第三章 胚胎工程 单元检测卷（含答案）

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1、章末检测卷章末检测卷(三三) (时间：60 分钟 满分：100 分) 一、选择题(每小题 3 分，共 42 分) 1.韩国某生物技术公司帮助宠物爱好者“复活”死去的爱犬，他们从狗的遗体细 胞中获取核 DNA 移植入去核的卵细胞中，再将进一步分化成的胚胎移植入母狗 体内。该“复活”技术的生物学原理是( ) A.细胞核的全能性 B.细胞具有全能性 C.有性生殖 D.受精作用 解析 根据题干信息分析可知，该项技术是核移植，依据的生物学原理是动物细 胞核全能性。 答案 A 2.下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是( ) A.卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加 B.胚胎分割时需将原

2、肠胚的内细胞团均等分割 C.胚胎干细胞具有体积大、细胞核小和蛋白质合成旺盛等特点 D.胚胎干细胞是一类未分化的细胞，可从早期胚胎中分离获取 解析 卵裂期细胞不断分裂，故细胞数目增多，但有机物因被消耗而逐渐减少， A 错误；胚胎分割时应选择桑椹胚或囊胚，在对囊胚阶段的胚胎进行分割时应注 意将内细胞团均等分割，B 错误；胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显 等特点，C 错误；胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞， 未发生分化，D 正确。 答案 D 3.下列有关胚胎工程的叙述正确的是( ) A.试管动物的培育离不开核移植技术 B.受精卵经卵裂形成的卵裂球细胞的体积不断增大 C.通

3、过胚胎分割技术可获得遗传特性相同的后代 D.利用某一胚胎的干细胞进行多组核移植，理论上产生子代的雌雄个体的比例为 11 解析 试管动物的培育不需要核移植技术，A 错误；受精卵经卵裂形成的卵裂球 细胞的体积不断变小，B 错误；利用某一胚胎的干细胞进行多组核移植，理论上 产生子代都是雌性个体或都是雄性个体，D 错误。 答案 C 4.科学家将 4 个关键基因移植入已分化的肌肉细胞中并表达，使这个细胞成为多 能干细胞(iPS 细胞)。下图为该实验示意图。下列有关叙述正确的是( ) A.应用该技术可提高器官移植的成功率 B.iPS 细胞所带遗传信息与肌肉细胞相同 C.关键基因表达使细胞功能趋向专门化，降

4、低了细胞的分化程度 D.图示过程体现了 iPS 细胞的全能性 解析 用 iPS 细胞诱导分化成需要的器官后进行自体移植，没有免疫排斥反应， 故提高了器官移植的成功率，A 正确；iPS 细胞中多了 4 个关键基因，故 iPS 细 胞所带遗传信息与肌肉细胞不同， B 错误； 关键基因表达使细胞功能趋向多能化， 降低了细胞的分化程度，C 错误；图示过程只是分化形成各种细胞，没有形成个 体，故没有体现 iPS 细胞的全能性，D 错误。 答案 A 5.高等哺乳动物受精后不久， 受精卵开始进行细胞分裂， 完成胚胎发育的全过程， 如图是胚胎发育过程中囊胚期示意图。有关叙述错误的是( ) A.依次为透明带、滋

5、养层、内细胞团 B.高等哺乳动物早期胚胎发育经历的时期是受精卵桑椹胚囊胚期原肠胚期 C.高等哺乳动物细胞分化开始于囊胚末期，终止于生命结束 D.进行胚胎分割时，只能选择桑椹胚期的胚胎进行 解析 图示是囊胚示意图，包在最外面的是透明带，为滋养层细胞，为内 细胞团， A 正确； 囊胚末期开始分化， 此后细胞分化现象一直存在直至生命结束， C 正确；进行胚胎分割时，应选择桑椹胚或囊胚期的胚胎，D 错误。 答案 D 6.为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家常采用胚胎移植的方法，下列与胚胎移 植相关的叙述中合理的是( ) A.试管牛的培育过程中需用到胚胎移植技术，而克隆牛不需要 B.用来促进供体母牛超数排

