对于干细胞具有的能力的描述,正确的是( )具有自我更新能力 能进行新陈代谢 具有分化发育潜能 能进行细胞呼吸A. B.C. D
9、.解析:干细胞是具有自我复制能力和多向分化潜能的活细胞。答案:D13.某人因大面积烧伤需要皮肤移植,下列哪种来源的皮肤最容易移植成功?( )A.父母的胚胎干细胞定向诱导分化成的皮肤B.兄弟或姐妹的胚胎干细胞定向诱导分化成的皮肤C.子女的胚胎干细胞定向诱导分化成的皮肤D.自己的皮肤细胞经细胞培养技术培育成的皮肤解析:进行器官移植时,需慎重选择供体器官,以免出现免疫排斥现象。用自体细胞培养形成的器官进行移植,可以解决这个问题。答案:D14.哺乳动物的受精卵在卵裂期发生的变化是( )A.细胞的总表面积与总体积的比值逐渐增大B.逐渐出现了原肠腔,并有了胚层的分化C.细胞的数目增多,有机物含量大增D.每
10、个细胞的 DNA 含量不断增加,全能性增高解析:受精卵在卵裂期进行有丝分裂,数目增多,总表面积变大,但受精卵的总体积不变,甚至稍微变小,所以细胞的总表面积与总体积的比值逐渐增大,A 项正确。卵裂指的是受精卵有丝分裂,一直到囊胚期之前都属于卵裂,原肠胚时期在囊胚期之后,不属于卵裂,B 项错误。卵裂期营养物质由卵细胞的卵黄提供,有机物的含量减少,C 项错误。受精卵在卵裂期进行有丝分裂,子细胞的遗传物质与亲代细胞相同,D 项错误。答案:A15.下列关于人早期胚胎发育过程中桑椹胚和囊胚的叙述,正确的是( )A.囊胚与桑椹胚相比,每个细胞内的 DNA 总量增加B.囊胚与桑椹胚相比,细胞数目较多C.组成囊
11、胚和桑椹胚的细胞,都是全能细胞D.桑椹胚的形成在卵巢,囊胚的形成在输卵管解析:由桑椹胚发育到囊胚进行的是有丝分裂,每个细胞内的 DNA 总量不变,但细胞数目增多。囊胚期开始出现分化,其中的滋养层细胞不是全能细胞。受精卵是在输卵管中形成的,故其发育形成早期胚胎的过程不可能在卵巢。答案:B16.下列关于胚胎干细胞特点的叙述,不正确的是( )A.当受精卵发育成囊胚时,所有的细胞都是胚胎干细胞B.胚胎干细胞是一种未分化的细胞,具有发育全能性C.在适当的条件下,胚胎干细胞可以分化为多种细胞和组织D.培养胚胎干细胞的关键是需要一种培养体系,必须能促进干细胞生长的同时还要抑制干细胞的分化解析:当受精卵发育成
12、囊胚时,内细胞团的细胞是胚胎干细胞,具有发育的全能性,滋养层细胞不是胚胎干细胞,不具有发育的全能性。胚胎干细胞培养时需一种培养体系,必须既能促进干细胞的生长,又能抑制干细胞的分化。答案:A17.一个婴儿出生后,医院为他保留了脐带血,在他生长发育过程中,如果出现了某种难治疗的疾病,就可以通过脐带血中的干细胞来为其治病。下列有关说法正确的是 ( )A.用干细胞培育出人体需要的器官来移植治病,需要激发细胞的所有全能性B.用脐带血中的干细胞能够治疗这个婴儿所有的疾病C.如果要移植用他的干细胞培育出的器官,需要用到细胞培养技术D.如果要移植用他的干细胞培育出的器官,应该长期给他使用免疫抑制药物4解析:移
13、植自身脐带血干细胞培育出的器官最大的优点就是不会有排斥反应,因此不需要使用免疫抑制药物。用脐带血干细胞培育出人体需要的器官来移植治病,不需要激发细胞的所有全能性。脐带血干细胞不能治疗所有疾病,比如意外伤害、毒药伤害等。答案:C18.胚胎干细胞是哺乳动物早期胚胎中的细胞,可以进一步分裂、分化成各种组织干细胞,再进一步分化成各种不同的组织。下列叙述不正确的是( )A.各种组织干细胞分化形成不同组织细胞是基因选择性表达的结果B.胚胎干细胞有细胞周期,神经干细胞分化形成的神经细胞没有细胞周期C.造血干细胞分化形成红细胞、白细胞的过程是不可逆的D.肝脏干细胞分化成肝脏细胞的过程表现了细胞的全能性解析:细
14、胞的全能性是指高度分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。分化过程是不可逆的,是基因选择性表达的结果。高度分化的不再分裂的神经细胞不具有细胞周期。答案:D19.下列关于蛙胚胎发育过程的叙述,正确的是( )A.通过细胞分裂不断增加细胞数量,并在一定时期发生细胞分化B.胚胎发育过程中细胞不断分裂,但不发生凋亡C.随着细胞分裂次数的增加,蛙胚的有机物总量不断增加D.发育过程中蛙胚从环境中获得的氧气和营养物质逐渐增加解析:蛙受精卵经过卵裂使细胞数目增加,并在一定时期出现细胞分化,A 项正确。在胚胎发育过程中既有细胞的分裂、分化,也有细胞的衰老和凋亡,B 项错误。随着细胞分裂次数增加,细胞数量增加,从环
