2025版高考生物一轮总复习选择性必修3第10单元生物技术与工程第5讲胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题提能训练

第10单元生物技术与工程第5讲胚胎工程与生物技术的安全性和伦理问题A组一、单选题1．(2024·湖北统考模拟预测)近期全国人大代表阮祥燕提出，将卵子冻存、卵巢组织冻存等保护生育力的方法，在育龄女性中试点性放开应用，以科学、合理保护女性的卵巢功能，给生命多一分希望，下列有关卵巢相关的说法正确的是(C)A．从卵巢获取卵母细胞后可直接用于体外受精B．精子和卵子发生的场所分别是睾丸和卵巢，受精作用的场所是卵巢C．卵巢位于腹腔内，内部有许多发育程度不同的卵泡D．卵巢分泌的促性腺激素能维持第二性征并促进雌性生殖器官的发育解析：从卵巢获取的卵母细胞没有成熟，需要培养至减数第二次分裂中期才能用于体外受精，A错误；精子和卵子发生的场所分别是睾丸和卵巢，受精作用的场所是输卵管，B错误；人和其他哺乳动物的卵细胞是在卵巢中形成的，卵巢位于腹腔内，内部有许多发育程度不同的卵泡，位于卵泡中央的一个细胞就是卵细胞，C正确；促性腺激素是垂体分泌的，卵巢分泌的雌激素和孕激素能维持第二性征并促进雌性生殖器官的发育，D错误。故选C。2．(2020·山东卷)经遗传改造的小鼠胚胎干细胞注入囊胚，通过胚胎工程的相关技术可以获得具有不同遗传特性的实验小鼠。下列说法错误的是(C)A．用促性腺激素处理雌鼠可以获得更多的卵子B．体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理C．胚胎移植前要检查胚胎质量并在囊胚或原肠胚阶段移植D．遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得解析：用促性腺激素处理可以使雌鼠超数排卵，获得更多的卵子，A正确；精子只有获能后才能完成受精，故体外受精前要对小鼠的精子进行获能处理，B正确；胚胎移植通常是桑葚胚或囊胚阶段的胚胎，C错误；转基因技术可以定向改造小鼠的基因，所以遗传改造的小鼠胚胎干细胞可以通过转基因等技术获得，D正确。3．(2023·山东威海高三期末)我国利用动物体细胞核移植技术与胚胎工程技术成功克隆出了多种哺乳动物。下列说法错误的是(C)A．动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植B．哺乳动物的卵母细胞在体外培养到MⅡ期方可通过显微操作去核C．重构胚发育到囊胚时内细胞团从囊胚腔中伸展出来的过程称为孵化D．胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理状态下空间位置的转移解析：由于动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难，因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，A正确；因为处于MⅡ期的卵母细胞细胞核的位置靠近第一极体，便于显微镜操作去核，所以哺乳动物的卵母细胞在体外都培养到MⅡ期再进行显微操作去核，B正确；囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，这一过程叫作孵化，C错误；胚胎移植的成功率，与供、受体生理状况环境条件一致性密切相关，只有供、受体生理环境高度一致，移入受体的胚胎才能被接受并继续发育，因此胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理状态下空间位置的转移，D正确。故选C。4．(2024·重庆统考模拟预测)2022年10月，国家乳业创新中心奶牛核心育种场与国家胚胎工程中心基础设施工程已全部完工。项目致力于打造国际一流高标准奶牛繁育技术体系和平台，集成全球领先的活体采卵—体外受精技术产业化、全基因组检测、性控技术、高产奶牛胚胎产业化生产、移植及克隆技术为核心的一体产业示范应用。下列相关叙述正确的是(C)A．体外受精技术产业化需要考虑精子的获能，可以利用含有Mg2＋的获能液处理精子B．可以取囊胚期胚胎的内细胞团进行性别鉴定，筛选特定性别的胚胎，从而实现性别控制C．胚胎移植的过程中，需要对供体和受体母牛进行同期发情处理，以便胚胎移植D．