6、卵的是下丘脑分泌的促性腺激素 C.胚胎移植时应选用发育到原肠胚期或囊胚期的胚胎 D.采取胚胎分割移植技术可同时获得多个性状基本相同的家畜个体 解析 试管牛和克隆牛的培育过程中，均需要将早期胚胎移植到受体母牛的子宫 中，A 错误；促性腺激素是由垂体分泌的，B 错误；胚胎移植时应选用发育到桑 椹胚期或囊胚期的胚胎，C 错误；通过胚胎分割移植技术获得的多个后代遗传物 质相同，因此获得的多个家畜个体性状基本相同，D 正确。 答案 D 7.若在实验室里实现了“将狗的卵细胞发育成囊胚”，则下列有关叙述错误的是 ( ) A.若该囊胚能继续发育成成年狗，则该狗不能生育 B.若使该囊胚细胞的染色体数目加倍，将得

7、到一只二倍体雌性狗 C.经过染色体加倍，发育成的狗患遗传病的概率与自然繁殖的狗相同 D.在由狗的卵细胞发育成囊胚的过程中，不会出现联会现象 解析 卵细胞发育成囊胚，该囊胚继续发育成的个体中无同源染色体，无法进行 正常的减数分裂，因此不能生育，A 正确；若使其染色体数目加倍，其性染色体 组成为 XX，表现为二倍体雌性狗，B 正确；因其遗传物质只来源于一个亲代， 在染色体加倍后，隐性致病基因纯合的概率增大，C 错误；卵细胞发育成囊胚的 过程中进行的分裂是有丝分裂，不会出现联会现象，D 正确。 答案 C 8.如图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)， 有关叙 述正确的是(

8、) A.细胞只有在精子的作用下才能形成成熟卵子 B.细胞的遗传物质一半来自细胞，一半来自精子 C.细胞卵裂过程中每个细胞体积不断增大 D.胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割 解析 次级卵母细胞进行减数第二次分裂需要精子的刺激，A 正确；细胞的细 胞质遗传物质几乎都来自卵细胞，细胞核遗传物质一半来自卵细胞，一半来自精 子，B 错误；卵裂在透明带内进行，细胞数目增多，总体积不变或略有减小，每 个细胞的体积逐渐减小，C 错误；胚胎分割时需将囊胚的内细胞团均等分割，D 错误。 答案 A 9.将经处理后的胚胎干细胞，移植到因胰岛受损而患糖尿病的小白鼠体内后，该 鼠血糖浓度趋于正常。上述事实说明( )

9、 A.胚胎干细胞具有全能性 B.移植的细胞中所有基因都得到表达 C.干细胞经处理后进行了定向分化 D.移植的细胞具有无限增殖的能力 解析 根据题意，将经处理后的胚胎干细胞，移植到因胰岛受损而患糖尿病的小 白鼠体内后，该鼠血糖浓度趋于正常，说明移植到患病小鼠体内的胚胎干细胞分 化形成了胰岛 B 细胞，分泌胰岛素使该鼠血糖浓度趋于正常，因此说明了干细胞 经处理后进行了定向分化，C 正确；由于移植后的细胞并没有发育为完整个体， 因此不能说明胚胎干细胞具有全能性，A 错误；胚胎干细胞分化形成了胰岛 B 细 胞，体现了基因的选择性表达，B 错误；移植后的细胞定向分化为胰岛 B 细胞， 并没有癌变，不能无

10、限增殖，D 错误。 答案 C 10.下列有关动物胚胎移植的叙述中，错误的是( ) A.受孕母畜体内的受精卵或胚胎均能移植 B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态 C.超数排卵技术要使用促性腺激素 D.试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行 解析 胚胎移植操作的对象是早期胚胎而不是受精卵，A 错误；胚胎移植的生理 基础是供、受体排卵后产生相同的生理变化，为移植入的胚胎提供相同的生理环 境，B 正确；超数排卵要对供体用促性腺激素进行处理，C 正确。 答案 A 11.下列关于胚胎移植生理学基础的叙述，错误的是( ) A.在发情后的最初一段时间，母牛即使没有受精，其生殖系统也处于受精后的生

11、理状态 B.早期胚胎在一段时间内是独立存在的，未与子宫建立实质性联系 C.一般来说，同一物种的受体母畜对于具有外来抗原物质的胚胎并没有免疫排斥 现象 D.移植的胚胎，依靠自身储存的营养物质继续完成胚胎发育 解析 正是由于发情后的最初一段时间，母牛即使没有受精，其生殖系统与受精 后的生理状态相同，所以对没受精的受体母畜进行发情处理，可使其顺利地接受 外来植入的胚胎，A 正确；早期胚胎形成后，在一定时间内处于游离状态独立存 在，B 正确；一般来说，受体对移入子宫的外来胚胎基本没有免疫排斥现象，C 正确；移入子宫一段时间后，移植的胚胎通过胎盘与母体建立联系以便获得营养 物质并排出代谢废物，D 错误。

