高中生物2015-2024年10年高考真题专题分类汇编-专题21细胞工程考点3胚胎工程

第第页专题21细胞工程考点3胚胎工程(2024湖北，5，2分)波尔山羊享有“世界山羊之王”的美誉，具有生长速度快、肉质细嫩等优点。生产中常采用胚胎工程技术快速繁殖波尔山羊。下列叙述错误的是()A.选择遗传性状优良的健康波尔母山羊进行超数排卵处理B.胚胎移植前可采集滋养层细胞进行遗传学检测C.普通品质的健康杜泊母绵羊不适合作为受体D.生产中对提供精子的波尔公山羊无需筛选【答案】D选择遗传性状优良、生产能力强的健康波尔母山羊进行超数排卵处理，A正确；胚胎移植前，可采集滋养层细胞进行遗传学检测，如做DNA分析，鉴定性别，B正确；有健康的体质和正常繁殖能力的普通母山羊可适合作为受体，山羊和绵羊不属于同一物种，因此杜泊母绵羊不适合作为受体，C正确；生产中需要筛选出优良的波尔公山羊提供精子，D错误。(2024北京，11，2分)我国科学家体外诱导食蟹猴胚胎干细胞，形成了类似囊胚的结构(类囊胚)，为研究灵长类胚胎发育机制提供了实验体系(如图)。相关叙述错误的是()A.实验证实食蟹猴胚胎干细胞具有分化潜能B.实验过程中使用的培养基含有糖类C.类囊胚的获得利用了核移植技术D.可借助胚胎移植技术研究类囊胚的后续发育【答案】C据图知，食蟹猴胚胎干细胞经体外诱导可以形成类囊胚，说明其胚胎干细胞具有分化潜能，A正确；培养基中需要添加细胞生长必需的营养物质，包括糖类，B正确；类囊胚是胚胎干细胞经诱导形成的，没有用到核移植技术，C错误；如果要研究类囊胚的后续发育，可将该类囊胚移植到雌性动物的子宫中进行后续发育，D正确。(2024贵州，13，3分)生物学实验中合理选择材料和研究方法是顺利完成实验的前提条件。下列叙述错误的是()A.稀释涂布平板法既可分离菌株又可用于计数B.进行胚胎分割时通常是在原肠胚期进行分割C.获取马铃薯脱毒苗常选取茎尖进行组织培养D.使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端【答案】B胚胎分割应选择桑葚胚或囊胚，B错误；植物顶端分生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至无病毒，可以作为脱毒苗的培养材料，C正确；限制酶中存在同尾酶，同尾酶的识别位点不同，但切出的DNA片段具有相同的黏性末端，因此使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端，D正确。(2024湖北，10，2分)研究者探究不同浓度的雌激素甲对牛的卵母细胞和受精卵在体外发育的影响，实验结果如表所示。根据实验数据，下列叙述错误的是()甲的浓度(μg/mL)卵母细胞(个)第一极体排出(个)成熟率(%)卵裂数(个)卵裂率(%)01067066.02840.011207965.84658.2101135346.91528.31001124842.8510.4A.实验结果说明甲抑制卵裂过程B.甲浓度过高抑制第一极体的排出C.添加1μg/mL的甲可提高受精后胚胎发育能力D.本实验中，以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准【答案】A由表可知，甲的浓度为1μg/mL时，卵裂率高于对照组，说明此浓度的甲能促进卵裂过程，即提高受精后胚胎发育能力，A错误，C正确；本实验中卵母细胞的成熟率=第一极体排出的个数/卵母细胞的个数，故以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准，D正确；当甲浓度为10μg/mL和100μg/mL时，卵母细胞的成熟率均低于对照组，故甲浓度过高时抑制第一极体的排出，B正确。(2023天津，7，4分)多种方法获得的早期胚胎，均需移植给受体才能获得后代。如图列举了几项技术成果。下列叙述正确的是()A.经胚胎移植产生的后代，其遗传特性与受体均保持一致B.