为了获得更多的优良胚胎，可以利用胚胎分割技术将早期胚胎切割成2等份、3等份解析：体外受精技术产业化需要考虑精子的获能，可以利用含有Ca2＋的获能液处理精子，A错误；进行性别鉴定时的取材部位是滋养层细胞，B错误；胚胎移植的过程中，需要对供体和受体母牛进行同期发情处理，使其处于相同的生理状态，以便胚胎移植，C正确；胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等(是偶数，不能是3等份)，经移植获得同卵双胎或多胎的技术，该过程中应注意将内细胞团均等分割，D错误。故选C。5．(2023·天津卷)根据下图，正确的是(D)A．子代动物遗传性状和受体动物完全一致B．过程1需要MⅡ期去核卵母细胞C．过程2可以大幅改良动物性状D．过程2为过程3提供了量产方式，过程3为过程1、2提供了改良性状的方式解析：子代动物的遗传性状与供体基本一致，但与受体无关，A错误；核移植过程中需要处于MⅡ期的去核卵母细胞，而过程1是培育试管动物，需要培育到适宜时期(桑葚胚或囊胚等时期)进行胚胎移植，B错误；过程2得到的是克隆动物，是无性生殖的一种，不能大幅改良动物性状，C错误；过程2克隆技术可得到大量同种个体，为过程3提供了量产方式；过程3是转基因技术，为过程1、2提供了改良性状的方式，D正确。故选D。6．(2023·浙江模拟预测)如图为核移植实验过程示意图，根据图示分析下列叙述正确的是(C)A．去核的时期应该在MⅠ期，原因是该时期第一极体和卵细胞核较近B．桑葚胚细胞应提取出细胞核后，尽快注入去核的卵母细胞中C．电融合法可促使重构胚形成，后期还需要其他方法激活重构胚D．受体动物应选择与供体相同的品种，防止出现免疫排斥现象解析：去核的时期应该在MⅡ期，A错误；由图可知，桑葚胚细胞不需要提取出细胞核，可直接注入去核的卵母细胞中，B错误；电融合法可促使重组胚胎形成，后期还需要其他方法(如电刺激、Ca2＋载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等)激活重组胚胎，C正确；受体动物应选择与供体相同的品种，一般不会出现免疫排斥现象，D错误。故选C。7．(2023·湖南益阳安化县第二中学校考三模)我国对奶类的总需求量很大，但与奶业发达的国家相比，我国奶牛的单产水平还存在一定差距。奶牛品种是影响产奶量的主要因素之一，而引进一头成年奶牛往往需要数万元，高昂的价格使得靠大量引进优良品种来提高产量不太可行。能不能让引进的良种奶牛快速、大量繁殖呢？遗憾的是，牛的生育率很低，一头母牛一胎一般只产一头犊牛，一生约生育四五次。如何解决这个难题呢？就这些问题，下列说法不正确的是(D)A．解决此问题的理论基础是了解哺乳动物受精和早期胚胎发育的规律B．解决这些问题需要用到体外受精、胚胎移植和胚胎分割等技术C．在完成此项工作的体外受精时，精子需要获能处理D．在完成此项工作的胚胎分割时，需要对滋养层均等分割解析：胚胎工程的理论基础是哺乳动物受精、早期胚胎发育的规律，胚胎工程是在了解自然受精及胚胎发育的基础上发展起来的，A正确；胚胎工程技术包括胚胎移植、体外受精、胚胎分割等技术，B正确；在体外受精前，要对精子进行获能处理，C正确；胚胎分割时应注意将囊胚的内细胞团均等分割，否则会影响胚胎的恢复和进一步发育，D错误。故选D。二、综合题8．(2024·山东聊城调研)控制哺乳动物的性别对于畜牧生产有着十分重要的意义。目前，分离精子技术是有效的性别控制方法。例如，牛的含X染色体的精子的DNA含量比含Y染色体的精子的DNA含量高出4%左右，利用这一差异人们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)。根据以上信息回答下列相关问题：(1)试管动物技术通常是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和结合，并通过培养发育成早期胚胎后，再经胚胎移植产生后代的技术。(2)图中过程①是采集精子，获得的精子经获能处理后才能受精。(3)图中过程③通常采用体外受精技术。在这个过程中获能的精子与卵子相遇时，首先释放出酶直接溶解卵细胞膜外的一些结构。防止多精入卵的生理反应有透明带反应和卵细胞膜反应。(4)为了确保得到所需性别的试管牛，往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定，请举出一种对早期胚胎进行性别鉴定的方法：分析胚胎细胞的染色体组成(答案合理即可)。解析：(1)试管动物的产生过程是通过人工操作获取精子和卵子，使它们在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育成早期胚胎后，经胚胎移植而产生后代。