15、境中吸收的氧气量不断增加,但由于此时不能从外界吸收营养且有机物不断消耗,蛙胚的有机物总量在减少,C、D 两项错误。答案:A20.杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点,被称为“钻石级”肉用绵羊。科研工作者通过胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如下图所示,下列相关叙述正确的是( )A.为了获得更多的卵细胞,需用雌激素对雌性杜泊羊进行处理B.从卵巢中采集的卵细胞可直接与获能的精子进行体外授精C.为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应,应注射免疫抑制剂D.为了进一步扩大繁殖规模,可通过胚胎分割技术获得同卵双胎解析:超数排卵时需注射促性腺激素,A 项错误。从卵巢中采集到的卵细胞需在体外培养至减数分裂的中期,才具有
16、受精的能力,B 项错误。胚胎移植过程中,受体子宫对供体胚胎基本不发生免疫排斥,无需注射免疫抑制剂,C 项错误。胚胎分割属于无性繁殖,可扩大繁殖规模,D 项正确。答案:D二、非选择题(共 50 分)21.(10 分)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。5(1)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细胞,通过 后进行早期胚胎培养获得。 (2)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。 (3)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的 分
17、离培养获得。iPS 细胞与 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 后用于有关疾病的治疗。 解析:(1)利用人工方法从灰鼠输卵管内获得胚胎的过程称为冲卵;也可从灰鼠体内取出卵细胞通过体外授精后再进行早期胚胎培养。(2)将重组胚胎通过胚胎移植技术移入白鼠子宫内进行发育;暂不移入的胚胎可利用冷冻法保存。(3)ES 细胞可由囊胚的内细胞团分离后获得;可通过对 iPS 细胞进行定向诱导分化形成所需组织用于有关疾病的治疗。答案:(1)冲卵 体外授精(2)胚胎移植 冷冻(或低温)(3)内细胞团 诱导分化22.(10 分)下页左上图 1 为某高等动物生活史示意图,图 2 为图 1
18、中某阶段部分过程,请据图回答下列问题。图 1图 2(1)图中 A 过程表示 过程,若 A 过程能使生物产生正常变异,则原因之一是该过程的四分体时期同源染色体中的非姐妹染色单体发生了 ,出现基因重组。 (2)就子细胞情况而言,A 2过程不同于 A1过程表现在 。 (3)图 2 是图 1 中 (填字母)阶段部分过程,该过程表示 。 (4)图 2 中的 a 是经过图 1 中的 (填字母)过程形成的,该过程大体包括 、 、 、精核和雌核融合等几个过程。 (5)图 2 中 ae 的过程细胞发生的变化有 ,其中 d 中细胞进行的分裂是 。 解析:根据图 1 可知,A 表示减数分裂,B 表示受精作用,C 表
19、示胚胎发育,D 表示胚后发育,E 表示有丝分裂。根据图 2 可知,a 表示受精卵,be 表示卵裂(有丝分裂)形成囊胚的过程。答案:(1)减数分裂 交叉互换6(2)一个原始生殖细胞(卵原细胞)经 A2过程产生的子细胞是 1 个卵细胞和 3 个极体(3)C 早期胚胎发育(4)B 精卵识别 精子与卵细胞膜接触 精卵细胞膜融合(5)分裂、分化、衰老、凋亡 有丝分裂23.(10 分)以小鼠为对象进行研究工作,请分析回答下列问题。(1)进行小鼠胚胎工程操作时,首先在光控周期下(光照 14 h,黑暗 10 h)饲养成年雌鼠,并注射促性腺激素,目的是 。然后从雌鼠输卵管中取出卵细胞,在一定条件下培养成熟;并从