①过程需获得MⅡ期的去核卵母细胞C.②能大幅改良动物性状D.③可通过②技术实现扩大化生产，①②可通过③技术实现性状改良【答案】D胚胎移植的受体只提供胚胎发育的场所，经胚胎移植产生的后代的遗传特性与供体保持一致，A错误。①过程为试管动物的培育过程，是将卵细胞与精子从体内取出并在体外受精、培养，再将发育而成的早期胚胎移植到母体子宫内，完成生殖的过程，在体外受精过程中，采集到的卵母细胞需要培养到MⅡ期，但无需去核，卵母细胞去核属于②克隆动物操作程序，B错误。②过程为克隆动物的培育过程，属于无性生殖，保持亲本性状，所以不能大幅改良动物性状，C错误。③过程获得的动物可通过②克隆技术实现扩大化生产，而试管动物和克隆动物均可通过③转基因技术进行外源基因的导入，实现性状改良，D正确。(2023浙江1月选考，12，2分)在家畜优良品种培育过程中常涉及胚胎工程的相关技术。下列叙述错误的是()A.经获能处理的精子才能用于体外受精B.受精卵经体外培养可获得早期胚胎C.胚胎分割技术提高了移植胚胎的成活率D.胚胎移植前需对受体进行选择和处理【答案】C胚胎分割技术可提高胚胎利用率，不能提高移植胚胎的成活率，C错误；经获能后的精子才能用于体外受精，A正确；受精卵经体外培养可获得早期胚胎，早期胚胎需移植到受体子宫内继续发育，同时受体需与供体生殖器官生理变化相同，以确保能接受移植的胚胎，故胚胎移植前需对受体进行选择，并进行同期发情处理，B、D正确。(2023江苏，17，3分)(多选)我国科学家利用猴胚胎干细胞首次创造了人工“猴胚胎”，研究流程如图所示。下列相关叙述正确的有()A.猴的成纤维细胞和胚胎干细胞功能不同，但具有相同的基因组B.囊胚细胞②③都由细胞①分裂分化形成，但表达的基因都不同C.移植前细胞和囊胚的培养都要放在充满CO2的培养箱中进行D.移植后胚胎的发育受母体激素影响，也影响母体激素分泌【答案】AD猴的成纤维细胞和胚胎干细胞来自同一个受精卵，虽然二者功能不同，但基因组相同，A正确；囊胚细胞②③分别是滋养层细胞和内细胞团细胞，都由细胞①分裂分化形成，表达的基因并非都不同，比如呼吸酶基因的表达就相同，B错误；动物细胞培养和早期胚胎培养均需要在含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行，CO2的主要作用是维持培养液的pH，C错误；移植后胚胎通过脐带与母体进行物质交换，因此其发育受母体激素影响，也影响母体激素分泌，D正确。(2022江苏，4，2分)下列关于动物细胞工程和胚胎工程的叙述正确的是()A.通常采用培养法或化学诱导法使精子获得能量后进行体外受精B.哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养不需要额外提供营养物质C.克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、胚胎移植等过程D.将小鼠桑椹(葚)胚分割成2等份获得同卵双胎的过程属于有性生殖【答案】C在体外受精前，需要对精子进行获能处理，通常体外获能的方法有培养法和化学诱导法，但精子获能是精子获得与卵细胞受精的能力，不是获得能量，A错误；哺乳动物体外受精后的早期胚胎培养需要额外提供血清等一些天然成分，B错误；克隆牛技术涉及体细胞核移植、动物细胞培养、早期胚胎培养、胚胎移植等过程，C正确；胚胎分割是用机械方法将早期胚胎平均分割成二分胚、四分胚甚至八分胚，经培养后植入受体，以得到同卵双生或同卵多生后代的技术，该过程属于无性生殖，D错误。(2020山东，14，2分)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()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【答案】C用促性腺激素处理，可使雌鼠超数排卵，A正确；在体外受精前，要对小鼠的精子进行获能处理，B正确；胚胎移植前要检查胚胎质量，不同动物胚胎移植的时间不同，例如，牛、羊一般要培养到囊胚或桑椹胚阶段才进行移植，小鼠和家兔等实验动物可在更早的阶段移植，C错误；通过转基因技术可以对小鼠胚胎干细胞进行遗传改造，D正确。