(2)采集后的精子需使之获能，获得受精能力。(3)精子和卵子受精会发生一些重要的生理反应，透明带反应、卵细胞膜反应是防止多精入卵的主要生理过程。(4)试管动物可以有选择性地获得所需性别的动物，需对早期胚胎进行性别鉴定。性别鉴定的方法：取早期胚胎细胞进行检测，如果含有Y染色体，一定是雄性，否则为雌性。B组一、单选题1．(2024·山东日照联考)科学家通过将大熊猫的细胞核植入去核的兔子卵细胞中，克隆出一批大熊猫胚胎。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述中，正确的是(A)A．克隆出的早期胚胎，其各细胞的细胞核具有相同的遗传信息B．兔子卵细胞的细胞质不能激发大熊猫细胞的细胞核表现出全能性C．在形成早期胚胎的过程中，依次经历了卵裂期、囊胚、桑葚胚、原肠胚等阶段D．重组卵发育成早期胚胎的过程一直在透明带内进行解析：克隆出的早期胚胎，是由同一个重组细胞经有丝分裂得到的，所以其各细胞的细胞核具有相同的遗传信息，A正确；已经成功克隆出一批大熊猫胚胎，说明兔子卵细胞的细胞质能激发大熊猫细胞的细胞核表现出全能性，B错误；早期胚胎的发育过程中，依次经历了卵裂期、桑葚胚、囊胚、原肠胚等阶段，C错误；胚胎发育的早期有一段时间(囊胚期之前)是在透明带内进行的，囊胚进一步扩大，会导致透明带破裂，胚胎从其中伸展出来，D错误。2．(2023·河北廊坊市八中校考模拟预测)2022年11月，澳大利亚昆士兰大学的一个研究小组，利用体外受精成功创造了世界上第一个驴胚胎，该技术可用于拯救数十种濒临灭绝的驴物种。下列叙述错误的是(C)A．利用胚胎工程技术，可以帮助濒危物种重新繁殖B．通过体外受精技术，可以将不同遗传背景的驴的精卵结合C．若要得到多个该驴个体，需将原肠胚均等分割后进行移植培养D．若要培育成驴个体，可将早期胚胎移植到同期发情的雌性驴子宫内解析：利用胚胎工程技术，可以帮助濒危物种重新繁殖，拯救数十种濒临灭绝的驴物种，A正确；通过体外受精技术，实现不同遗传背景的驴的精卵结合，B正确；若要得到多个该驴个体，需将桑葚胚或囊胚的内细胞团均等分割后进行移植培养，C错误；早期胚胎需移植到经同期发情处理的同种雌性动物子宫内发育成个体，以实现相同生理状态下空间位置的转移，D正确。故选C。3．(2023·浙江校联考三模)近期科学家使用生长因子诱导食蟹猴的胚胎干细胞创造出了类胚胎结构，并在体外培养至原肠胚时期。此外，将类囊胚移植进雌猴体内后，成功引起了雌猴的早期妊娠反应。下列叙述正确的是(B)A．该过程体现了胚胎干细胞的全能性B．受精卵发育过程中可能产生科学家使用的生长因子C．类囊胚移植进雌猴体内并引起了早期妊娠反应，该过程属于有性生殖D．对类囊胚进行体外培养的过程中，需要保证培养基的成分恒定不变解析：该过程并未将胚胎干细胞培育成完整个体，未体现胚胎干细胞的全能性，A错误；科学家使用的生长因子能够诱导食蟹猴的胚胎干细胞产生类胚胎结构，受精卵发育过程中可能产生这样的生长因子调节胚胎发育，B正确；类囊胚移植进雌猴体内并引起了早期妊娠反应，该过程是由胚胎干细胞为发育起点，属于无性生殖，C错误；对类囊胚进行体外培养的过程中，需要保证培养基的成分在合适范围内，并非恒定不变，D错误。故选B。4．(2023·浙江模拟预测)在体细胞克隆猴培育过程中，为调节相关基因的表达，提高胚胎的发育率和妊娠率，研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入了重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂(TSA)处理，具体培育流程如下图所示。下列说法正确的是(B)A．去核时使用的差速离心、紫外线长时间照射和化学物质处理等方法都没有穿透卵母细胞的透明带B．卵母细胞在去核环节实际操作中被去除的不是核膜包被的细胞核，而是纺锤体—染色体复合物C．组蛋白甲基化和乙酰化的表观遗传修饰都不利于重构胚的分裂和发育D．为得到遗传背景相同的克隆猴用于科研，可用机械方法将早期胚胎随机切割成2份或4份后再进行胚胎移植解析：目前核移植技术中普遍使用的去核方法是梯度离心，紫外线短时间照射、化学物质处理，A错误；将卵母细胞培养到MⅡ期进行去核操作，此时细胞核退化，出现的是纺锤体和染色体复合物，去核事实上是去除卵母细胞的纺锤体和染色体结构，B正确；科学家将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂处理重构胚，这样可降低组蛋白的甲基化水平，提高组蛋白的乙酰化水平，从而改变组蛋白的表观遗传修饰来调控基因表达，C错误；为得到遗传背景相同的克隆猴用于科研，可用机械方法将早期胚胎均等切割成2份或4份后再进行胚胎移植，D错误。