12、 答案 D 12.让羊产牛奶，科学家对此做了相关的构想，过程如图所示。请据图判断下列说 法正确的是( ) A.图中涉及的现代生物技术有基因工程、动物体细胞核移植、胚胎移植、胚胎分 割和动物细胞融合 B.小羊 a、小羊 b、小羊 c 的性状表现不同，小羊 a 与羊 N 的性状表现相同 C.若研究发现羊 N 细胞中线粒体基因的表达产物丰富，故而它的产奶率高，则小 羊 a 会有这一优良性状 D.依据目前的生物技术和理论，还不能通过生物工程手段获得新物种“羊牛” 解析 图中涉及的现代生物技术有基因工程、动物体细胞核移植、胚胎移植、胚 胎分割和动物细胞培养；题干中由早期胚胎到小羊 a、小羊 b、小羊 c

13、 的过程属于 胚胎分割移植技术，因为这些个体都是由一个细胞(重组细胞)发育而来的，三者 表现出的性状应该基本相同。由重组细胞培养、分割后获得的小羊 a，其核遗传 物质来自羊 N，质遗传物质来自羊 O，小羊 a 的性状与羊 N 不完全相同，羊 N 细 胞的线粒体中的遗传物质不会遗传给小羊 a。 答案 D 13.下图是克隆牛的操作流程示意图，有关叙述正确的是( ) A.卵母细胞属于初级卵母细胞 B.犊牛的质基因只来自受体 C.细胞的培养与早期胚胎的培养都需加入动物血清 D.早期胚胎发育到囊胚期时，需要取内细胞团部分细胞做 DNA 分析 解析 该流程中的卵母细胞属于次级卵母细胞，A 错误；犊牛的质基

14、因只来自供 体母牛，B 错误；动物细胞培养与早期胚胎的培养都需要加入动物血清或血浆等 天然物质，C 正确；早期胚胎发育到囊胚期时，需要取滋养层细胞做 DNA 分析， 进行性别鉴定，D 错误。 答案 C 14.试管动物、转基因动物和克隆动物技术中都有的环节是( ) 转基因 核移植 体外受精 动物细胞培养 胚胎移植 A. B. C. D. 解析 转基因是转基因动物技术中特有的环节， 核移植是克隆动物所特有的环节， 体外受精是试管动物所特有的环节，而三种动物的培育过程均需动物细胞培养、 胚胎移植技术。 答案 D 二、非选择题(共 58 分) 15.(12 分)如图表示畜牧业生产上培育某种优良种牛的两

15、种方法，请分析回答下列 有关问题： (1)方法和方法培育优良种牛的本质区别是方法涉及的生殖方式为 生殖，方法涉及的生殖方式为 生殖。 (2)过程应用的技术是 。 克隆牛 F 的核基因来源于 (填“奶 牛 B”“奶牛 C”或“奶牛 D”)。 (3)过程常用 激素处理，目的是使奶牛 B ，从奶牛 B 体内获 得的卵母细胞需要培养到 (时期)才能与精子结合。 (4)公牛 A 的精子在体外完成受精， 通常采用的获能方法有培养法与 法。 卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙能够观察到 。防止多 精入卵的生理反应有 和 。 解析 (1)方法采用了体外受精技术， 属于有性生殖。 方法采用了核移植技术，

16、属于无性生殖。(2)过程应用了核移植技术。克隆牛 F 的基因来源取决于重组细 胞，重组细胞的核基因来源于奶牛 C，而质基因来源于奶牛 B。(3)过程常用促 性腺激素处理，目的是使奶牛 B 超数排卵；从奶牛 B 体内获得的卵母细胞需要培 养到减数第二次分裂中期(M中期)才能与精子结合。(4)精子体外获能的方法有 培养法与化学诱导法；卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙能够观察到 两个极体；防止多精入卵的生理反应有透明带反应和卵细胞膜反应。 答案 (1)有性 无性 (2)核移植技术 奶牛 C (3)促性腺 超数排卵 减数第二次分裂中期(M中期) (4)化学诱导 两个极体 透明带反应 卵细胞膜反