(2018江苏单科，10，2分)下列关于采用胚胎工程技术实现某良种肉用牛快速繁殖的叙述，正确的是()A.采取激素注射等方法对良种母牛作超数排卵处理B.体外培养发育到原肠胚期的胚胎即可进行移植C.使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应D.利用胚胎分割技术，同卵多胎较同卵双胎成功率更高【答案】A一般采取注射促性腺激素的方法对良种母牛作超数排卵处理，A正确；进行胚胎移植的早期胚胎一般发育到桑椹胚或囊胚阶段，B错误；作为同种生物，受体代孕牛对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，因此一般不需要使用免疫抑制剂处理，C错误；利用胚胎分割技术，同卵多胎较同卵双胎成功率更低，D错误。易错警示误以为需要使用免疫抑制剂以避免代孕牛对植入胚胎的排斥反应，对胚胎移植的生理学基础不够了解，结果导致错选C选项。(2017江苏单科，14，2分)下列关于小鼠体外受精及胚胎发育的叙述，错误的是()A.精子在获能液中于37℃、5%CO2条件下培养的目的是使精子获能B.小鼠在特定光控周期条件下饲养，注射相关激素有促进超数排卵的作用C.分割的胚胎细胞有相同的遗传物质，因此发育成的个体没有形态学差异D.注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育【答案】C本题主要考查体外受精和胚胎发育等相关知识。精子在获能液中培养的目的是使精子获能，其培养条件应符合动物细胞培养要求，A正确；小鼠在特定光控周期条件下饲养的目的是通过特定的光周期调控其性激素的分泌，注射促性腺激素的目的是使其超数排卵，B正确；虽然分割的胚胎具有相同的遗传物质，但环境也会对胚胎的发育产生影响，导致发育的个体出现形态学差异，C错误；胚胎干细胞具有发育的全能性，注射到囊胚腔中的胚胎干细胞可以参与个体器官的发育，D正确。知识总结精子体外获能方法精子体外获能方法通常有培养法和化学诱导法两种。对于家兔和猪等动物的精子一般采用培养法。对于牛、羊等家畜的精子通常采用化学诱导法。(2016江苏单科，11，2分)印度沙漠猫是一种珍稀猫科动物，通过胚胎工程技术，可以让家猫代孕而繁育，主要步骤如图所示。下列相关叙述正确的是()A.步骤甲、乙分别是指精子获能、胚胎分割B.诱导超数排卵所注射的激素只能作用于特定细胞C.受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于培养液D.步骤甲使用的培养液和早期胚胎培养液成分基本相同【答案】B步骤甲、乙分别是体外受精和胚胎移植，A项错误；诱导超数排卵所注射的激素是促性腺激素，该激素只作用于性腺细胞，B项正确；受精卵发育成早期胚胎所需营养主要来源于卵细胞，C项错误；步骤甲使用的培养液(获能溶液或专用的受精溶液)与早期胚胎培养液成分不完全相同，D项错误。解题关键解答本题的关键在于理解试管动物培养的过程、超数排卵的激素作用特点、早期胚胎培养的营养物质来源以及几种不同培养液的成分(获能溶液、体外受精培养液、早期胚胎培养液)。(2022全国甲，38，15分)某牧场引进一只产肉性能优异的良种公羊，为了在短时间内获得具有该公羊优良性状的大量后代，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。回答下列问题。(1)为了实现体外受精需要采集良种公羊的精液，精液保存的方法是。在体外受精前要对精子进行获能处理，其原因是；精子体外获能可采用化学诱导法，诱导精子获能的药物是(答出1点即可)。利用该公羊的精子进行体外受精需要发育到一定时期的卵母细胞，因为卵母细胞达到时才具备与精子受精的能力。