故选B。5．(2023·浙江模拟预测)生物安全是指与生物有关的各种因素对社会、经济、人类健康以及生态环境所产生的危害或潜在风险。下列相关叙述错误的是(D)A．消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面B．由于技术问题，生殖性克隆可能孕育出有严重生理缺陷的克隆动物C．为避免可能产生的基因歧视，基因检测机构不能随意泄露基因检测的结果D．从外来入侵害虫的原产地引入天敌进行治理，不会对入侵地造成生态影响解析：在生物恐怖威胁不断上升、全球传染病疫情频发的情况下，消除生物武器威胁、防止生物武器扩散是生物安全防控的重要方面，A正确；由于克隆技术尚不成熟，现在做克隆人很可能孕育出有严重生理缺陷的孩子，B正确；为了尽力规避基因诊断的风险，避免可能产生的基因歧视，基因检测机构不能随意泄露基因检测的结果，C正确；从外来入侵害虫的原产地引入天敌进行治理，由于短期内天敌没有资源和空间等的限制，可能会对入侵地造成生态影响，D错误。故选D。6．(2023·浙江模拟预测)实验人员将一段外源DNA片段(包含约850个基因)与丝状支原体(一种原核生物)的DNA进行重组后，植入大肠杆菌，制造出一种“新的生命”。该生物能够正常生长、繁殖。下列有关该技术应用的叙述中，错误的是(B)A．该技术可以制造某些微生物，用于生产药品、制造染料、降解有毒物质等B．由于存在生殖隔离，因此人造生命进入自然界并不会破坏生物多样性C．人造生命扩散到自然界，有可能造成环境安全性问题D．此项技术可能被用来制造生物武器，从而危及人类安全解析：通过导入不同的目的基因，可用于生产药品、制造染料、降解有毒物质，A正确；“新的生命”是一个新的物种，由于其没有天敌，进入自然界后，会破坏生物的多样性，B错误；人造生命扩散到自然界，竞争能力强，因此能成为“入侵的外来物种”，有可能造成环境安全性问题，C正确；利用基因工程技术，在一些不致病的微生物体内插入制病基因，或在一些致病的细菌或者病毒中插入能对抗普通疫苗或药物的基因，就会培育出新的致病微生物或新的抗药性增强的致病微生物，这些微生物可制成生物武器，D正确。故选B。7．(2023·山东淄博统考三模)科研人员从小鼠的皮肤细胞中提取出干细胞，并将这些干细胞重新编程为原始态的胚胎干细胞(ESCs)。通过表达相关基因，将ESCs分化成为原始内胚层细胞和滋养层干细胞，并混合胚胎干细胞，将这三种细胞按照一定比例置入培养基培育3天，构建出胚胎模型，然后将其置于“人造机械子宫”中进行培养。这个小鼠的“合成胚胎”与自然胚胎非常相似，拥有一颗跳动的“心脏”、胎盘、卵黄囊，以及形成中的血管组织等，最终这个“合成胚胎”在存活了8天后死亡。下列说法正确的是(C)A．ESCs分化成原始内胚层细胞和滋养层干细胞的过程不受基因控制B．“合成胚胎”具有与自然胚胎相同的结构和功能C．“人造机械子宫”应为无菌、无毒并添加有血清的液体环境D．早期胚胎培养技术为将来合成器官组织用于移植和治疗疾病提供了新途径解析：ESCs分化成原始内胚层细胞和滋养层干细胞的过程是受基因控制的，A错误；“合成胚胎”只存活了8天后就死亡，则与自然胚胎不同，B错误；“人造机械子宫”应为无菌、无毒的液体环境，动物细胞的培养还应该添加血清，C正确；胚胎工程为将来合成器官组织用于移植和治疗疾病提供了新途径，D错误。故选C。二、综合题8．(2024·黑龙江哈尔滨哈九中校考模拟预测)2023年1月，两北农林科技大学某团队利用核移植技术培育了一批克隆高产长寿奶牛，现在“克隆”一词的含义范围较大，包括不同系统层次的“复制”，例如个体水平、细胞水平、分子水平的克隆。请回答下列问题：(1)高产长寿奶牛个体的克隆成功，说明动物的细胞核具有全能性，核移植过程中，从牛的卵巢采集的卵母细胞需在体外培养到MⅡ期。为提高重构胚的利用率，可采用胚胎分割技术，该技术可以看作动物克隆的方法之一。若以保存的良种囊胚和相应数量的非繁殖期受体雌性奶牛为材料进行操作，以获得更多的高产长寿奶牛，该过程主要的操作步骤是胚胎移植。(2)个体水平的克隆广义上还包括植物组织培养技术和微生物的繁殖等，将外植体培养得到完整植株时，植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素，它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向；分散的