17、应 16.(12 分)人的血清白蛋白在临床上需求量很大。将人的血清白蛋白基因转入奶牛 细胞中，就可以利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白。大致过程如下： (1)获得人血清白蛋白基因后，常利用 技术，在体外将其大量扩增。要 使人的血清白蛋白基因在奶牛乳腺细胞中特异性表达，完整的基因表达载体要包 括目的基因、 、 、标记基因等部分。 (2)通过采集的精子需放在一定浓度的肝素溶液中进行培养，其目的 是 。 (3)要实现过程超数排卵，应在性成熟母牛发情期某一阶段用 处理， 然后在恰当时期进行胚胎收集，即 。 (4)若要一次获得多只完全相同的转基因牛，在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，应 注意将 均等分割。一般培

18、养至 或 期， 再进行胚胎移植。 (5)过程要选择“雌性奶牛胚胎”的原因是_ _。 解析 本题的疑难点在于不能深入理解胚胎工程与基因工程相结合的操作原理和 过程。(1)体外大量扩增 DNA 的方法是 PCR，基因表达载体包括目的基因、启动 子、终止子、标记基因等。(2)采集的精子需进行获能处理。(3)为促进超数排卵， 可用促性腺激素处理。(4)若要一次获得多只完全相同的转基因牛，可对囊胚阶段 的胚胎进行分割，并应注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复 和进一步发育。(5)只有母牛才能分泌乳汁，人们可从转基因母牛乳汁中获得人的 血清白蛋白。 答案 (1)PCR 启动子 终止子 (2)

19、使精子获能 (3)促性腺激素 冲卵 (4)内细胞团 桑椹胚 囊胚 (5)雌性转基因牛进入泌乳期后，可以从其乳汁中获得人的血清白蛋白 17.(10 分)“基因剪刀手”杨璐菡扫除了猪器官用于人体移植的最大障碍，其研究 成果使得美国科学杂志打破惯例提前发表科研成果，该技术将为全球上百万 病人带来希望。从 2014 年起，杨璐菡作为异种器官移植课题带头人，带领 10 个 人的科研团队利用新发明的“基因剪刀”技术， 敲除猪基因组中可能的致病基因。 “基因敲除”技术的主要过程示意图如下： 请根据题述内容回答下列问题： (1)“基因敲除”技术的原理是 ， 将 neoR基因插入到靶基因过程 中使用的工具酶是

20、和 。 (2)将突变基因 DNA 导入胚胎干细胞之前要 ，该操作的目的是 _， 该 步 骤 中 常 用 不 同 的 限 制 酶 进 行 切 割 ， 这 样 做 的 优 点 在 于 可 以 防 止 _。 (3)要获得一只含失活靶基因的小鼠，则选择的受体细胞应是 ，图中的 neoR基因的作用是_ _。 (4)用于器官移植的猪最终需要完成基因改造及 PERV(猪内源性逆转录病毒)的删 除等工作，改造过的猪胚胎可植入母猪体内，胚胎在母猪体内存活的原因是 _ _。 解析 (1)由图可知，“基因敲除”技术的实质就是使靶基因失活，方法是通过在 靶基因和 neoR基因的拼接，所以原理是基因重组，基因拼接技术使

21、用的工具酶是 限制酶和 DNA 连接酶。 (2)依据基因工程的操作程序， 将突变基因 DNA 导入胚胎 干细胞之前要进行基因表达载体的构建，从而有利于目的基因在受体细胞中稳定 存在并发挥作用。用同一种限制酶剪切 DNA 片段，片段两端黏性末端相同，这 样会导致被剪切片段自身环化。(3)培育转基因动物，由于体细胞体外培养不能发 育成个体，受体细胞一般用受精卵， neoR基因的作用是使靶基因失活，并可作 为标记基因进行相关的筛选和鉴定。(4)胚胎工程中外来胚胎可以在受体子宫存活 的基础是子宫不对外来胚胎产生免疫排斥反应，这也是改造过的猪胚胎可植入母 猪体内存活的原因。 答案 (1)基因重组 限制酶