20、雄鼠附睾中取出精子,在一定条件下培养一段时间,目的是 。再在 37 、5% CO 2条件下,精卵共同作用 4 h,冲洗后继续培养。定时在显微镜下观察胚胎的变化,第 5 天以后看到胚胎发生收缩,细胞间隙扩大,接着胚胎内部出现裂隙,这是胚胎 期开始的标志。 (2)如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵母细胞中,由重组细胞发育成小鼠丙,则小鼠丙的全部基因来源于 。 解析:(1)在胚胎工程中,为使良种动物超数排卵,可注射促性腺激素。在体外授精过程中,精子需培养一段时间,使其获能后,才能与成熟的卵细胞完成受精作用。胚胎发育过程中,受精卵经卵裂后,发育到囊胚期,此时期胚胎内部会出现囊胚腔。(2)在核移植
21、实验中,形成的重组细胞的基因一部分来自供核细胞的核基因,另一部分来自供质细胞的细胞质基因。答案:(1)超数排卵 使精子获能 囊胚(2)小鼠甲(体细胞)的核基因和小鼠乙(卵细胞)的细胞质基因24.(10 分)控制哺乳动物的性别对畜牧业生产有着十分重要的意义。目前,分离精子技术是有效的控制性别的方法。例如,牛的 X 精子的 DNA 含量比 Y 精子的高出 4%左右,利用这一差异,人们能借助特殊仪器将它们分离开来,再通过胚胎工程技术就可培育出所需性别的试管牛(如下图所示)。请回答下列相关问题。(1)试管动物技术通常是指通过人工操作使卵细胞和精子在体外条件下 和受精,通过培养发育为早期胚胎后,再经胚胎
22、移植产生后代的技术。 (2)图中过程通常采用 技术。在这个过程中 的精子与卵细胞相遇时,首先发生 反应,释放出有关的酶直接溶解精子与卵细胞之间的物质。防止多精入卵的生理反应有 。 (3)胚胎移植时,受体应处于适合的生理状况,此时可利用激素对受体进行 处理;此外,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生 反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能。 解析:解题时,首先要根据胚胎工程的相关知识点分析图示过程。在培育试管动物时,从动物体内得到的是不成熟的卵细胞,需要在体外培养成熟后才能进行受精。进行胚胎移植时,一定要用孕激素处理受体,使之同期发情,以接受将要植入的胚胎。答案:(1)成熟(2)体外授精 获能
23、顶体 透明带反应和卵细胞膜反应(3)同期发情 免疫排斥25.(10 分)根据下述材料,回答下列问题。细胞在分化过程中往往由于高度分化而完全失去再分裂的能力,最终衰老死亡。但机体在生长发育过程中保留了一部分未分化的原始细胞,一旦需要,这些原始细胞能够按照发育途径通过分裂、分化成特定的细胞,以保证局部组织损伤的修复。(1)根据分裂潜能,干细胞可分为全能干细胞(可发育成完整个体)、多能干细胞(可发育成多种组织和器官)和专能干细胞(可发育成专门的组织和器官)。则这种细胞在个体发育中的分化顺序是 。A.全能干细胞专能干细胞多能干细胞7B.全能干细胞多能干细胞专能干细胞C.多能干细胞全能干细胞专能干细胞D
24、.专能干细胞全能干细胞多能干细胞(2)个体发育过程中最原始的细胞是 。 (3)如果治疗性克隆研究获得成功,病人将可以轻易地获得与自己完全匹配的移植器官,基本不会产生 反应。假设有一个人患有糖尿病、进行性老年痴呆、严重的心力衰竭或其他疾病,就可以从他自己身上一定部位提取一些干细胞,通过胚胎干细胞技术,在体外培养发育成 ,并在体外诱导它们形成胰岛细胞、神经元、心肌细胞等,再将这些细胞移植至发病部位,则能够修复病人的组织或器官,从而使病人免受疾病的折磨。 (4)在胚胎干细胞用于治疗性克隆过程中,要把胚胎干细胞放在一定的条件下通过 和 形成不同的组织和器官,然后才能进行移植。 解析:个体发育的起点是受精卵,受精卵发育形成胚胎,最终发育形成个体。胚胎干细胞具有全能性,具有分化成各种细胞、组织和器官的能力。由个体发育出的干细胞可依次分化为全能干细胞(可发育成完整个体)、多能干细胞(可发育成多种组织和器官)和专能干细胞(可发育成专门的组织和器官)。干细胞在治疗性克隆中有很重要的应用,通过克隆患者的细胞,形成胚胎干细胞,为细胞和组织的移植提供无免疫原性的材料。答案: (1)B(2)受精卵(3)免疫排斥 胚胎干细胞(4)离体培养 诱导分化