(2)体外受精获得的受精卵发育成囊胚需要在特定的培养液中进行，该培养液的成分除无机盐、激素、血清外，还含的营养成分有(答出3点即可)等。将培养好的良种囊胚保存备用。

(3)请以保存的囊胚和相应数量的非繁殖期受体母羊为材料进行操作，以获得具有该公羊优良性状的后代。主要的操作步骤是

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【答案】(1)低温冷冻保存(-196℃液氮中保存)精子不能直接与卵子受精，必须经获能处理后才能获得受精能力肝素、Ca2+载体MⅡ期(2)有机盐、维生素、氨基酸、核苷酸(3)对非繁殖期受体母羊注射雌激素使其发情；取保存的囊胚，用分割针处理获得滋养层细胞，对其进行DNA分析和性别鉴定，获得状态良好的雄性囊胚；将筛选得到的胚胎移植入受体母羊子宫内解析(1)精液或胚胎的保存方法为低温冷冻保存，也可将精液或胚胎置于-196℃的液氮中保存。刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须获能后才可具备与卵子受精的能力，使精子获能的方法有直接利用雌性动物的生殖道使精子获能、将精子培养在人工配制的获能液中使其获能等；获能液的成分因动物种类不同而有所差异，常见的有效成分包括肝素、Ca2+载体等。动物排出的卵子成熟程度不同，但都需要到MⅡ期时才具备与精子受精的能力。(2)哺乳动物胚胎的培养液成分一般比较复杂，主要包括无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等。(3)为获得具有优良性状的公羊后代，可利用胚胎工程的方法进行操作:对非繁殖期受体母羊进行发情处理，取囊胚的滋养层细胞做DNA分析和性别鉴定，检测其质量，将筛选得到的状态良好的雄性囊胚移植入受体母羊子宫内。(2020课标全国Ⅲ，38，15分)W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路，制备一种膀胱生物反应器来获得W，基本过程如图所示。回答下列问题:(1)步骤①中需要使用的工具酶有。步骤②和③所代表的操作分别是和。步骤④称为。

(2)与乳腺生物反应器相比，用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物的(答出2点即可)的限制。

(3)一般来说，在同一动物个体中，乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞的细胞核中染色体DNA所含的遗传信息(填“相同”或“不同”)，原因是。

(4)从上述流程可知，制备生物反应器涉及胚胎工程，胚胎工程中所用到的主要技术有(答出2点即可)。

【答案】(1)限制性核酸内切酶、DNA连接酶显微注射体外培养胚胎移植(2)性别、年龄(3)相同两种上皮细胞都是体细胞，且来源于同一个受精卵(4)体外受精、胚胎移植解析此题主要考查胚胎工程和基因工程。(1)在基因表达载体的构建过程中需要使用限制性核酸内切酶切割W基因和载体，同时需要DNA连接酶进行连接。将重组表达载体导入受精卵常用显微注射法，从受精卵到早期胚胎需要进行体外培养，将获得的早期胚胎通过胚胎移植移至代孕母体体内。(2)乳腺生物反应器和膀胱生物反应器都属于动物反应器。前者受动物性别(只能是雌性)和年龄(哺乳期)限制，后者不受动物性别和年龄限制。(3)题述两种上皮细胞都是体细胞，且来源于同一个受精卵，所以其细胞核中染色体DNA所含遗传信息相同。(4)胚胎工程中所用到的技术主要有体外受精、胚胎移植。(2015山东理综，36，12分)治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下:(1)过程①采用的是细胞工程中的技术，过程②采用的是胚胎工程中的技术。

(2)体细胞进行体外培养时，所需气体主要有O2和CO2，其中CO2的作用是维持培养液(基)的。

(3)如果克隆过程中需进行基因改造，在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用和两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外，还需有基因，以便选出成功导入基因表达载体的细胞。

(4)胚胎干细胞可以来自囊胚中的。在一定条件下，胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体(填“A”或“B”)，则不会发生免疫排斥反应。

【答案】(1)(体细胞)核移植(早期)胚胎培养(2)pH(或酸碱度)(3)限制性(核酸)内切酶(或限制酶)DNA连接酶(注:两空可颠倒)标记(4)内细胞团B解析(1)图中①过程采用的是体细胞核移植技术；过程②为重组细胞经胚胎培养发育至早期胚胎的过程，利用了(早期)胚胎培养技术。(2)动物细胞培养时，气体环境为95%的空气和5%的CO2，CO2的作用是维持培养液(基)的pH。(3)构建基因表达载体时，需用的工具酶为限制酶和DNA连接酶。基因表达载体上除目的基因外，还需要有标记基因、启动子、终止子等。标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。(4)囊胚中的内细胞团具有发育的全能性，可以作为胚胎干细胞的来源。通过核移植技术获得的组织器官若移植给核供体，则不会发生免疫排斥反应。解题关键识别题图中胚胎工程各步骤的名称是解答本题的关键。(2015重庆理综，8，20分)某课题组为解决本地奶牛产奶量低的问题，引进了含高产奶基因但对本地适应性差的纯种公牛。(1)拟进行如下杂交:♂A(具高产奶基因的纯种)×♀B