22、 DNA 连接酶 (2)构建基因表达载体 使目的基因 在受体细胞中稳定存在并发挥作用 质粒和含目的基因的外源 DNA 片段自身环 化 (3)受精卵 使靶基因失活，并可作为标记基因进行相关的筛选和鉴定 (4) 对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应 18.(12分)科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗， 其技术流程如下图。请回答相关问题： (1)过程获得重组胚胎之前，需要通过 技术获得重组细胞。 (2)将基因导入 ES 细胞而不是导入到上皮细胞， 是因为_。 (3)步骤中， 需要构建含有干扰素基因的 。 由于 DNA 复制时， 子链只能由 5向 3方向延伸，故构建前

23、利用 PCR 技术扩增干扰素基因时，可以 从图 2 中 A、B、C、D 四种单链 DNA 片段中选取 作为引物。对干扰素 基因片段和质粒进行酶切时，可选用限制酶的组合为 或 。 (4)将步骤获得的 ES 细胞在荧光显微镜下观察，选择发 色荧光的细胞 进行体外诱导。为检测干扰素基因是否表达，可以采用 的方法。 解析 (1) 图 1 是利用胚胎干细胞(ES 细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治 疗的流程，其中过程采用了动物细胞核移植技术。(2) 图 1 中的 ES 细胞是取自 于囊胚期的内细胞团。ES 细胞在功能上具有发育的全能性，体外诱导 ES 细胞可 以使其向不同方向分化，所以将目的基因导入

24、ES 细胞而不是上皮细胞。(3) 步骤 是将干扰素基因(目的基因)导入 ES 细胞中， 在导入之前需要构建含有干扰素基 因的基因表达载体。因 DNA 复制时，子链总是从 5向 3方向延伸，子链与模板 链反向平行，所以利用 PCR 技术扩增干扰素基因时，可以从图 2 的 A、B、C、D 四种单链DNA片段中选取B和C片段作为引物。 由图2可以看出， 用限制酶Sma 切割会破坏干扰素基因，为将完整的干扰素基因切割下来，需要利用限制酶组合 Hind和 Pst或 EcoR和 Pst切割干扰素基因的两端，这样也可以使题图 3 所示质粒上保留一个完整的标记基因，即绿色荧光蛋白基因。(4)综上分析，在构 建

25、的重组质粒上，红色荧光蛋白基因的结构已经被破坏，但绿色荧光蛋白基因的 结构完整，因此将步骤获得的 ES 细胞在荧光显微镜下观察，应选择只发绿色 荧光的细胞进行体外诱导。为检测干扰素基因是否表达，需采用抗原抗体杂交 技术，若有杂交带出现，表明干扰素基因已经成功表达。 答案 (1)核移植 (2)ES 细胞具有发育的全能性 (3)基因表达载体 B 和 C Hind和 Pst EcoR和 Pst (4)绿 抗原抗体杂交 19.(12 分)胚胎工程技术包含的内容很丰富，如图是胚胎工程技术研究及应用的相 关情况，其中供体 l 是良种荷斯坦高产奶牛，供体 2 是黄牛，请据图回答下列问 题： (1)应用1中获

26、得的小牛， 其遗传物质来源于 ， 细胞B的名称是 。 (2)应用 2 中牛完成体内受精的场所是 ，胚胎移植后可以通过 从 母体获得正常发育所需要的物质。如果制取的胚胎需要保存，则将其 处 理。 (3)应用 3 中细胞 C 取自牛胎儿的 或 细胞。 (4)应用 4 中通过 技术获得二分胚和，得到两只小牛，可以通过 PCR 技术进行小牛早期胚胎性别鉴定，也可以在细胞水平上通过对 的分析 进行性别鉴定。 解析 (1)应用 1 中获得的小牛是经过核移植得到的。供体 1 提供体细胞核，供体 2 提供细胞质，细胞 B 为卵母细胞。(2)体内受精时，精子与卵细胞在输卵管内完 成受精作用，胚胎通过胎盘从母体获取所需物质。获得的早期胚胎可冷冻保存。 (3)细胞 C 是胚胎干细胞， 应取自胎儿的原始性腺或早期胚胎。 (4)应用 4 得到了二 分胚。应是采用了胚胎分割技术对囊胚期的细胞进行分割，要鉴定性别可以取滋 养层细胞进行 DNA 分析，也可以在细胞水平上对染色体进行性别鉴定，雌性细 胞中看到的性染色体形态相同，即 X、X，雄性细胞中观察到的性染色体形态不 同，即 X、Y。 答案 (1)供体 1 和供体 2 卵母细胞 (2)输卵管 胎盘 冷冻 (3)原始性腺 早期胚胎 (4)胚胎分割 染色体